DE202015009776U1 - Lichtemittierendes Element - Google Patents

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Abstract

Lichtemittierende Halbleitervorrichtung, umfassend:
eine lichtemittierende Struktur, die eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps beinhaltet;
eine transparente leitfähige Schicht, die auf der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist;
ein erstes Elektrodenpad (151), das elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und ein zweites Elektrodenpad (161), das elektrisch mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf der lichtemittierenden Struktur verbunden ist; und
einen ersten Elektrodenerweiterungsabschnitt (153) und einen zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitt (163), der sich von dem ersten Elektrodenpad bzw. dem zweiten Elektrodenpad erstreckt;
wobei der erste Elektrodenerweiterungsabschnitt (153) einen longitudinalen Erweiterungsabschnitt, der sich in longitudinaler Richtung von dem ersten Elektrodenpad (151) entlang einer Ecke der lichtemittierenden Struktur erstreckt, und einen transversalen Erweiterungsabschnitt, der sich in einer transversalen Richtung von einem Endanschluss des longitudinalen Erweiterungsabschnitts entlang der Ecke der lichtemittierenden Struktur erstreckt, umfasst,
wobei eine Vielzahl von Erweiterungskontaktabschnitten (153a) unter dem transversalen Erweiterungsabschnitt gebildet sind, so dass der transversale Erweiterungsabschnitt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps einander berühren,
wobei der zweite Elektrodenerweiterungsabschnitt (163) einen ersten Erweiterungsabschnitt, der sich von dem zweiten Elektrodenpad (161) in einem Abstand A1 von dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts erstreckt, und einen zweiten Erweiterungsabschnitt (163a), der sich von einem Endanschluss des ersten Erweiterungsabschnitts in einer Richtung weg von dem transversalen Erweiterungsabschnitt des Elektrodenerweiterungsabschnitts erstreckt, umfasst,
wobei der erste Erweiterungsabschnitt von einem zentralen Bereich in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur um einen Abstand A4 beabstandet ist,
wobei der Abstand A1 einen Abstand zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts darstellt,
wobei der Abstand A4 einen Abstand zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem zentralen Bereich in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur darstellt, und
wobei der Abstand A4 kleiner als der Abstand A1 ist.

Description

  • [Technisches Feld]
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine lichtemittierende Vorrichtung und insbesondere eine lichtemittierende Vorrichtung, die eine hohe Stromverteilungseffizienz zum Bereitstellen guter Eigenschaften hinsichtlich Lichtausbeute und Zuverlässigkeit aufweist.
  • [Stand der Technik]
  • Generell umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung wie zum Beispiel eine lichtemittierende Diode eine n-leitende Halbleiterschicht zum Liefern von Elektronen, eine p-leitende Halbleiterschicht zum Bereitstellen von Löchern und eine aktive Schicht angeordnet zwischen der n-leitenden Halbleiterschicht und der p-leitenden Halbleiterschicht. Eine n-Typ-und eine p-Typ-Elektrode sind auf der n-leitenden Halbleiterschicht bzw. auf der p-leitenden Halbleiterschicht angeordnet zum Empfangen von elektrischer Energie einer externen Energiequelle.
  • Andererseits hat eine nitritische halbleiterbasierte p-leitende Halbleiterschicht eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die n-leitende Halbleiterschicht. Daher wird elektrischer Strom in der p-leitenden Halbleiterschicht nicht effizient verteilt, wodurch ein Strom-Crowding in einem bestimmten Bereich der Halbleiterschicht verursacht wird. Tritt Strom-Crowding in der Halbleiterschicht ein, wird eine lichtemittierende Diode anfällig gegen elektrostatische Entladung und kann unter Leckstrom und Effizienzabfall leiden. Um eine effiziente Stromverteilung zu erzielen, wird eine transparente Elektrode beispielsweise eine Indium-Zinn-Oxid-(ITO) Elektrode auf der p-leitenden Halbleiterschicht angeordnet und die p-Typ-Elektrode ist auf der ITO-Schicht gebildet.
  • [Offenbarung]
  • [Technisches Problem]
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine lichtemittierende Vorrichtung bereit, welche ausgelegt ist, um eine einheitliche Stromverteilung in einer horizontalen Richtung zu erzielen.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine lichtemittierende Vorrichtung bereit, die eine zweite Elektrode, eine transparente Elektrode und eine Stromsperrschicht, welche zueinander entsprechend verbunden sind, bereit, um eine strukturelle und elektrische Zuverlässigkeit zu verbessern.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer verbesserten Bondfähigkeit hinsichtlich Drahtbonden bereit.
