DE19937624A1 - Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit - Google Patents
Leuchtdiode mit einer großen HelligkeitInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit. Die Leuchtdiode umfaßt ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist, eine Schichtstruktur (14), die auf dem Halbleitersubstrat gebildet ist und eine untere Hüllschicht (140), eine aktive Schicht (142) und eine obere Hüllschicht (144) aufweist, eine Fensterschicht (16), die auf der oberen Hüllschicht gebildet ist und im Bereich nicht unter der vorderen Elektrode eine Ringnut mit vorgegebener Tiefe aufweist, die durch Ätzen geformt ist, eine Kontaktschicht (17), die auf der Fensterschicht außerhalb des Bereiches unter der vorderen Elektrode gebildet ist, eine leitfähige transparente Schicht (15), die im Randbereich auf der Kontaktschicht gebildet ist und mit der Kontaktschicht zu einem ohmschen Kontakt führt und im restlichen Bereich auf der Fensterschicht gebildet ist und mit der Fensterschicht zu einer Shottky-Sperre führt, und eine vordere Elektrode.
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode, insbesondere eine Leuchtdiode mit
einer großen Helligkeit, gemäss der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7.
Aus Patent US 5,789,768 von Bung-Jye Lee u. a. (mit dem gleichen Anmelder
dieser Erfindung) ist eine Leuchtdiode bekannt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Ein n-
Typ-GaAs-Halbleitersubstrat 12 ist auf der hinteren bzw. unteren n-Typ-
Elektrode 10 gebildet und eine verteilte Bragg-Reflektorschicht 30 ist auf dem
Halbleitersubstrat 12 gebildet, die vorzugsweise aus AIGaInP oder AIGaAs
besteht. Auf der verteilten Bragg-Reflektorschicht 30 ist eine Schichtstruktur 14
gebildet, die eine untere n-Typ-Hüllschicht 140 aus AIGaInP, eine aktive
Schicht 142 aus AIGaInP und eine obere p-Typ-Hüllschicht 144 aus AIGaInP
aufweist. Eine p-Typ-Fensterschicht 16 ist auf der oberen p-Typ-Hüllschicht
144 gebildet und besteht vorzugsweise aus transparentem Material, wie GaP,
GaAsP, GaInP, AIGaInP oder AIGaAs. Eine p-Typ-Kontaktschicht 17 ist auf der
Fensterschicht 16 gebildet und besteht vorzugsweise aus transparentem
Material, wie GaP, GaAsP, GaInP oder GaAs. Eine leitfähige transparente
Schicht 19 ist auf der Kontaktschicht 17 gebildet und füllt die mittlere
Aussparung der Kontaktschicht 17 aus, wodurch die leitfähige transparente
Schicht 19 mit der Fensterschicht 16 in Kontakt tritt und zu einer Shottky-
Sperre führt. Diese leitfähige transparente Schicht 19 besteht vorzugsweise
aus Material, wie Indiumzinnoxid, Indiumoxid oder Zinnoxid. Eine vordere p-
Typ-Elektrode 20 ist auf der leitfähigen transparenten Schicht 19 gebildet.
Diese Leuchtdiode ist dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kontakt
zwischen der leitfähigen transparenten Schicht 19 und der Kontaktschicht 17
ein ohmscher Kontakt entsteht und durch den Kontakt zwischen der leitfähigen
transparenten Schicht 19 und der Fensterschicht 16 eine Shottky-Sperre
entsteht. Daher breitet sich der Strom aus der vorderen Elektrode 20 in der
leitfähigen transparenten Schicht 19 aus und fließt anschließend durch den
Bereich des ohmschen Kontakts und nicht den Bereich der Shottky-Sperre
nach unten in die aktive Schicht 142. Dort stößt er gegen den Strom aus der
hinteren Elektrode 10, so daß ein Licht erzeugt wird.
