DE202007019302U1

DE202007019302U1 - Lichtemittierende Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE202007019302U1
Application number: DE202007019302U
Authority: DE
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: CN101523624B; DE202007019397U1; US20150236212A1; KR100836494B1; US9054258B2; WO2008078893A1; EP2074664A1; CN101523624A; US9356197B2; US20090315050A1; US20130181239A1; EP2074664A4

Abstract

Eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100), umfassend: ein Substrat (110); eine erste Halbleiterschicht (130) auf dem Substrat (110); eine aktive Schicht (140) auf der ersten Halbleiterschicht (130); eine zweite Halbleiterschicht (150) auf der aktiven Schicht (140); und eine transparente Elektrode (160) auf der zweiten Halbleiterschicht (150); gekennzeichnet durch eine erste reflektierende Elektrode (170), die mit der ersten Halbleiterschicht (130) in Kontakt steht; und eine zweite reflektierende Elektrode (180), die mit der transparenten Elektrode (160) in Kontakt steht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung.
Technischer Hintergrund
Eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung umfasst eine LED (Leuchtdiode), eine LD (Laserdiode) oder dergleichen. Eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung wird zum Umwandeln elektrischer Signale in infrarote Strahlung, sichtbare Strahlung und dergleichen durch die Verwendung der Eigenschaften von Verbindungshalbleitern und zum Austauschen der konvertierten Signale verwendet.
Im Allgemeinen ist eine LED umfangreich in elektrischen Haushaltsgeräten, Fernsteuerungen, elektrischen Leuchttafeln, Anzeigen und unterschiedlichen automatischen Vorrichtungen verwendet worden und ist grundsätzlich in eine IRLED (Infrarotleuchtdiode) und eine VLED (Leuchtdiode für sichtbares Licht) klassifiziert worden.
Grundsätzlich wird eine LED mit kleiner Größe als Oberflächen-montierbares Bauteil (SMD-Bauteil) hergestellt, so dass die LED direkt auf eine Leiterplatte (PCB) montiert wird. Demgemäß wird eine als Anzeigenvorrichtung verwendete LED-Lampe auch als SMD-Bauteil hergestellt. Solch ein SMD-Bauteil kann bestehende einfache leuchtende Lampen ersetzen und wird als Lichtindikator, der unterschiedliche Farben, einen Buchstaben, ein Bild oder dergleichen erzeugt, verwendet.
Wie es oben beschrieben worden ist, wurde eine solche lichtemittierende Halbleitervorrichtung für unterschiedliche Bereiche, wie zum Beispiel elektrische Lichter für das tägliche Leben, elektrische Lichter zum Darstellen von Rettungssignalen und dergleichen verwendet. Weiterhin hat sich der Bedarf nach lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen mit hoher Helligkeit mehr und mehr erhöht. Folglich wurden lichtemittierende Hochleistungsvorrichtungen aktiv entwickelt.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Die Ausführungsform sieht eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung vor, die geeignet ist, den Gesamtwirkungsgrad der Lichtemission zu verbessern, indem verhindert wird, dass in der aktiven Schicht erzeugtes Licht von Elektroden absorbiert wird.
Technische Lösung
Eine Ausführungsform sieht eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung vor, umfassend: Eine erste Halbleiterschicht; eine zweite Halbleiterschicht; eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet ist; eine erste reflektierende Elektrode auf der ersten Halbleiterschicht, um einfallendes Licht zu reflektieren; und eine zweite reflektierende Elektrode auf der zweiten Halbleiterschicht, um einfallendes Licht zu reflektieren.
Eine Ausführungsform sieht eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung vor, umfassend: Eine erste Halbleiterschicht; eine zweite Halbleiterschicht; eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht ausgebildet ist; eine erste Elektrode auf der ersten Halbleiterschicht; und eine zweite Elektrode auf der zweiten Halbleiterschicht, wobei zumindest eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode in mehrere Elektroden aufgeteilt ist.