  • [Technische Lösung]
  • Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung eine erste leitfähige Halbleiterschicht; ein Mesa angeordnet auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht und umfassend eine aktive Schicht und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht angeordnet auf der aktiven Schicht; eine Stromsperrschicht teilweise angeordnet auf der Mesa; eine transparente Elektrode angeordnet auf der Mesa und zumindest teilweise bedeckend die Stromsperrschicht; eine erste Elektrode isoliert von der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht und umfassend ein erstes Elektrodenpad und eine erste Elektrodenerweiterung sich ausbreitend von dem ersten Elektrodenpad; eine zweite Elektrode angeordnet auf der Stromsperrschicht zum elektrischen Verbinden mit der transparenten Elektrode und umfassend ein zweites Elektrodenpad und eine zweite Elektrodenerweiterung sich ausbreitend von dem zweiten Elektrodenpad, und eine Isolationsschicht teilweise angeordnet in einem Bereich unter der ersten Elektrode, wobei der Mesa zumindest eine Kerbe ausgebildet an einer Seitenfläche derselben derart umfasst, dass die erste leitfähige Halbleiterschicht zumindest teilweise durch die Kerbe freigelegt ist; die Isolationsschicht eine Öffnung umfasst, welche die freigelegte erste leitfähige Halbleiterschicht zumindest teilweise freilegt; die erste Elektrodenerweiterung zumindest einen erweiterten Kontaktabschnitt umfasst, welcher die erste leitfähige Halbleiterschicht durch die Öffnung kontaktiert; und die zweite Elektrodenerweiterung ein distales Ende mit einer anderen Breite als eine durchschnittliche Breite der zweiten Elektrodenerweiterung umfasst.
  • Die Breite des distalen Endes der zweiten Elektrodenerweiterung kann größer als eine durchschnittliche Breite der zweiten Elektrodenerweiterung sein.
  • Das distale Ende der zweiten Elektrodenerweiterung kann eine kreisförmige Form umfassen, wobei ein Durchmesser dieser größer als eine Breite der zweiten Elektrodenerweiterung ist.
  • Die zweite Elektrodenerweiterung kann eine zusätzliche Erweiterung umfassen, welche in eine Erstreckungsrichtung der zweiten Elektrodenerweiterung gebogen ist, wobei die zusätzliche Erweiterung kann weg von der ersten Elektrodenerweiterung gebogen sein.
  • Die zusätzliche Erweiterung kann in eine kurvenförmige Form mit einer vorbestimmten Krümmung geformt sein.
  • Die zusätzliche Erweiterung kann in Richtung einer Ecke der lichtemittierenden Vorrichtung gebogen sein.
  • Der erste Elektrodenpad und der zweite Elektrodenpad können entlang einer longitudinalen Linie angeordnet sein, die ein Zentrum der lichtemittierenden Struktur durchquert; der erste Elektrodenpad kann angrenzend zu einer ersten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sein; und der zweite Elektrodenpad kann angrenzend zu einer dritten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung entgegengesetzt der ersten Seitenfläche derselben angeordnet sein.
  • Die erste Elektrodenerweiterung kann sich in Richtung der ersten Seitenfläche entlang einer zweiten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung erstrecken angeordnet zwischen der ersten Seitenfläche und der dritten Seitenfläche derselben; und die zweite Elektrodenerweiterung kann näher an einer vierten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sein entgegengesetzt der zweiten Seitenfläche derselben als die zweite Seitenfläche zu derselben und kann sich in Richtung der dritten Seitenfläche derselben erstrecken.
  • Der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Elektrodenpad zu der vierten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung kann gleich sein wie zu dem kürzesten Abstand zwischen dem distalen Ende der zweiten Elektrodenerweiterung zu der vierten Seitenfläche derselben.
  • Die Öffnung der Isolationsschicht kann eine Vielzahl von Öffnungen angeordnet zu konstanten Abständen entlang der zweiten Seitenfläche umfassen.
  • Der kürzeste Abstand zwischen der ersten Elektrodenerweiterung zu der zweiten Elektrodenerweiterung kann größer sein als ein Abstand von dem distalen Ende der zweiten Elektrodenerweiterung zu dem ersten Elektrodenpad.
  • Ein Abstand zwischen den Öffnungen der Isolationsschicht kann ein Drei- oder Vierfaches einer Breite der Öffnung der Isolationsschichten freilegend die Kerbe sein.
  • Die Stromsperrschicht kann eine Pad-Stromsperrschicht angeordnet zwischen dem zweiten Elektrodenpad und eines erweiterten Stromsperrschichtabschnitts angeordnet unter der zweiten Elektrodenerweiterung umfassen.
  • Die transparente Elektrode kann eine erste Öffnung angeordnet auf der Pad-Stromsperrschicht umfassen; der zweite Elektrodenpad kann an der Pad-Stromsperrschicht zum Füllen der ersten Öffnung angeordnet sein, wobei zumindest teilweise bedeckend die transparente Elektrode angeordnet auf der Pad-Stromsperrschicht; und eine Oberseite des zweiten Elektrodenpads kann ein Oberflächenprofil entsprechend einer Oberseite der Pad-Stromsperrschicht und einer Oberseite der transparenten Elektrode angeordnet auf der Stromsperrschicht aufweisen.
