DE19952932C1 - LED-Weißlichtquelle mit breitbandiger Anregung - Google Patents

LED-Weißlichtquelle mit breitbandiger Anregung

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Abstract

Eine Weißlichtquelle mit einer UV-/blau emittierenden Halbleiter-LED (1) und einer mit Phosphor-Partikeln (6) versehenen Umhüllungsmasse (5) wird mit mehreren lichtemittierenden Zonen versehen, die innerhalb einer Schichtstruktur auf einem gemeinsamen Substrat (10; 20) aufgebracht sind, wobei die Emissionsmaxima der lichtemittierenden Zonen durch unterschiedliche Wahl der Zusammensetzung oder der Schichtdicke des Halbleitermaterials energetisch gegeneinander verstimmt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Weißlichtquelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere be­ trifft die vorliegende Erfindung eine LED-Weißlichtquelle mit einer Halbleiter-LED auf der Basis von GaN oder InGaN, die zumindest teilweise von einer Umhüllung aus einem transparen­ ten Material umgeben ist, in welchem eine Konvertersubstanz zur mindestens teilweisen Wellenlängenkonversion des von der LED emittierten Lichts enthalten ist, wobei die LED eine Mehrzahl von lichtemittierenden Zonen aufweist, durch die ein relativ breitbandiges Lichtemissionsspektrum energetisch oberhalb des Emissionsspektrums der Konvertersubstanz erzeugt wird.
Ein derartiges Bauelement ist beispielsweise aus der Offenle­ gungsschrift DE 38 04 293 A1 bekannt. Darin ist eine Anord­ nung mit einer Elektrolumineszenz- oder Laserdiode beschrie­ ben, bei der das von der Diode abgestrahlte Emissionsspektrum mittels eines mit einem phosphoreszierenden, lichtwandelnden organischen Farbstoff versetzten Elements aus Kunststoff zu größeren Wellenlängen hin verschoben wird. Das von der Anord­ nung abgestrahlte Licht weist dadurch eine andere Farbe auf als das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht. Abhängig von der Art des dem Kunststoff beigefügten Farbstoffes lassen sich mit ein und demselben Leuchtdiodentyp Leuchtdiodenanord­ nungen herstellen, die in unterschiedlichen Farben leuchten.
In vielen potentiellen Anwendungsgebieten für Leuchtdioden, wie z. B. bei Anzeigeelementen im Kfz-Armaturenbereich, Be­ leuchtung in Flugzeugen und Autos und bei vollfarbtauglichen LED-Displays, tritt verstärkt die Forderung nach Leucht­ diodenanordnungen auf, mit denen sich mischfarbiges Licht, insbesondere weißes Licht, erzeugen läßt.
In der WO 98/12757 A1 ist eine wellenlängenkonvertierende Vergußmasse für ein elektrolumineszierendes Bauelement mit einem ultraviolettes, blaues oder grünes Licht aussendenden Körper auf der Basis eines transparenten Epoxidharzes be­ schrieben, das mit einem Leuchtstoff, insbesondere mit einem anorganischen Leuchtstoffpigmentpulver mit Leuchtstoffpigmen­ ten aus der Gruppe der Phosphore, versetzt ist. Als bevorzug­ tes Ausführungsbeispiel wird eine Weißlichtquelle mit einer strahlungsemittierenden Halbleiter-LED auf der Basis von GaN, GaInN, GaAlN oder GaInAlN mit einem Emissionsmaximum zwischen 420 nm und 460 nm und einem Leucht­ stoff beschrieben, der so gewählt ist, daß eine von dem Halb­ leiterkörper ausgesandte blaue Strahlung in komplementäre Wellenlängenbereiche, insbesondere blau und gelb, oder zu ad­ ditiven Farbtripeln, z. B. blau, grün und rot, umgewandelt wird. Hierbei wird das gelbe bzw. das grüne und rote Licht von den Leuchtstoffen erzeugt. Der Farbton (Farbort in der CIE-Farbtafel) des solchermaßen erzeugten weißen Lichts kann dabei durch geeignete Wahl des oder der Leuchtstoffe hin­ sichtlich Mischung und Konzentration variiert werden.