Vorteilhafte Effekte
Gemäß der Ausführungsform wird verhindert, dass in der aktiven Schicht erzeugtes Licht von den Elektroden absorbiert wird, so dass der gesamte Wirkungsgrad der Lichtemittierung verbessert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
3 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt; und
5 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
Ausführung der Erfindung
Es versteht sich, dass in der Beschreibung eine Ausführungsform, wenn eine Schicht (oder ein Film bzw. eine Lage), ein Bereich, ein Muster oder eine Struktur als „auf” oder „unter” einem anderen Substrat, einer anderen Schicht (oder Film oder Lage), einem anderen Bereich, einem anderen Kontaktfeld oder einem anderen Muster bezeichnet wird, es „direkt” oder „indirekt” auf dem anderen Substrat, Schicht (oder Film oder Lage), Bereich, Kontaktfeld oder Muster angeordnet sein kann oder eine oder mehrere dazwischen angeordnete Schichten vorhanden sein können.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
Gemäß 1 umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Substrat 110, eine Pufferschicht 120, eine erste Halbleiterschicht, beispielsweise eine Halbleiterschicht 130 des n-Typs, eine aktive Schicht 140, eine zweite Halbleiterschicht, beispielsweise eine Halbleiterschicht 150 des p-Typs, eine transparente Elektrode 160, eine erste reflektierende Elektrode, beispielsweise eine reflektierende Elektrode 170 des n-Typs, und eine zweite reflektierende Elektrode, beispielsweise eine reflektierende Elektrode 180 des p-Typs.
Zunächst wird das Substrat 110 ausgebildet, das eines aus der Gruppe, bestehend aus Al₂O₃, Si, SiC, GaAs, ZnO, MgO oder einer Verbindung davon ausgewählt ist.
Die Pufferschicht 120 kann eine Stapelstruktur, wie zum Beispiel aus AlInN/GaN, In_xGa_1-xN/GaN, Al_xIn_yGa_1-x-yN/In_xGa_1-xN/GaN und dergleichen, aufweisen.
Die Halbleiterschicht 130 des n-Typs und die Halbleiterschicht 150 des p-Typs können jeweils Nitridhalbleiterschichten umfassen.
Die aktive Schicht 140 ist zwischen der Halbleiterschicht 130 des n-Typs und der Halbleiterschicht 150 des p-Typs ausgebildet. Die aktive Schicht 140 kann eine einzelne Potentialtopfstruktur oder eine Mehrfach-Potentialtopfstruktur aufweisen.
Die transparente Elektrode 160 ist auf der Halbleiterschicht 150 des p-Typs ausgebildet. Die transparente Elektrode 160 umfasst Materialien, die eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit aufweisen und die Diffusion von elektrischem Strom erhöhen. Die transparente Elektrode 160 kann aus einer transparenten leitenden Oxidschicht, wie zum Beispiel ITO, CTO, SnO₂, ZnO, RuO_x, TiO_x, IrO_x oder Ga_xO_y ausgebildet sein.
Die reflektierende Elektrode 180 des p-Typs ist auf der transparenten Elektrode 160 ausgebildet und die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs ist auf der Halbleiterschicht 130 des n-Typs ausgebildet.
Die reflektierende Elektrode 180 des p-Typs und die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs umfassen ein Metall enthaltendes reflektierendes Material, das als Kontaktfeld (bonding pad) dient. Die reflektierende Elektrode 180 des p-Typs und die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs umfassen reflektierendes Material, wie zum Beispiel Ag oder Al, welche als einzelne Schichtstruktur oder als Mehrfach-Schichtstruktur ausgebildet sind.
Weiterhin dienen die transparente Elektrode 160 und die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs als ohmsche Kontaktschicht.
Beispielsweise kann die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs unter Verwendung eines reflektierenden Materials, wie zum Beispiel Al, als ohmsche Kontaktschicht ausgebildet sein. Ferner kann die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs unter Verwendung von Ti, Cr und dergleichen als ohmsche Kontaktschicht ausgebildet sein. Weiterhin kann die reflektierende Elektrode 170 des n-Typs eine Dicke geringer als einige nm aufweisen, um die Reflektivität der reflektierenden Schicht zu erhöhen.