  • Die Pad-Stromsperrschicht kann eine zweite Öffnung freilegend die zweite leitfähige Halbleiterschicht umfassen, die zweite Elektrode kann die zweite leitfähige Halbleiterschicht durch die zweite Öffnung kontaktieren, die zweite Öffnung kann in einem Bereich der ersten Öffnung angeordnet sein; und eine Oberseite der zweiten Elektrode kann eine erste Vertiefung angeordnet entsprechend zu der ersten Öffnung und eine zweite Vertiefung angeordnet entsprechend zu der zweiten Öffnung umfassen.
  • Die Stromsperrschicht kann einen ersten Bereich umgeben durch die zweite Öffnung und einen zweiten Bereich umgeben durch die zweite Öffnung umfassen; und eine Oberseite der zweiten Elektrode kann in dem ersten Bereich der Stromsperrschicht angeordnet sein und kann einen Überstand überstehend von einer Unterseite der zweiten Vertiefung umfassen.
  • Die Isolationsschicht kann an der Mesa angeordnet sein; die Mesa kann zumindest eine Kerbe umfassen, die an einer Seitenfläche derselben derart ausgebildet ist, dass die erste leitfähige Halbleiterschicht zumindest teilweise durch die Kerbe freigelegt ist; und die Öffnung der Isolationsschicht kann zumindest teilweise die durch die Kerbe freigelegte erste leitfähige Halbleiterschicht freilegt sein.
  • Das erste Elektrodenpad und die erste Elektrodenerweiterung können an der Mesa angeordnet sein, und der erweiterte Kontaktabschnitt kann einen ohmschen Kontakt mit der durch die Kerbe freigelegten ersten leitfähigen Halbleiterschicht bilden.
  • Die Isolationsschicht kann auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht angeordnet sein, und der erweiterte Kontaktabschnitt kann einen ersten erweiterten Kontaktabschnitt und einen zweiten erweiterten Kontaktabschnitt umfassen, wobei der erste erweiterte Kontaktanschnitt entlang einer Seitenfläche der Mesa angeordnet sein kann, der zweite erweiterte Kontaktanschnitt kann nahe einer Ecke der Mesa angeordnet sein, um an dem ersten Elektrodenpad anzugrenzen.
  • Das Substrat kann eine Vielzahl von modifizierten Bereichen ausgebildet an zumindest einer Seitenfläche derselben umfassen und eine Bandform sich erstreckend in einer horizontalen Richtung derselben aufweist, und ein Abstand zwischen einem untersten modifizierten Bereich und einer Unterseite des Substrates kann kleiner sein als ein Abstand zwischen einem obersten modifizierten Bereich und einer Oberseite des Substrates.
  • [Vorteilhafte Effekte]
  • Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ein erstes Elektrodenpad angeordnet in einem zentralen Bereich einer lichtemittierenden Struktur in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur, so lässt sich eine Effizienz eines Elektrodenformationsprozesses, eines Packaging-Prozesses und dergleichen verbessern.
  • Gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen umfasst die lichtemittierende Vorrichtung eine erste Elektrodenerweiterung, die die erste leitfähige Halbleiterschicht durch einen Kontaktpunkt kontaktiert, so lässt sich ein lateraler Lichtverlust bei verbesserter Stromverteilungseffizienz minimieren.
  • Gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der lichtemittierenden Vorrichtung weist diese eine zweite Elektrodenerweiterung mit einer zusätzlichen Erweiterung in einer kurvenförmigen Form auf und kann somit so lang wie möglich formbar sein bei gleichzeitigem Aufrechterhalten einer Distanz zwischen der zweiten Elektrodenerweiterung und einem ersten Elektrodenpad, so lässt sich ein Strom-Crowding an einem distalen Ende der zweiten Elektrodenerweiterung verhindert.
  • Gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der lichtemittierenden Vorrichtung weist diese eine zweite Elektrode angeordnet auf einer transparenten Elektrode mit einer Öffnung auf und ein Abschnitt der transparenten Elektrode ist zwischen der Stromsperrschicht und dem zweiten Elektrodenpad angeordnet, so lässt sich eine strukturelle und elektrische Zuverlässigkeit einer zweiten Elektrode verbessern.