Ebenso offenbart die WO 98/54929 A2 ein sichtbares Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einer UV-/Blau-LED, welche in einer Vertiefung eines Trägerkörpers angeordnet ist, deren Oberfläche eine lichtreflektierende Schicht auf­ weist und mit einem transparenten Material gefüllt ist, wel­ ches die LED an ihren Lichtaustrittsseiten umgibt. Zur Ver­ besserung der Lichtauskopplung weist das transparente Materi­ al einen Brechungsindex auf, der niedriger als der Brechungs­ index der lichtaktiven Region der LED ist.
In der US 5,851,905 A und in der JP 0100022525 A ist jeweils ein LED-Chip mit gestapelten Quantentöpfen beschrieben, die der­ art verschiedene Emissionswellenlängen aufweisen, dass der Chip weißes Licht aussendet.
Die bisher bekannten Weißlichtquellen der beschriebenen Art weisen jedoch den Nachteil auf, daß die spektrale Lichtemis­ sionskurve der Weißlichtquellen noch nicht optimal ist, so daß der physiologisch-optische Eindruck einer Weißlichtquelle vielfach nicht hinreichend gegeben ist. Dies liegt nicht etwa an den verwendeten Leuchtstoffen als vielmehr daran, daß bei der Wellenlängenkonversion der energetische Abstand zwischen absorbiertem Photon und emittiertem Photon nicht beliebig verkleinert werden kann. Aus diesem Grund entsteht ein spek­ trales Loch in der Emissionskurve. In Fig. 3 ist die spektra­ le Emissionskurve einer von der Firma Hewlett-Packard kommer­ ziell erhältlichen Weißlichtquelle mit der Produktbezeichnung HLMP-CW15/16 dargestellt, welche eine InGaN-LED und eine Ver­ gußmasse mit roten und grünen Phosphorpartikeln verwendet. In der Emissionskurve ist das Emissionsmaximum der LED mit A be­ zeichnet, während die Emissionsmaxima des Leuchtstoffs mit B1 und B2 bezeichnet sind. Ein derartiges Emissionsspektrum kommt regelmäßig dadurch zustande, daß von der von der LED emittierten Lichtstrahlung stets nur ein Anteil in dem Kon­ versionsmaterial absorbiert und in Licht größerer Wellenlänge konvertiert wird. Durch den physikalisch bedingten energeti­ schen Abstand zwischen A und B1 entsteht das spektrale Loch, durch welches der Blauanteil des Spektrums signifikant redu­ ziert ist.
Dieses Problem könnte durch Anordnung eines zusätzlichen LED- Bauelements mit einem Emissionsmaximum im blauen Wellenlän­ genbereich gelöst werden. Diese Lösung ist jedoch unbefriedi­ gend, da sie mit einem erheblichen Mehraufwand an Material und Fertigungszeit verbunden ist, da nicht nur ein weiteres Halbleiterbauelement hergestellt werden muß, sondern in der zu fertigenden Weißlichtquelle eigens kontaktiert und ver­ drahtet werden muß.
Es ist dementsprechend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Weißlichtquelle der beschriebenen Art derart weiterzu­ bilden, daß das von ihr emittierte Lichtspektrum im Sinne ei­ nes verbesserten optisch-physiologischen Weißlicht-Eindrucks verbessert wird. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Weißlichtquelle anzugeben, bei der das emittierte Lichtspektrum einen möglichst gleichmäßi­ gen Intensitätsverlauf aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dementsprechend beschreibt die vorliegende Erfindung eine Weißlichtquelle mit einer Halbleiter-LED, eine die LED zumin­ dest teilweise umgebenden Umhüllung aus einem transparenten Material, in welchem eine Konvertersubstanz zur mindestens teilweisen Wellenlängenkonversion des von der LED emittierten Lichts enthalten ist, wobei die LED mindestens zwei licht­ emittierende Zonen aufweist, die derart geformt sind, daß die Maxima ihrer Emissionsspektren energetisch gegeneinander ver­ stimmt sind und oberhalb des Emissionsspektrums der Konver­ tersubstanz liegen, und die ferner in einer Hauptabstrahl­ richtung der LED derart hintereinander angeordnet sind, daß die Photonenenergie des Emissionsmaximums in Richtung auf die Lichtaustrittsseite zunimmt.