Ferner ist die transparente Elektrode 160 unter der reflektierenden Elektrode 180 des p-Typs angeordnet. Die transparente Elektrode 160 dient als ohmsche Kontaktschicht. Demgemäß kann die reflektierende Elektrode 180 des p-Typs als reflektierende Schicht dienen. Zusätzlich kann die reflektierende Elektrode 180 des p-Typs in der Form einer Kontaktfläche (bonding pad) hergestellt sein, in welche eine ohmsche Kontaktschicht durch Ti oder Cr mit einer Dicke geringer als einige nm ausgebildet ist und zusätzlich eine reflektierende Schicht ausgebildet ist.
Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 100 des ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiels sind die reflektierenden Elektroden 170 und 180 des n-Typs und des p-Typs daran so vorgesehen, dass in der aktiven Schicht 140 erzeugtes Licht nicht von den reflektierenden Elektroden 170 und 180 des n-Typs bzw. p-Typs absorbiert wird. Das von der aktiven Schicht 140 erzeugte Licht wird von der seitlichen oder unteren Oberfläche der reflektierenden Elektroden 170 und 180 des n-Typs und p-Typs reflektiert anstelle dass es durch die reflektierenden Elektroden 170 und 180 des n-Typs und p-Typs absorbiert wird.
Demgemäß kann die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels die Helligkeit verbessern. Weiterhin kann die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels bei einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung mit geringer Leistung als auch bei einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung mit hoher Leistung eingesetzt werden.
Weiterhin wird zum weiteren Verbessern der Helligkeit der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung ein Prinzip zum Unterteilen einer reflektierenden Elektrode vorgeschlagen. 2–5 zeigen ein Beispiel von lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen mit aufgeteilten bzw. unterteilten reflektierenden Elektroden.
Gemäß den 2–5 kann bei einer unterteilten reflektierenden Elektrode entweder eine reflektierende Elektrode des n-Typs oder eine reflektierende Elektrode des p-Typs oder sowohl die reflektierende Elektrode des n-Typs als auch die reflektierende Elektrode des p-Typs unterteilt sein. Weiterhin sind die unterteilten reflektierenden Elektroden des n-Typs und die unterteilten reflektierenden Elektroden des p-Typs jeweils elektrisch miteinander verbunden. Beispielsweise können die reflektierenden Elektroden des n-Typs in der gleichen Ebene in ein Muster unterteilt sein und die reflektierenden Elektroden des p-Typs können auch in der gleichen Ebene in ein Muster unterteilt sein.
2 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Gemäß 2 umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Substrat 210, eine Pufferschicht 220, eine Halbleiterschicht 230 des n-Typs, eine aktive Schicht 240, eine Halbleiterschicht 250 des p-Typs, eine transparente Elektrode 260, reflektierende Elektroden 280 und 285 des p-Typs und reflektierende Elektroden 270, 272 und 274 des n-Typs.
Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 200 des zweiten Ausführungsbeispiels sind zwei reflektierende Elektroden 280 und 285 des p-Typs und drei reflektierende Elektroden 270, 272, 274 des n-Typs ausgebildet.
Die zwei reflektierenden Elektroden 280 und 285 des p-Typs, die durch Teilen ausgebildet sind, sind elektrisch miteinander verbunden. Gemäß einem Beispiel können die reflektierenden Elektroden 280 und 285 des p-Typs in derselben Ebene in der Form einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Weiterhin können die drei reflektierenden Elektroden 270, 272 und 274 des n-Typs, die durch Teilen ausgebildet sind, elektrisch miteinander verbunden sein. Die drei reflektierenden Elektroden 270, 272 und 274 können in derselben Ebene in einem Muster unterteilt sein.
Die zwei reflektierenden Elektroden 280 und 285 des p-Typs sind auf der transparenten Elektrode 260 ausgebildet und die drei reflektierenden Elektroden 270, 272 und 274 des n-Typs sind auf der Halbleiterschicht 230 des n-Typs ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, sind die zwei reflektierenden Elektroden 280 und 285 des p-Typs und die drei reflektierenden Elektroden 270, 272 und 274 des n-Typs durch Unterteilen ausgebildet, so dass unterschiedliche Lichtwege sichergestellt werden können, selbst wenn ein Bereich, in dem die reflektierenden Elektroden gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, gleich demjenigen ist, in dem die reflektierenden Elektroden des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet sind. Demgemäß kann in der aktiven Schicht 240 erzeugtes Licht effizienter in die Richtung nach oben emittiert werden. Folglich kann die Helligkeit der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, umfassend die unterteilten Elektroden, mehr und mehr erhöht werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, in dem die durch Teilen ausgebildeten Elektroden reflektierende Elektroden sind. Jedoch können die durch Teilen ausgebildeten Elektroden auch typische Elektroden, anders als reflektierende Elektroden, sein, die bei lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen eingesetzt werden.