  • Ferner weist die lichtemittierende Vorrichtung eine verbesserte Drahtbondfähigkeit zum Bonden nach einem Drahtbonden auf die zweite Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung auf, so lässt sich ein Package einer lichtemittierenden Vorrichtung mit guter Zuverlässigkeit bereitstellen.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B sind planare Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 (a) bis 2 (c) sind Schnittdarstellungen der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 bis 6 sind vergrößerte planare Ansichten und vergrößerte Schnittansichten verschiedener Modifikationen einer zweiten Elektrode, einer Stromsperrschicht und einer transparenten Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 7 und 8 sind vergrößerte planare Ansichten verschiedener Modifikationen einer ersten Elektrode, einer transparenten Elektrode, und einer Isolationsschicht der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9(a) und 9 (b) sind planare Ansichten verschiedener Modifikationen einer ersten Elektrodenerweiterung und einer zweiten Elektrodenerweiterung der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10 ist eine Schnittansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 ist eine planare Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
    • 12 ist eine planare Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
    • 13 ist eine Schnittansicht einer lichtemittierenden Vorrichtungs-Package gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • [Bevorzugte Ausführungsformen]
  • Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detailliert in Bezug auf die Figuren beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind als Beispiele zu verstehen, um den Kerngedanken der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann bereitzustellen. Demgemäß ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und kann in unterschiedliche Formen ferner implementierbar sein. In den Figuren können Breite, Länge, Dicke und dergleichen hinsichtlich der Elemente zu Klarheits- und beschreibenden Zwecken übertrieben groß dargestellt sein. Wenn ein Element als „angeordnet über“ oder „angeordnet an“ einem anderen Element bezeichnet ist, kann es direkt „angeordnet über“ oder „angeordnet an“ dem anderen Element sein oder dazwischen liegende Elemente können vorliegen. In den Figuren sowie der Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente oder ähnliche Funktionen.
  • Nachfolgend wird eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf 1A bis 9 beschrieben.
  • 1A und 1B sind planare Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei 1A Stellen zeigt von einem vergrößerten Bereich (α), Linie A-A', Linie B-B', Linie C-C' und Linie D-D', und 1B zeigt Breiten und Abstände A1, A2, A3, A4, D1, und D2zwischen Komponenten. 2 (a) bis 2 (c) sind Schnittansichten entlang Linien A-A', B-B' und C-C' entsprechend der 1A. 3 zeigt eine vergrößerte planare Ansicht und eine vergrößerte Schnittansicht einer zweiten Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 4 bis 6 sind vergrößerte planare Ansichten und vergrößerte Schnittansichten verschiedener Modifikationen der zweiten Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 7 ist eine Schnittansicht einer ersten Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 8 ist eine Schnittansicht einer Modifikation der ersten Elektrode der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 9(a) und 9 (b) sind planare Ansichten einer ersten Elektrodenerweiterung und einer zweiten Elektrodenerweiterung der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Bezugnehmend auf 1A bis 9 umfasst die lichtemittierende Vorrichtung eine lichtemittierende Struktur 120, eine Stromsperrschicht 130, eine transparente Elektrode 140, eine erste Elektrode 150, und eine zweite Elektrode 160. Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner ein Substrat 110 und eine Isolationsschicht 170 umfassen. Ferner umfasst die lichtemittierende Vorrichtung erste bis vierte Seitenflächen 101, 102, 103, 104. Die lichtemittierende Vorrichtung kann eine rechteckige Form mit unterschiedlichen longitudinalen und transversalen Längen aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Das Substrat 110 kann ein isolierendes oder leitfähiges Substrat sein. Ferner kann das Substrat 110 ein Wachstumssubstrat zum Aufwachsen der lichtemittierenden Strukturen 120 sein und kann ein Saphir-Substrat, ein Silizium-Carbid-Substrat, ein Silizium-Substrat, ein Gallium-Nitrid-Substrat, ein Aluminium-Nitrid-Substrat oder dergleichen umfassen. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen kann das Substrat 110 ein Sekundärsubstrat zum Unterstützen der lichtemittierenden Struktur 120 sein. Zum Beispiel kann das Substrat 110 ein Saphir-Substrat sein, insbesondere ein strukturiertes Saphir-Substrat (PSS), dessen Oberseite eine vorbestimmte Struktur aufweist und wobei vorliegend das Substrat 110 eine Vielzahl von Vorsprüngen 110p auf der Oberseite derselben umfassen kann.
  • Ferner kann das Substrat 110 zumindest einen modifizierten Bereich 111 umfassen, der sich von zumindest einer Seitenfläche des Substrats 110 in der horizontalen Richtung erstreckt. Die modifizierten Bereiche 111 können sich im Zuge einer Aufteilung des Substrats 110 ausbilden, um lichtemittierende Vorrichtungen zu individualisieren. Beispielsweise können die modifizierten Bereiche 111 durch interne Bearbeitung des Substrats 110 durch Verwendung eines Stealth-Lasers ausgebildet werden. Vorliegend kann ein Abstand von einem untersten modifizierten Bereich 111 zu einer Unterseite des Substrats 110 kleiner sein als von einem obersten modifizierten Bereich 111 zu einer Oberseite des Substrats 110. In Anbetracht von Licht, welches durch die Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung austritt, kann der modifizierte Bereich 111 an einem relativ unteren Bereich des Substrats 110 durch Laserprozess ausgebildet sein, so lässt sich eine Extraktionseffizienz des in der lichtemittierenden Struktur 120 generierten Lichts weiter verbessern.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform wird eine erste leitfähige Halbleiterschicht 121 angeordnet auf dem Substrat 110 dargestellt. Jedoch, wenn das Substrat 110 ein Wachstumssubstrat zum Aufwachsen von Halbleiterschichten 121, 123, 125 ist, kann das Substrat 100 durch einen physikalischen und/oder chemischen Prozess nach Aufwachsen der Halbleiterschichten 121, 123, 125 entfernt werden.