Durch diese Reihenfolge der lichtemittierenden Zonen wird verhindert, daß in den kurzwellig emittierenden Zonen die langwelligeren Photonen wieder absorbiert werden. Durch die Erfindung wird somit das bei Weißlichtquellen gemäß dem Stand der Technik vorhandene spektrale Loch gefüllt. Dies kann durch eine einzige zusätzliche lichtemittierende Zone oder auch durch eine größere Anzahl zusätzlicher lichtemittieren­ der Zonen herbeigeführt werden, die sich energetisch oberhalb des ersten Emissionsmaximums der Konvertersubstanz an dieses anschließen. Die lichtemittierenden Zonen sind auf einem ge­ meinsamen Substrat und zwischen zwei äußeren elektrischen Kontaktschichten angeordnet, so daß sie mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbunden werden können.
In einer ersten Ausführungsform weist die LED genau einen pn-Übergang auf und die lichtemittierenden Zonen sind durch eine entsprechende Anzahl von Ein- oder Mehrfach-Quantentrog­ schichten unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlicher Materialzusammensetzung geformt. Die energetische Verschie­ bung zwischen den Emissionsmaxima ergibt sich in dieser Aus­ führungsform aus der Verschiebung des untersten Leitungsban­ des und des obersten Valenzbandes bei Variation der Dicke und/oder der Materialzusammensetzung in den Quantentrog­ schichten. In dem einfachsten denkbaren Ausführungsbeispiel sind zwei lichtemittierende Zonen dadurch gebildet, daß zwei Einfach-Quantentrogschichten aus InGaN unterschiedlicher Dic­ ke und/oder unterschiedlicher Indium-Konzentration jeweils zwischen zwei Schichten mit größerem Bandabstand eingebettet und hintereinander angeordnet sind.
In einer zweiten Ausführungsform sind die lichtemittierenden Zonen der LED durch eine entsprechende Anzahl von pn-Über­ gängen gebildet. Dabei können die pn-Übergänge aus Volumenma­ terial unterschiedlicher Materialzusammensetzung, d. h. bei­ spielsweise unterschiedlichem Indium-Anteil in der Material­ kombination InGaN, gebildet sein. Die pn-Übergänge können je­ doch auch ihrerseits jeweils eine Ein- oder Mehrfach-Quanten­ trogschicht enthalten und die Quantentrogschichten verschie­ dener pn-Übergänge können dabei verschiedene Dicken und/oder Materialzusammensetzungen aufweisen. Jeweils benachbarte pn- Übergänge können in besonders einfacher Weise durch eine me­ tallische Kontaktschicht, wie eine Lotschicht, miteinander elektrisch verbunden sein. Es können jedoch die benachbarten pn-Übergänge auch dadurch monolithisch integriert werden, in­ dem sie durch extrem niederohmige np-Tunnelübergänge vonein­ ander getrennt sind, die aus einer n+-dotierten Schicht und einer unmittelbar angrenzenden p+-dotierten Schicht bestehen, wobei die n+-dotierte Schicht sich an das n-Gebiet des einen pn-Übergangs anschließt und die p+-dotierte Schicht sich an das p-Gebiet des anderen pn-Übergangs anschließt, und die n+- bzw. p+-Dotierungskonzentration derart gewählt ist, daß sich im Betrieb ein relativ niedriger elektrischer Widerstand des Tunnelübergangs ergibt. Diese Art des Verbindens zweier pn- Übergänge ist an sich im Stand der Technik bekannt (z. B. von der Ziel, et al., "Appl. Phys. Lett." 41, S. 500, 1982) und soll daher an dieser Stelle nicht weiter erörtert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der zwei Ausführungs­ formen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Weißlichtquelle gemäß einer ersten Ausführungsform mit vergrößert dargestelltem Halbleiterschichtauf­ bau;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Weißlichtquelle gemäß einer zweiten Ausführungsform mit vergrößert dargestelltem Halbleiterschichtauf­ bau;
Fig. 3 ein Emissionsspektrum einer konventionellen, kom­ merziell erhältlichen Weißlichtquelle;
Fig. 4 ein Beispiel für ein Emissionsspektrum einer erfin­ dungsgemäßen Weißlichtquelle.
In einer erfindungsgemäßen Weißlichtquelle gemäß Fig. 1 ist eine UV-/blau emittierende Halbleiter-LED 1 mittels eines elektrisch leitenden Verbindungsmittels, z. B. ein metalli­ sches Lot oder ein leitfähiger Klebstoff wie Leitsilber mit seinem Rückseitenkontakt auf einem ersten elektrischen An­ schluß 2 befestigt. Der Vorderseitenkontakt ist mittels eines Bonddrahtes 9 mit einem zweiten elektrischen Anschluß 3 ver­ bunden.