3 ist eine Schnittansicht, die eine Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleiterverrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
Gemäß 3 umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 300 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ein Substrat 310, eine Pufferschicht 320, eine Halbleiterschicht 330 des n-Typs, eine aktive Schicht 340, eine Halbleiterschicht 350 des p-Typs, eine transparente Elektrode 360, reflektierende Elektroden 380 und 385 des p-Typs und eine reflektierende Elektrode 370 des n-Typs.
Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 300 des dritten Ausführungsbeispiels sind zwei reflektierende Elektroden 380 und 385 des p-Typs und eine reflektierende Elektrode 370 des n-Typs ausgebildet.
Die zwei reflektierenden Elektroden 380 und 385 des p-Typs, die durch Teilung ausgebildet sind, sind elektrisch miteinander verbunden. Gemäß einem Beispiel können die zwei reflektierenden Elektroden 380 und 385 des p-Typs in derselben Ebene in einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Die zwei reflektierenden Elektroden 380 und 385 des p-Typs sind auf der transparenten Elektrode 360 ausgebildet und die eine reflektierende Elektrode 370 des n-Typs ist auf der Halbleiterschicht 330 des n-Typs ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, sind die zwei reflektierenden Elektroden 380 und 385 des p-Typs durch Teilen ausgebildet, so dass unterschiedliche Lichtwege sichergestellt werden können und in der aktiven Schicht 340 erzeugtes Licht effizienter in die Richtung nach oben emittiert werden kann. Demgemäß kann die Helligkeit der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, umfassend die unterteilten reflektierenden Elektroden, mehr und mehr erhöht werden.
Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem die durch Teilen ausgebildeten Elektroden reflektierende Elektroden sind. Jedoch können die durch Teilen ausgebildeten Elektroden typische Elektroden, andere als reflektierende Elektroden, sein, die im Bereich der lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen eingesetzt werden.
4 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
Gemäß 4 umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 400 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ein Substrat 410, eine Pufferschicht 420, eine Halbleiterschicht 430 des n-Typs, eine aktive Schicht 440, eine Halbleiterschicht 450 des p-Typs, eine transparente Elektrode 460, reflektierende Elektroden 480 und 485 des p-Typs und reflektierende Elektroden 470 und 475 des n-Typs.
Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 400 des vierten Ausführungsbeispiels sind zwei reflektierende Elektroden 480 und 485 des p-Typs und zwei reflektierende Elektroden 470 und 475 des n-Typs ausgebildet.
Die zwei reflektierenden Elektroden 480 und 485 des p-Typs, die durch Unterteilen ausgebildet sind, sind elektrisch miteinander verbunden. Gemäß einem Beispiel können die zwei reflektierenden Elektroden 480 und 485 des p-Typs in der gleichen Ebene in der Form einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Die zwei durch Teilen gebildeten reflektierenden Elektroden 470 und 475 des n-Typs sind elektrisch miteinander verbunden. Die zwei reflektierenden Elektroden 470 und 475 des n-Typs können in der gleichen Ebene in der Form einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Die zwei reflektierenden Elektroden 480 und 485 des p-Typs sind auf der transparenten Elektrode 460 ausgebildet und die zwei reflektierenden Elektroden 470 und 475 des n-Typs sind auf der Halbleiterschicht 430 des n-Typs ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, sind die zwei reflektierenden Elektroden 480 und 485 des p-Typs und die zwei reflektierenden Elektroden 470 und 475 des n-Typs durch Teilen ausgebildet, so dass unterschiedliche Lichtwege sichergestellt werden können und in der aktiven Schicht 440 erzeugtes Licht effizienter in die Richtung nach oben emittiert werden kann. Demgemäß kann die Helligkeit der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, umfassend die unterteilten reflektierten Elektroden mehr und mehr erhöht werden.