  • Die lichtemittierende Struktur 120 kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 121, eine zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 angeordnet auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121, und eine aktive Schicht 123 angeordnet zwischen der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 umfassen. Ferner kann die lichtemittierende Struktur 120 ein Mesa 120m angeordnet auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 und umfassend die aktive Schicht 123 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 umfassen.
  • Die erste leitfähige Halbleiterschicht 121, die aktive Schicht 123 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 können in einer Kammer mittels eines typischen bekannten Verfahrens beispielsweise MOCVD aufgewachsen sein. Zusätzlich können die erste leitfähige Halbleiterschicht 121, die aktive Schicht 123 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 ein III-V Nitrid-Halbleitermaterial, beispielsweise ein Nitrid-Halbleitermaterial wie zum Beispiel (Al, Ga, In) N umfassen. Die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 kann n-Typ Dotierstoffe (zum Beispiel Si, Ge, und Sn), und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 kann p-Typ Dotierstoffe (zum Beispiel, Mg, Sr, und Ba) oder umgekehrt umfassen. Die aktive Schicht 123 kann eine Multi-Quantum-Well (MQW)-Struktur umfassen und das Kompositionsverhältnis der aktiven Schicht kann zu einem Licht eines gewünschten Wellenlängenbereiches regulierbar sein. Insbesondere kann in dieser beispielhaften Ausführungsform die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 eine p-leitende Halbleiterschicht sein.
  • Der Mesa 120m ist in einigen Bereichen der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 120 derart angeordnet, dass die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 in Bereichen, in welchen der Mesa 120m nicht ausgebildet ist, freigelegt sein kann. Der Mesa 120m kann durch teilweises Ätzen der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 und der aktiven Schicht 123 ausgebildet sein. Obwohl der Mesa 120m jegliche Form aufweisen kann, kann beispielsweise der Mesa 120m entlang einer Seitenfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 21 wie in den Zeichnungen gezeigt ausgebildet sein. Der Mesa 120m kann eine schräge Seitenfläche oder eine Seitenfläche senkrecht zu einer Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 aufweisen. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der Mesa 120m zumindest eine Kerbe 120g eingedrückt an deren Seitenfläche umfassen. Die Kerben 120g können entlang zumindest einer Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Kerben 120g entlang der zweiten Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung, wie in 1A gezeigt, ausgebildet sein. Die Vielzahl der Kerben 120g kann im Wesentlichen in konstanten Abständen angeordnet sein.
  • Der Mesa 120m kann ferner ein raues Muster (nicht gezeigt) an deren Seitenflächen aufweisen. Zusätzlich können die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 und das Substrat 110 auch weitere raue Muster (nicht gezeigt) ausgebildet an deren Seitenflächen aufweisen. Die rauen Muster können durch unterschiedliche Strukturierungsverfahren beispielsweise Trockenätzen und/oder Nassätzen gebildet sein. Ferner können die rauen Muster in einem Isolationsprozess ausgebildet sein, in welchem ein Wafer in individuelle lichtemittierende Vorrichtungen aufgeteilt wird. Mit diesen Strukturen kann die lichtemittierende Vorrichtung eine verbesserte Lichtextraktionseffizienz aufweisen. Es soll verstanden werden, dass andere Implementierungen auch möglich sind. Für die lichtemittierende Vorrichtung aufweisend andere Strukturen (zum Beispiel, eine vertikale Struktur) anstatt der lateralen Struktur, kann die Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 nicht freigelegt sein.
  • Die Stromsperrschicht 130 ist zumindest teilweise an der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 angeordnet. Die Stromsperrschicht 130 kann entsprechend zu der zweiten Elektrode 160 auf der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 angeordnet sein. Die Stromsperrschicht 130 kann eine Pad-Stromsperrschicht 131 und einen erweiterten Stromsperrschichtabschnitt 133 umfassen. Die Pad-Stromsperrschicht 131 und der erweiterte Stromsperrschichtabschnitt 133 können entsprechend zu einem zweiten Elektrodenpad 161 und einer zweiten Elektrodenerweiterung 163 angeordnet sein. Die Pad-Stromsperrschicht 131 kann mit dieser Struktur angrenzend zu der ersten Seitenfläche 101 der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sein und der erweiterte Stromsperrschichtabschnitt 133 kann angeordnet sein um sich von der ersten Seitenfläche 101 in Richtung der dritten Seitenfläche 103 zu erstrecken, wie in den Zeichnungen gezeigt.