Bei dieser Leuchtdiode kann der Strom aus der vorderen bzw. oberen
Elektrode 20 zwar den ohmschen Kontakt überqueren und von der Shottky-
Sperre gesperrt werden, könnte dennoch sich ein Teil des Stroms beim
Durchfließen durch die Fensterschicht 16 unter der vorderen Elektrode 20
verteilen, da die Fensterschicht 16 eine relativ große Dicke und eine
Stromleitfähigkeit aufweist. Dieser Teil des Stroms stößt in der aktiven Schicht
142 gegen den Strom aus der hinteren Elektrode 10, wodurch ein Licht erzeugt
wird. Dieses Licht wird jedoch von der vorderen Elektrode 20 abgeschirmt, so
daß die Leuchtleistung niedrig ist.
Aus Patent US 5,153,889 von Hideto Sugawara u. a. ist auch eine Leuchtdiode
bekannt, bei dem im zweiten Auführungsbeispiel zwischen der Fensterschicht
und der oberen Hüllschicht eine Isolationsschicht vorgesehen ist, um die
Stromausbreitung zu kontrollieren. Diese Leuchtdiode muß jedoch in zwei
epitaxischen Vorgängen hergestellt werden. D. h. nachdem die Isolationsschicht
auf der oberen Hüllschicht gebildet ist, muß zunächst der unnötige Abschnitt
durch Ätzen entfernt werden, und dann wird die Fensterschicht gebildet. Daher
sind die Herstellkosten, Herstellzeit und die Anzahl der Ausschüsse erheblich
höher als bei nur einem einzelnen epitaxischen Vorgang.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtdiode mit einer
großen Helligkeit zu schaffen, bei der die Stromausbreitung in der aktiven
Schicht gut kontrolliert wird, wodurch eine hohe Leuchtleistung erreicht wird.
Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine Leuchtdiode mit einer
großen Helligkeit zu schaffen, bei der nur ein einzelner epitaxischer Vorgang
erforderlich ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode nach dem Stand der
Technik,
Fig. 2 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 7 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 8 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 9 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10 eine Querschnittansicht einer Leuchtdiode gemäß einem neuten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 2 ist das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Ein n-Typ-GaAs-Halbleitersubstrat 12 ist auf der hinteren bzw. unteren n-Typ-
Elektrode 10 gebildet und eine verteilte Bragg-Reflektorschicht 30 ist auf dem
Halbleitersubstrat 12 gebildet, die vorzugsweise aus AIGaInP oder AIGaAs
besteht. Auf der verteilten Bragg-Reflektorschicht 30 ist eine Schichtstruktur 14
gebildet, die eine untere n-Typ-Hüllschicht 140 aus AIGaInP, eine aktive
Schicht aus AIGaInP 142 und eine obere p-Typ-Hüllschicht 144 aus AIGaInP
aufweist. Eine p-Typ-Fensterschicht 16 ist auf der oberen p-Typ-Hüllschicht
144 gebildet und besteht vorzugsweise aus transparentem Material, wie GaP,
GaAsP, GaInP, AIGaInP oder AIGaAs. Die Fensterschicht 16 weist im Bereich
nicht unter der vorderen Elektrode 20 (wird später beschrieben) eine Ringnut
mit vorgegebener Tiefe auf, die durch Ätzen geformt ist. Eine p-Typ-
Kontaktschicht 17 ist (wird später beschrieben) auf der Fensterschicht 16
außerhalb des Bereiches unter der vorderen Elektrode 20 gebildet und besteht
vorzugsweise aus transparentem Material, wie GaP, GaAsP, GaInP oder GaAs.
Eine leitfähige transparente Schicht 19 ist im Randbereich auf der
Kontaktschicht 17 gebildet und führt mit der Kontaktschicht 17 zu einem
ohmschen Kontakt. Der andere Bereich der leitfähigen transparenten Schicht
19 ist auf der Fensterschicht 16 gebildet und führt mit der Fensterschicht 16 zu
einer Shottky-Sperre. Diese leitfähige transparente Schicht 19 besteht
vorzugsweise aus transparentem Material, wie Indiumzinnoxid, Indiumoxid,
Zinnoxid, Zinkoxid oder Magnesiumoxid. Eine vordere bzw. obere p-Typ-
Elektrode 20 ist auf der leitfähigen transparenten Schicht 19 gebildet.