Die freien Oberflächen der Halbleiter-LED 1 und Teilbereiche der elektrischen Anschlüsse 2 und 3 sind unmittelbar von ei­ ner gehärteten, wellenlängenkonvertierenden Vergußmasse 5 um­ schlossen. Diese kann beispielsweise zu 80-90 Gew.-% aus Epoxidharz bestehen und Leuchtstoffpartikel 6 aus YAG:Ce zu ≦ 15 Gew.-% enthalten, wobei im übrigen weitere Bestandteile, wie Haftvermittler, Verarbeitungshilfsmittel, Hydrophobier­ mittel, mineralische Diffusoren sowie Thixotropiermittel, enthalten sind.
Im rechten Teilbild der Fig. 1 ist der Halbleiterschichtauf­ bau der LED 1 vergrößert und im Detail dargestellt. Auf einem n-dotierten GaN-Substrat 10 werden durch ein Wachstumsverfah­ ren, wie MOCVD (metallorganische Gasphasenepitaxie) oder MBE (Molekularstrahlepitaxie) Halbleiterschichten aus InGaN mit wechselndem Indium-Anteil mit dem Ziel der Herstellung zweier Einfach-Quantentrogschichten aufgewachsen. Die Bandlücke des Materials InxGa1-xN nimmt mit steigendem Indium-Anteil X ab.
Zunächst wird eine nominell undotierte InGaN-Barriereschicht 11 mit relativ kleinem Indium-Anteil x aufgewachsen. Darauf wird eine InGaN-Quantentrogschicht 12 mit relativ großem In­ dium-Anteil x und einer Dicke d1 aufgebracht. Auf diese Quan­ tentrogschicht 12 folgt eine weitere InGaN-Barriereschicht 13. Durch die Quantentrogschicht 12 wird somit eine erste lichtemittierende Zone gebildet, deren Emissionsmaximum so­ wohl durch ihre Dicke als auch durch ihren Indium-Anteil so­ wie den Indium-Anteil der Barriereschichten bestimmt wird. Auf die Barriereschicht 13 wird nun eine weitere InGaN- Quantentrogschicht 14 mit einem relativ hohem Indium- Anteil x und einer Dicke d2 < d1 aufgebracht. Auf diese wird wiederum eine InGaN-Barriereschicht 15 relativ kleinen Indium- Anteils x aufgewachsen, worauf eine p-dotierte GaN- Kontaktschicht 16 die Halbleiterschichtenfolge abschließt.
Somit wird die zweite lichtemittierende Zone durch die InGaN- Quantentrogschicht 14 gebildet. Die Quantentrogschichten 12 und 14 können denselben Indium-Anteil aufweisen. In diesem Fall weist die obere Quantentrogschicht 14 durch den größeren Abstand zwischen dem untersten Leitungsband und dem obersten Valenzband das energetisch höhere Emissionsmaximum als die Quantentrogschicht 12 auf. Für die Feinabstimmung der energe­ tischen Verschiebung zwischen den Quantentrogschichten 12 und 14 kann jedoch auch zusätzlich der Indium-Anteil variiert werden. So kann z. B. in dem anderen Extrem auch die Dicke beider Quantentrogschichten 12 und 14 identisch sein, jedoch die energetische Verstimmung allein durch die unterschiedli­ che Indium-Konzentration herbeigeführt werden. Die den licht­ aktiven Abschnitt der Schichtstruktur bildenden Schichten 11 bis 15 sind nominell undotiert.
Dadurch daß die Quantentrogschicht 12 mit der kleineren Pho­ tonen-Energie des Bandabstands unten angeordnet ist, gelangt das von ihr emittierte Licht durch die einen höheren Bandab­ stand aufweisenden darüberliegenden Schichten nahezu verlust­ los in die die LED 1 umgebende Konversionsmasse 5.
In Fig. 4 ist beispielshalber ein Emissionsspektrum darge­ stellt, wie es durch eine Weißlichtquelle gemäß Fig. 1 er­ zielt werden kann. In diesem Emissionsspektrum taucht die von der Quantentrogschicht 12 emittierte Lichtstrahlung als eine weitere Linie A2 auf. Dieser Anteil des Emissionsspektrums wird durch Strahlung der Quantentrogschicht 12 gebildet, die das Konversionsmaterial 5 passiert hat, ohne in den Phosphor- Partikeln 6 konvertiert zu werden. Durch die Linie A2 wird somit das spektrale Loch in dem Emissionsspektrum geschlos­ sen, wodurch eine gleichmäßigere Intensitätsverteilung des Emissionsspektrums herbeigeführt wird.