  • Die Stromsperrschicht 130 kann Strom-Crowding verhindern, welcher durch direkten Transfer von elektrischem Strom zugeführt von der zweiten Elektrode 160 zu den Halbleiterschichten verursacht wird. Somit kann die Stromsperrschicht 130 Isolationseigenschaften aufweisen und kann ein Isolationsmaterial umfassen und aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann die Stromsperrschicht 130 SiOX oder SiNX umfassen, oder kann einen Distributed Bragg Reflector, in welchem Isolationsmaterialien mit unterschiedlichen Brechungsindices übereinander aufgestapelt sind, umfassen. Die Stromsperrschicht kann Lichtdurchlässigkeit oder Lichtreflexion aufweisen oder eine selektive Lichtreflexion aufweisen.
  • Zusätzlich kann die Stromsperrschicht 130 einen größeren Bereich als die zweite Elektrode 160 ausgebildet auf der Stromsperrschicht 130 aufweisen. Mit dieser Struktur kann die zweite Elektrode 160 in einem Bereich, in welchem die Stromsperrschicht 130 ausgebildet ist, angeordnet sein. Des Weiteren kann die Stromsperrschicht 130 schräge Seitenflächen aufweisen, wodurch das Risiko von Peeling oder elektrischen Öffnens der transparenten Elektrode 140 an einer Ecke (das heißt einem gewinkelten Bereich) der Stromsperrschicht 130 reduziert werden kann.
  • Die transparente Elektrode 140 kann auf der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 angeordnet sein und einen Bereich einer Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 bedecken und einen Teil der Stromsperrschicht 130. Die transparente Elektrode 140 kann eine Öffnung 140a umfassen, welche teilweise die Pad-Stromsperrschicht 131 freilegt. Die Öffnung 140a kann an der Pad-Stromsperrschicht 131 und der transparenten Elektrode 140 angeordnet sein und die transparente Elektrode 140 kann teilweise die Pad-Stromsperrschicht 131 bedecken. Ferner kann eine Seitenfläche der Öffnung 140a generell entlang einer Seitenfläche der Pad-Stromsperrschicht 131 ausgebildet sein.
  • Die transparente Elektrode 140 kann ein lichtübertragendes und elektrisch leitfähiges Material beispielsweise ein leitfähiges Oxid oder eine lichtübertragende Metallschicht umfassen. Zum Beispiel kann die transparente Elektrode 140 zumindest ein ITO (Indium-Zinn-Oxid), ZnO (Zinkoxid), ZITO (Zink-Indium-Zinn-Oxid), ZIO (Zink-Indium-Oxid), ZTO (Zink-Zinn-Oxid), GITO (Gallium-Indium-Zinn-Oxid), GIO (Gallium-Indium-Oxid), GZO (Gallium-Zink-Oxid), AZO (Aluminium-dotiertes Zink-Oxid), FTO (Fluor-Zinn-Oxid), und eine Ni/Au Stapelstruktur, umfassen. Zusätzlich kann die transparente Elektrode 140 einen ohmschen Kontakt mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 bilden. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann elektrischer Strom effizienter durch die transparente Elektrode 140 verteilt werden, da die zweite Elektrode 160 nicht direkt mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 in Kontakt steht. Die transparente Elektrode 140 wird detaillierter in Bezug auf 3 nachstehend beschrieben.
  • Die transparente Elektrode 140 kann eine Vertiefung um die Kerbe 120g der Mesa 120m umfassen. Wie gezeigt in einem vergrößerten Kreis der 1A kann die Vertiefung der transparenten Elektrode 140 entlang der Kerbe 120g der Mesa 120m gebildet sein. Mit dieser Struktur, in welcher die transparente Elektrode die Vertiefung umfasst, kann eine Kantenlinie der transparenten Elektrode 140 auch entlang einer Kantenlinie der Mesa 120m gebildet sein. Mit dieser Struktur, in welcher die Vertiefung auf der transparenten Elektrode 140 gebildet ist, ist es möglich, einen Kurzschluss aufgrund einer Formation der transparenten Elektrode an einer Seitenfläche der Kerbe 120g während der Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung zu verhindern.
  • Die zweite Elektrode 160 ist auf der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 derart angeordnet, dass zumindest ein Teil der zweiten Elektrode 160 in einem Bereich, in welchem die Stromsperrschicht platziert ist, angeordnet ist. Die zweite Elektrode 160 kann ein zweites Elektrodenpad 161 und eine zweite Elektrodenerweiterung 163 umfassen, welche an der Pad-Stromsperrschicht 131 bzw. dem erweiterten Stromsperrschichtabschnitt 133 angeordnet sein kann. Somit kann ein Teil der transparenten Elektrode 140 zwischen der zweiten Elektrode 160 und der Stromsperrschicht 130 eingefügt sein. Das zweite Elektrodenpad 161 kann an der Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140 angeordnet sein. Das zweite Elektrodenpad 161 kann an der transparenten Elektrode 140 angrenzen und die Seitenfläche der Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140 kann zumindest teilweise an dem zweiten Elektrodenpad 161 angrenzen. Das zweite Elektrodenpad 161 kann so angeordnet sein, um Lichtemission durch eine gesamte Fläche der aktiven Schicht der lichtemittierenden Vorrichtung durch effizientes Verteilen elektrischen Stroms zu erlauben, ohne hierauf beschränkt zu sein. Zum Beispiel, wie in den Zeichnungen gezeigt, kann das zweite Elektrodenpad 161 angrenzend zu der ersten Seitenfläche 101 gegenüberliegend der dritten Fläche 103, zu welcher das erste Elektrodenpad 151 angrenzt, angeordnet sein.