Wegen des ohmschen Kontakts zwischen der leitfähigen transparenten Schicht
19 und der Kontaktschicht 17, der Shottky-Sperre zwischen der leitfähigen
transparenten Schicht 19 und der Fensterschicht 16 und der Anordnung der
Ringnut, breitet sich der Strom aus der vorderen Elektrode 20 in der leitfähigen
transparenten Schicht 19 aus und fließt anschließend durch den Bereich des
ohmschen Kontakts und nicht den Bereich der Shottky-Sperre nach unten in
die aktive Schicht 142, so daß die Möglichkeit mininiert wird, daß der Strom in
den Bereich unter der vorderen. Elektrode 20 gelangt. Daher erzeugt der
gesamte Strom aus der vorderen Elektrode 20 in der aktiven Schicht 142
außerhalb des Bereiches unter der vorderen Elektrode ein Licht, wodurch die
Abschirmung durch die vordere Elektrode 20 vermieden wird, so daß die
Leuchtleistung der Diode erhöht wird.
Für die Leuchtdiode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
nur ein einzelner epitaxischer Vorgang erforderlich. Im Vergleich zu der
Leuchtdiode gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Patents US
5,153,889, die zwei epitaxische Vorgänge fordert, werden die Herstellkosten
und -zeit sowie die Anzahl der Ausschüsse erheblich reduziert.
Fig. 3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß eine zusätzliche
Isolationsschicht 18 vorgesehen ist und die Kontaktschicht 17 auch im Bereich
unter der vorderen Elektrode 20 gebildet ist. Diese Isolationsschicht 18 mit
geeigneter Dicke ist erforderlich, wenn die Shottky-Sperre nicht ausreichend
ist, den Spannungsfall zwischen der vorderen Elektrode 20 und der hinteren
Elektrode 10 zu überwinden, damit die Kontrolle der Stromausbreitung und die
Erhöhung der Leuchtleistung gewährleistet werden können. Die
Isolationsschicht 18 besteht aus Material, wie Siliziumoxid, Siliziumnitrit oder
Aluminiumoxid.
Fig. 4 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Shottky-
Sperre des ersten Ausführungsbeispiels durch eine Isolationsschicht 18 ersetzt
wird. Diese Isolationsschicht 18 mit geeigneter Dicke ist erforderlich, wenn die
Shottky-Sperre nicht ausreichend ist, den Spannungsfall zwischen der
vorderen Elektrode 20 und der hinteren Elektrode 10 zu überwinden, damit die
Kontrolle der Stromausbreitung und die Erhöhung der Leuchtleistung
gewährleistet werden können.
Fig. 5 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß nachdem die
Kontaktschicht 17 auf der Fensterschicht 16 gebildet ist, in der Mitte eine
zylindrische Vertiefung geformt wird, die sich praktisch bis zur unteren Fläche
der Fensterschicht 16 erstreckt. Die leitfähige transparente Schicht 19 ist auf
der Kontaktschicht 17 sowie an der Innenwand und auf dem Boden der
Vertiefung gebildet. Die vordere Elektrode 20 befindet sich in der Mitte der
Vertiefung auf der leitfähigen transparenten Schicht 19.
Da zwischen der leitfähigen transparenten Schicht 19 und der Kontaktschicht
17 der ohmsche Kontakt und zwischen der leitfähigen transparenten Schicht 19
und der Fensterschicht 16 die Shottky-Sperre gebildet ist, breitet sich der
Strom aus der vorderen Elektrode 20 in der leitfähigen transparenten Schicht
19 aus und fließt anschließend durch den Bereich des ohmschen Kontakts und
nicht den Bereich der Shottky-Sperre nach unten, so daß die Möglichkeit
mininiert wird, daß der Strom in den Bereich unter der vorderen Elektrode 20
gelangt. Daher erzeugt der gesamte Strom aus der vorderen Elektrode 20 in
der aktiven Schicht 142 außerhalb des Bereiches unter der vorderen Elektrode
ein Licht, wodurch die Abschirmung durch die vordere Elektrode 20 vermieden
wird, so daß die Leuchtleistung der Diode erhöht wird.