Auf diese Weise können auch mehr als zwei Quantentrogschich­ ten übereinander angeordnet werden, wobei stets darauf zu achten ist, daß die Lichtstrahlung einer unteren Quantentrog­ schicht nicht durch darüberliegendes Halbleitermaterial ab­ sorbiert wird. Die Bandlücke der Quantentrogschichten muß so­ mit in Wachstumsrichtung der Halbleiterschichtstruktur konti­ nuierlich größer werden, was bedeutet, daß die Schichtdicke kleiner werden muß und/oder der Indium-Anteil kleiner werden muß.
Es können auch in der Fig. 1 die Einfach-Quantentrogschichten 12 und 14 jeweils durch Mehrfach-Quantentrogschichten ersetzt werden, innerhalb derer die Schichtdicke und der Indium- Anteil konstant bleibt. Dementsprechend können dann auch mehr als zwei Mehrfach-Quantentrogschichten angeordnet werden.
In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Weißlichtquelle im Querschnitt darge­ stellt. In dieser Ausführungsform sind beispielhaft zwei pn- Übergänge 21 und 26 vertikal übereinander geschichtet und durch einen n+p+-Tunnelübergang 25 elektrisch miteinander kontaktiert. Der Tunnelübergang 25 besteht aus zwei hochdo­ tierten n+- bzw. p+-Schichten (~ 1020 cm-3), von denen die n+- Schicht an das n-Gebiet des einen benachbarten pn-Übergangs anschließt und die p+-Schicht an das p-Gebiet des anderen be­ nachbarten pn-Übergangs anschließt. Jeder pn-Übergang weist eine aktive, lichtemittierende und intrinsische Schicht 23 bzw. 28 auf.
Im einzelnen wird auf ein n-dotiertes GaN-Substrat 20 eine n- dotierte InGaN-Schicht 22, eine p-dotierte InGaN-Schicht 24, der n+p+-Tunnelübergang 25, eine n-dotierte InGaN-Schicht 27 und schließlich eine p-dotierte InGaN-Schicht 29 aufgewach­ sen. Zwischen den Schichten 22 und 24 bzw. 27 und 29 befinden sich die lichtaktiven Zonen 23 bzw. 28, die entweder bei Ver­ wendung von Volumen-pn-Übergängen durch die Raumladungszonen zwischen den n- und p-Schichten oder durch eigens aufgebrach­ te Einfach- oder Mehrfach-Quantentrogschichten gebildet sein können. Falls die pn-Übergange 21 und 26 aus Volumenmaterial gebildet sind, muß die energetische Verstimmung zwischen den lichtaktiven Zonen 23 und 28 über den Indium-Anteil einge­ stellt werden. Das bedeutet, daß die lichtaktive Zone 28 ei­ nen geringeren Indium-Anteil aufweist. Im Falle der Verwen­ dung von Volumenmaterial können auch die jeweils angrenzenden Schichten 22, 24 bzw. 27, 29 denselben Indium-Anteil wie die lichtaktiven Zonen 23 bzw. 28 aufweisen. Im Falle der Verwen­ dung von Einfach- oder Mehrfach-Quantentrogschichten wird auf die Ausführungen bezüglich der ersten Ausführungsform verwie­ sen.
Es ist darauf zu achten, daß der n+p+-Tunnelübergang 25 aus einem Material mit ausreichend hohem Bandabstand, z. B. GaN, gewählt wird, so daß keine Absorption der Lichtstrahlung der lichtaktiven Zone 23 stattfindet.
Gewünschtenfalls können auch mehr als zwei pn-Übergänge über­ einander geschichtet und jeweils durch n+p+-Tunnelübergänge elektrisch miteinander kontaktiert werden.
Der Vorteil der Verwendung von hochdotierten Tunnelübergängen liegt darin, daß somit die gesamte Halbleiter-LED 1 gemäß der zweiten Ausführungsform monolithisch hergestellt und somit in einem Wachstumsdurchgang hergestellt werden kann. Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die pn-Übergänge flächig miteinander verlötet oder auf andere Weise durch eine metallische Kontaktschicht miteinander elektrisch kontaktiert werden.