  • Die zweite Elektrodenerweiterung 163 erstreckt sich von dem zweiten Elektrodenpad 161. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die zweite Elektrodenerweiterung 163 sich von dem zweiten Elektrodenpad 161 in Richtung der dritten Seitenfläche 103 erstrecken. Ferner kann die Erstreckungsrichtung der zweiten Elektrodenerweiterung 163 in Abhängigkeit einer Erstreckung der zweiten Elektrodenerweiterung 163 variieren. Zum Beispiel kann ein distales Ende der zweiten Elektrodenerweiterung 163 so gebogen sein, um in Richtung zu einem Raum zwischen der dritten Seitenfläche 103 und der vierten Seitenfläche 104 der lichtemittierenden Vorrichtung gerichtet zu sein. Diese Struktur kann unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen dem ersten Elektrodenpad 151 und der zweiten Elektrodenerweiterung 162 in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Die transparente Elektrode 140 ist angeordnet zwischen zumindest teilweise der zweiten Elektrodenerweiterung 163 und dem erweiterten Stromsperrschichtabschnitt 133, wobei die zweite Elektrodenerweiterung 163 die transparente Elektrode elektrisch kontaktiert.
  • Ferner kann die zweite Elektrodenerweiterung 163 eine zusätzliche Erweiterung 163a umfassen, die in eine andere Richtung als in der Erstreckungsrichtung der zweiten Elektrodenerweiterung 163 gebogen ist. Vorliegend kann die zusätzliche Erweiterung 163a von der ersten Elektrodenerweiterung 153 weg gebogen sein. Ferner kann die zusätzliche Erweiterung 163a in Richtung einer Ecke der lichtemittierenden Vorrichtung gebogen sein, zum Beispiel, in Richtung einer Ecke zwischen der dritten Seitenfläche 103 und der vierten Seitenfläche 104. Wie in 1A gezeigt, kann die zusätzliche Erweiterung 163a der zweiten Elektrodenerweiterung 163 eine kurvenförmige Form mit einem vorbestimmten Krümmungsradius umfassen. Obwohl eine längere Länge der zweiten Elektrodenerweiterung 163 eine weiter verbesserte Stromverteilungseffizienz bereitstellen kann, kann ein zu kurzer Abstand von dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu dem ersten Elektrodenpad 151 ein Strom-Crowding an dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 verursachen. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist die zweite Elektrodenerweiterung 163 gebogen und die zusätzliche Erweiterung 163a ist in einer kurvenförmigen Form mit einem vorbestimmten Krümmungsradius gebildet, wobei der Abstand zwischen der zweiten Elektrodenerweiterung 163 und dem ersten Elektrodenpad 151 bei einem vorbestimmten Wert oder mehr gehalten sein kann. Mit dieser Struktur kann die lichtemittierende Vorrichtung an dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 ein Strom-Crowding verhindern.
  • Ferner kann das distale Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 einen Abschnitt umfassen, dessen Breite größer ist als eine durchschnittliche Breite der zweiten Elektrodenerweiterung 163. Wie beispielhaft in 9(b) gezeigt, kann das distale Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 in einer kreisförmigen Form gebildet sein, wobei dessen Durchmesser größer ist als die Breite der zweiten Elektrodenerweiterung 163. In dieser Ausführungsform kann der Durchmesser des distalen Endes 163e größer sein als die Breite der zweiten Elektrodenerweiterung 163 um etwa 0,5 µm bis 5 µm. Jedoch soll verstanden werden, dass andere Implementierungen auch möglich sind und dass die Form des distalen Endes 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 in unterschiedliche Formen umfassend eine polygonale Form, eine ovale Form, eine Kreisbogenform und dergleichen modifizierbar sein kann.
  • Mit der Struktur, bei der das distale Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 eine relativ große Breite umfasst, ist es möglich, eine Stromverteilung um das distale Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu verbessern. Ferner umfasst das distale Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 einen vergrößerten Bereich, wodurch effizient ein Versagen der lichtemittierenden Vorrichtung aufgrund Separation der zweiten Elektrodenerweiterung 163 von der transparenten Elektrode 140 am distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 verhindert wird, während ein Anstieg eines Kontaktwiderstandes an dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 1 63 verhindert wird. Da die zweite Elektrode 160 generell durch Fotolithographie gebildet wird, besteht ein Problem hinsichtlich einer Entwicklung, welche um das distale Ende 163e der zweiten Elektrode 160 ineffizient durchführbar sein kann. Jedoch umfasst die Struktur des distalen Endes 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 einen relativ großen Bereich, wobei nach Fotolithographie ein Prozessspielraum ferner bereitgestellt werden sein, so lässt sich ein Misslingen beim Bilden der zweiten Elektrode 160 verhindern. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung eine weiter verbesserte Zuverlässigkeit aufweisen.