Fig. 6 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Shottky-
Sperre des vierten Ausführungsbeispiels durch eine Isolationsschicht 18
ersetzt wird. Diese Isolationsschicht 18 mit geeigneter Dicke ist erforderlich,
wenn die Shottky-Sperre nicht ausreichend ist, den Spannungsfall zwischen
der vorderen Elektrode 20 und der hinteren Elektrode 10 zu überwinden, damit
die Kontrolle der Stromausbreitung und die Erhöhung der Leuchtleistung
gewährleistet werden können.
Fig. 7 zeigt das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die vordere
Elektrode 20 auf dem Randbereich der leitfähigen transparenten Schicht 19
und die Kontaktschicht 17 auf dem Mittelbereich der Fensterschicht 16 gebildet
ist, so daß das Licht aus dem Mittelbereich ausgestrahlt wird. Diese
Ausgestaltung eignet sich für eine direkte Lichtübertragung in die Lichtfaser.
Fig. 8 zeigt das siebte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem sechsten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß zwischen der
leitfähigen transparenten Schicht 19 und der Fensterschicht 16, wo eine
Shottky-Sperre entsteht, eine zusätzliche Isolationsschicht 18 vorgesehen ist.
Diese Isolationsschicht 18 mit geeigneter Dicke ist erforderlich, wenn die
Shottky-Sperre im sechsten Ausführungsbeispiel nicht ausreichend ist, den
Spannungsfall zwischen der vorderen Elektrode 20 und der hinteren Elektrode
10 zu überwinden, damit die Kontrolle der Stromausbreitung und die Erhöhung
der Leuchtleistung gewährleistet werden können.
Fig. 9 zeigt das achte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem siebten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Dicke des
Randbereiches der Fensterschicht 16 auf der obere Hüllschicht 144 durch
Ätzen verkleinert wird, wodurch in der Mitte ein vorstehender Zylinder entsteht.
Fig. 10 zeigt das neute Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied
gegenüber dem achten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß zwischen der
leitfähigen transparenten Schicht 19 und der Fensterschicht 16, wo eine
Shottky-Sperre entsteht, eine zusätzliche Isolationsschicht 18 vorgesehen ist.
Diese Isolationsschicht 18 mit geeigneter Dicke ist erforderlich, wenn die
Shottky-Sperre im achten Ausführungsbeispiel nicht ausreichend ist, den
Spannungsfall zwischen der vorderen Elektrode 20 und der hinteren Elektrode
10 zu überwinden, damit die Kontrolle der Stromausbreitung und die Erhöhung
der Leuchtleistung gewährleistet werden können.
Die Funktion der obengenannten Ausführungsbeispiele wurden bereits durch
Versuche bewiesen.
Die obige Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der
Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der
Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören
zum Schutzbereich der Erfindung, wie z. B. der Verzicht auf die verteilte Bragg-
Reflektorschicht 30 auf dem Halbleitersubstrat 12 oder die Einbringung von
Ionen in die Fensterschicht 16 durch Ionenimplantation zur Formung eines
nichtleitenden Ringbereiches, durch den die Ringnut der Erfindung ersetzt
werden kann.
Claims (8)
1. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), die auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), deren erster Teil auf der Kontaktschicht (17) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt und deren zweiter Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut, sowie auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist und mit der Fensterschicht (16) zu einer Shottky-Sperre führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), die auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), deren erster Teil auf der Kontaktschicht (17) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt und deren zweiter Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut, sowie auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist und mit der Fensterschicht (16) zu einer Shottky-Sperre führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
2. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), deren erster Teil auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), deren erster Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Kontaktschicht (17) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf dem ersten Teil der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit dem ersten Teil der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich über dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), deren erster Teil auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), deren erster Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Kontaktschicht (17) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf dem ersten Teil der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit dem ersten Teil der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich über dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
3. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), die auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), deren erster Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich über dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) an geeigneter Stelle eine Nut mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch von der oberen Fläche bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt, wodurch die Fensterschicht (16) in einen ersten und zweiten Teil geteilt wird, wobei der Strom im ersten Teil praktisch nicht in den zweiten Teil fließen kann,
eine Kontaktschicht (17), die auf dem ersten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), deren erster Teil an der Innenwand und auf dem Boden der Nut und deren zweiter Teil auf dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist, die sich über dem zweiten Teil der Fensterschicht (16) befindet,
umfaßt.
4. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Vertiefung mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und entsprechend der Vertiefung eine Aussparung aufweist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die an der Innenwand und auf dem Boden der Vertiefung der Fensterschicht (16) sowie auf der Kontaktschicht (17) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die in der Mitte der Vertiefung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Vertiefung mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und entsprechend der Vertiefung eine Aussparung aufweist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die an der Innenwand und auf dem Boden der Vertiefung der Fensterschicht (16) sowie auf der Kontaktschicht (17) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die in der Mitte der Vertiefung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
5. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Vertiefung mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und entsprechend der Vertiefung eine Aussparung aufweist,
eine Isolationsschicht (18), die an der Innenwand und auf dem Boden der Vertiefung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die in der Mitte der Vertiefung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Vertiefung mit vorgegebener Form aufweist, die sich praktisch bis zur unteren Fläche der Fensterschicht (16) erstreckt,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und entsprechend der Vertiefung eine Aussparung aufweist,
eine Isolationsschicht (18), die an der Innenwand und auf dem Boden der Vertiefung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die in der Mitte der Vertiefung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
6. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Erhebung mit vorgegebener Form aufweist,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Erhebung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der restlichen Oberfläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die im Bereich außerhalb der Erhebung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Erhebung mit vorgegebener Form aufweist,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Erhebung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und der restlichen Oberfläche der Fensterschicht (16) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die im Bereich außerhalb der Erhebung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
7. Leuchtdiode mit einer großen Helligkeit, die
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Erhebung mit vorgegebener Form aufweist,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Erhebung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), die auf der Fensterschicht (16) außerhalb der oberen Fläche der Erhebung gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und die Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die im Bereich außerhalb der Erhebung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
eine hintere Elektrode (10),
ein Halbleitersubstrat (12), das auf der hinteren Elektrode (10) gebildet ist,
eine untere Hüllschicht (140) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (12) gebildet ist,
eine aktive Schicht (142), die auf der unteren Hüllschicht (140) gebildet ist,
eine obere Hüllschicht (144) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der aktiven Schicht (142) gebildet ist,
eine Fensterschicht (16) des zweiten Leitfähigkeitstyps, die auf der oberen Hüllschicht (144) gebildet ist, wobei die Fensterschicht (16) in der Mitte eine Erhebung mit vorgegebener Form aufweist,
eine Kontaktschicht (17), die auf der oberen Fläche der Erhebung der Fensterschicht (16) gebildet ist,
eine Isolationsschicht (18), die auf der Fensterschicht (16) außerhalb der oberen Fläche der Erhebung gebildet ist,
eine leitfähige transparente Schicht (19), die auf der Kontaktschicht (17) und die Isolationsschicht (18) gebildet ist und mit der Kontaktschicht (17) zu einem ohmschen Kontakt führt, und
eine vordere Elektrode (20), die im Bereich außerhalb der Erhebung auf der leitfähigen transparenten Schicht (19) gebildet ist,
umfaßt.
8. Leuchtdiode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die aktive Schicht (142) AIGaInP enthält, die Fensterschicht (16) ein
Material enthält, das aus der GaP, GaAsP, GaInP, AIGaInP und AIGaAs
enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, die Kontaktschicht (17) ein Material
enthält, das aus der GaP, GaAsP, GaInP und GaAs enthaltenden Gruppe
ausgewählt ist, die leitfähige transparente Schicht (19) ein Material
enthält, das aus der Indiumzinnoxid, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinkoxid und
Magnesiumoxid enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, das Substrat (12)
GaAs enthält, die untere Hüllschicht (140) AIGaInP enthält, die obere
Hüllschicht (144) AIGaInP enthält, und die Isolationsschicht (18) ein
Material enthält, das aus der Siliziumoxid, Siliziumnitrit und Aluminiumoxid
enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, daß zwischen dem
Halbleitersubstrat (12) und Schichtstruktur (14) eine verteilte Bragg-
Reflektorschicht (30) gebildet ist, die ein Material enthält, das aus der
AIGaInP und AIGaAs enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, und daß die
Nut mit vorgegebener Form eine Ringnut ist.
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