Das vierte Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem die durch Teilen ausgebildeten Elektroden reflektierende Elektroden sind. Jedoch können die durch Teilen ausgebildeten Elektroden auch typische bzw. herkömmliche Elektroden umfassen, andere als reflektierende Elektroden, die im Bereich einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung eingesetzt werden.
5 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Stapelstruktur einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
Gemäß 5 umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung 500 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ein Substrat 510, eine Pufferschicht 520, eine Halbleiterschicht 530 des n-Typs, eine aktive Schicht 540, eine Halbleiterschicht 550 des p-Typs, eine transparente Elektrode 560, reflektierende Elektroden 580 und 585 des p-Typs und reflektierende Elektroden 570 und 572 des n-Typs.
Gemäß der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung 500 des fünften Ausführungsbeispiels sind zwei reflektierende Elektroden 580 und 585 des p-Typs und zwei reflektierende Elektroden 570 und 572 des n-Typs ausgebildet.
Die zwei durch Teilen ausgebildeten reflektierenden Elektroden 580 und 585 des p-Typs sind elektrisch miteinander verbunden. Gemäß einem Beispiel können die zwei reflektierenden Elektroden 580 und 585 des p-Typs in derselben Ebene in der Form einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Die zwei durch Teilen ausgebildeten reflektierenden Elektroden 570 und 572 des n-Typs sind elektrisch miteinander verbunden. Die zwei reflektierenden Elektroden 570 und 572 des n-Typs können in derselben Ebene in der Form einer im Wesentlichen „⊏”-Form gemustert sein.
Die zwei reflektierenden Elektroden 580 und 585 des p-Typs sind auf der transparenten Elektrode 560 und die zwei reflektierenden Elektroden 570 und 572 sind benachbart auf der Halbleiterschicht 530 des n-Typs ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, sind die zwei reflektierenden Elektroden 580 und 585 des p-Typs und die zwei reflektierenden Elektroden 570 und 572 des n-Typs durch Teilen ausgebildet, so dass unterschiedliche Lichtwege sichergestellt werden können und in der aktiven Schicht 540 erzeugtes Licht effizienter in die Richtung nach oben emittiert werden kann. Demgemäß kann die Helligkeit der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung, umfassend die unterteilten reflektierenden Elektroden, mehr und mehr erhöht werden.
Das fünfte Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem die durch Teilen ausgebildeten Elektroden reflektierende Elektroden sind. Jedoch können die durch Teilen ausgebildeten Elektroden typische bzw. herkömmliche Elektroden, andere als reflektierende Elektroden, sein, die im Bereich einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung eingesetzt werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der durch Teilen ausgebildeten Elektroden zwei oder drei. Jedoch kann die Anzahl der durch Teilen ausgebildeten reflektierenden Elektroden gemäß ihrem Design variieren.
Ferner zeigen die Ausführungsbeispiele ein Beispiel einer lichtemittierenden Halbleitervorrichtung mit einem P-N-Übergang, bei dem die Halbleiterschicht des p-Typs auf der Halbleiterschicht des n-Typs ausgebildet ist. Jedoch kann die Ausführungsform auch auf eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einem N-P-N-Übergang angewendet werden, bei dem eine Halbleiterschicht des n-Typs zusätzlich auf der Halbleiterschicht des p-Typs ausgebildet ist. Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einem N-P-N-Übergang betrifft eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, bei dem sowohl eine erste und zweite Elektrodenschicht als Halbleiterschicht des n-Typs vorgesehen sind, und eine Halbleiterschicht des p-Typs zwischen den Halbleiterschichten des n-Typs ausgebildet ist. Hierbei ist eine erste Elektrode auf der ersten Elektrodenschicht ausgebildet, die die Halbleiterschicht des n-Typs ist, während sie mit der ersten Elektrodenschicht in Kontakt steht. Eine zweite Elektrode ist auf der zweiten Elektrodenschicht ausgebildet, die die Elektrodenschicht des n-Typs ist, während sie einen Kontakt mit der zweiten Elektrodenschicht ausbildet.