Auch mit einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 kann ein Emissi­ onsspektrum entsprechend Fig. 4 herbeigeführt werden.
Die Erfindung ist gemäß der Fig. 1 und 2 anhand einer SMD (surface mounted design)-Bauform beschrieben worden, wobei sie jedoch ebenso in einer sogenannten Radialdiode verwirk­ licht werden kann.
Bezugszeichenliste
1
Halbleiter-LED
2
elektrischer Anschluß
3
elektrischer Anschluß
5
Umhüllung
6
Konvertersubstanz
8
Grundgehäuse
9
Bonddraht
10
GaN-Substrat
11
InGaN-Barriereschicht
12
InGaN-Quantentrogschicht
13
InGaN-Barriereschicht
14
InGaN-Quantentrogschicht
15
InGaN-Barriereschicht
16
GaN-Kontaktschicht
20
n-dotiertes GaN-Substrat
21
pn-Übergang
22
InGaN-Schicht
23
lichtaktive Zone
24
p-dotierte InGaN-Schicht
25
n+
p+
-Tunnelübergang
26
pn-Übergang
27
n-dotierte InGaN-Schicht
28
lichtaktive Zone
29
p-dotierte InGaN-Schicht

Claims (10)

1. Weißlichtquelle, mit
  • - einer Halbleiter-LED (1),
  • - einer die LED (1) zumindest teilweise umgebenden Umhüllung (5) aus einem transparenten Material, in welchem eine Kon­ vertersubstanz (6) zur mindestens teilweisen Wellenlängen­ konversion des von der LED (1) emittierten Lichts enthalten ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die LED (1) mindestens zwei lichtemittierende Zonen auf­ weist, die derart ausgeführt sind, daß
  • - die Maxima ihrer Emissionsspektren energetisch gegenein­ ander verstimmt sind und oberhalb des Emissionsspektrums der Konvertersubstanz (6) liegen,
  • - und die ferner in Hauptabstrahlrichtung der LED (1) der­ art hintereinander angeordnet sind, daß die Energie des Emissionsmaximums in Richtung auf die Lichtaustrittsseite der LED (1) zunimmt.
2. Weißlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die LED (1) genau einen pn-Übergang aufweist und die lich­ temittierenden Zonen durch eine entsprechende Anzahl von Ein- oder Mehrfach-Quantentrogschichten (12, 14) unter­ schiedlicher Dicke und/oder unterschiedlicher Materialzu­ sammensetzung ausgeführt sind.
3. Weißlichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die lichtemittierenden Zonen der LED (1) durch eine ent­ sprechende Anzahl von pn-Übergängen (21, 26) gebildet sind.
4. Weißlichtquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- die pn-Übergänge (21, 26) aus Volumenmaterial unterschied­ licher Materialzusammensetzungen gebildet sind.
5. Weißlichtquelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der pn-Übergänge (21, 26) eine Ein- oder Mehrfach-Quantentrogschicht enthält.
6. Weißlichtquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die pn-Übergänge (21, 26) jeweils eine Ein- oder Mehrfach- Quantentrogschicht enthalten,
  • - und die Quantentrogschichten verschiedener pn-Übergänge verschiedene Dicken und/oder verschiedene Materialzusammen­ setzungen aufweisen.
7. Weißlichtquelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jeweils benachbarte pn-Übergänge (21, 26) durch n+p+-Tun­ nelübergänge (25) miteinander kontaktiert sind, die aus ei­ ner n+-dotierten Schicht und einer unmittelbar angrenzenden p+-dotierten Schicht bestehen, wobei die n+-dotierte Schicht sich an das n-Gebiet des einen pn-Übergangs (26) anschließt und die p+-dotierte Schicht sich an das p-Gebiet des anderen pn-Übergangs (21) anschließt, und die n+- bzw. p+-Dotierungskonzentration derart gewählt ist, daß sich im Betrieb ein relativ niedriger elektrischer Widerstand des Tunnelüberangs ergibt.
8. Weißlichtquelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jeweils benachbarte pn-Übergänge (21, 26) durch eine metal­ lische Kontaktschicht, wie eine Lotschicht, miteinander elektrisch verbunden sind.
9. Weißlichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Halbleiter-LED (1) auf der Basis von GaN oder InGaN aufgebaut ist.
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