Die Verwendung von „einem Ausführungsbeispiel”, „eine Ausführungsform”, „beispielsweise Ausführungsform”, usw., bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben ist, zumindest in der einen Ausführungsform oder dem einen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist. Die Verwendungen solcher Ausdrücke an unterschiedlichen Stellen in der Beschreibung beziehen sich nicht alle notwendigerweise auf das gleiche Ausführungsbeispiel. Weiterhin gilt, wenn ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel oder einer Ausführungsform beschrieben wird, dass es innerhalb der Reichweite eines Fachmannes liegt, ein solches Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einem anderen der Ausführungsbeispiele zu verwenden.
Obwohl Ausführungsbeispiele anhand mehrerer illustrativer Ausführungsformen davon beschrieben worden sind, versteht es sich, dass vielfache andere Modifikationen und Ausführungsformen von dem Fachmann abgeleitet werden können, die unter den Geltungsbereich und den Umfang der Prinzipien dieser Offenbarung fallen. Insbesondere sind unterschiedliche Variationen und Modifikationen der Komponenten und/oder Anordnungen der gegenständlichen Kombinationsanordnung innerhalb des Umfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Variationen und Modifikationen der Komponenten und/oder Anordnungen sind für den Fachmann alternative Verwendungen augenscheinlich.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen umfasst die lichtemittierende Halbleitervorrichtung mehrere unterteilte reflektierende Elektroden als Elektroden, so dass das in der aktiven Schicht erzeugte Licht nach oben durch Zwischenbereiche bzw. Spalte zwischen den Elektroden emittiert oder von den Elektroden reflektiert werden kann und nicht von den Elektroden absorbiert wird. Folglich kann der Gesamtwirkungsgrad der Lichtemittierung der lichtemittierenden Halbleitervorrichtung verbessert werden.

Claims

Eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100), umfassend: ein Substrat (110); eine erste Halbleiterschicht (130) auf dem Substrat (110); eine aktive Schicht (140) auf der ersten Halbleiterschicht (130); eine zweite Halbleiterschicht (150) auf der aktiven Schicht (140); und eine transparente Elektrode (160) auf der zweiten Halbleiterschicht (150); gekennzeichnet durch eine erste reflektierende Elektrode (170), die mit der ersten Halbleiterschicht (130) in Kontakt steht; und eine zweite reflektierende Elektrode (180), die mit der transparenten Elektrode (160) in Kontakt steht.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das Substrat (110) ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al₂O₃, Si, SiC, GaAs, ZnO, MgO oder einer Verbindung davon aufweist.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die transparente Elektrode ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ITO, CTO, SnO₂, ZnO, RuO_x, TiO_x, IrO_x und Ga_xO_y aufweist.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste reflektierende Elektrode (180) und die zweite reflektierende Elektrode (170) ein Metall enthaltendes reflektierendes Material als einzelne Schichtstruktur oder als Mehrfach-Schichtstruktur umfassen.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die erste reflektierende Elektrode (180) und die zweite reflektierende Elektrode (170) Ag oder Al umfassen.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die erste reflektierende Elektrode (170) und die zweite reflektierende Elektrode (180) als refletierendes Material Al und noch Ti umfassen.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste reflektierende Elektrode (170) eine Kontaktfläche und eine ohmsche Kontaktschicht aufweist.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest eine der ersten reflektierenden Elektrode (170) und der zweiten reflektierenden Elektrode (180) mehrere unterteilte Elektroden umfasst, die elektrisch miteinander verbunden sind.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die erste reflektierende Elektrode (170) und die zweite reflektierende Elektrode (180) jeweils aus zwei unterteilten Elektroden ausgebildet sind.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei die zwei unterteilten Elektroden der ersten reflektierenden Elektrode (170) und der zweiten reflektierenden Elektrode (180) jeweils in der gleichen Ebene angeordnet sind.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die unterteilten Elektroden in der gleichen Ebene angeordnet sind.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die unterteilten Elektroden Ag oder Al umfassen.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend eine Pufferschicht (120) zwischen dem Substrat (110) und der ersten Halbleiterschicht (130).
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei die Pufferschicht (120) eine Stapelstruktur aus AlInN/GaN, In_xGa_1-xN/GaN, Al_xIn_yGa_1-x-yN/In_xGa_1-xN/GaN aufweist.
Die lichtemittierende Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die erste Halbleiterschicht (130) eine Halbleiterschicht des n-Typs und die zweite Halbleiterschicht (150) eine Halbleiterschicht des p-Typs ist.