  • Die Anordnung der zweiten Elektrode 160 ist nicht hierauf beschränkt und kann modifizierbar sein und auf unterschiedliche Weise in Abhängigkeit der Form der lichtemittierenden Vorrichtung veränderbar sein.
  • Die zweite Elektrode 160 kann ein metallisches Material umfassen, beispielsweise Ti, Pt, Au, Cr, Ni, Al und dergleichen und kann als einzelne Schicht oder mehrere Schichten zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann die zweite Elektrode 160 zumindest eine Metallstapelstruktur Ti/Au-Schichten, Ti/Pt/Au-Schichten, Cr/Au-Schichten, Cr/Pt/Au-Schichten, Ni/Au-Schichten, Ni/Pt/Au-Schichten und Cr/Al/Cr/Ni/Au-Schichten umfassen.
  • In Bezug auf 3 wird ein Zusammenschaltungsverhältnis zwischen der Pad-Stromsperrschicht 131, der transparenten Elektrode 140 und dem zweiten Elektrodenpad 161 detaillierter beschrieben.
  • Wie in 3 (a) und 3 (b) gezeigt, kann die Pad-Stromsperrschicht 131 generell eine kreisförmige Form in planarer Ansicht aufweisen. Alternativ kann die Pad-Stromsperrschicht 131 in unterschiedlichen Formen gebildet sein umfassend eine polygonale Form und kann in ähnlicher Form entsprechend dem zweiten Elektrodenpad 161 in planarer Ansicht gebildet sein. Die transparente Elektrode 140 kann eine Seitenfläche der Pad-Stromsperrschicht 131 und dessen Abschnitt der Oberseite, insbesondere um einen äußeren Umfang der Pad-Stromsperrschicht 131, bedecken. In der Struktur, in welcher die transparente Elektrode 140 teilweise die Pad-Stromsperrschicht 131 bedeckt, kann ein Oberflächenprofil zusammengesetzt aus einer Oberseite der transparenten Elektrode 140 und einer Oberseite der Pad-Stromsperrschicht 131 ein rundes oder gestuftes Profil statt ein flachen Profil annehmen.
  • Zumindest ein Teil der Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140 kann auf der Pad-Stromsperrschicht 131 angeordnet sein und in dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Form der Öffnung 140a einer Form eines äußeren Umfangs der Stromsperrschicht 130 entsprechen. Wie beispielhaft in 3 gezeigt, umfasst eine Struktur der Pad-Stromsperrschicht 131 eine kreisförmige Form, wobei die transparente Elektrode 140 einen Bereich um dessen kreisförmigen Umfang derart bedeckt, dass die Öffnung 140a in einer kreisförmigen Form gebildet sein kann. Die Öffnung 140a ist in einer Form entsprechend der Form des äußeren Umfangs der Pad-Stromsperrschicht 131 gebildet, so lässt sich ein Ablösen der transparenten Elektrode 140 von der Stromsperrschicht 130 verhindern. Es soll verstanden werden, dass die Öffnung 140a nicht hierauf beschränkt ist und unterschiedliche Formen umfassen kann. Zusätzlich kann eine Vielzahl von Öffnungen 140a bereitstellbar sein.
  • Ein Kontaktwiderstand zwischen dem zweiten Elektrodenpad 161 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 ist höher als ein Kontaktwiderstand zwischen der transparenten Elektrode 140 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125. Somit fließt der elektrische Strom zu der transparenten Elektrode 140 mit geringerem Widerstand und kann effizient durch die transparente Elektrode 140 in horizontaler Richtung verteilbar sein, wenn elektrischer Strom durch das zweite Elektrodenpad 161 geleitet wird. Ferner ist in dieser beispielhaften Ausführungsform der zweite Elektrodenpad 161 nicht direkt mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 verbunden, wodurch eine effizientere Stromverteilung ermöglicht wird.
  • Die zweite Elektrode 160 kann die erste Öffnung 140a füllen, um die Stromsperrschicht 130 zu kontaktieren und kann ferner teilweise die transparente Elektrode 140 angeordnet auf der Stromsperrschicht 130 bedecken. Demgemäß kontaktiert die zweite Elektrode 160 insbesondere das zweite Elektrodenpad 161 die transparente Elektrode 140. Vorliegend kann ein horizontaler Bereich des zweiten Elektrodenpads 161 größer sein als der Bereich der Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140, wodurch die Öffnung 140a durch das zweite Elektrodenpad 161 bedeckt sein kann. Wie 3 gezeigt, kann das zweite Elektrodenpad 161 eine kreisförmige Form mit einem Radius R1 aufweisen und die Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140 kann eine kreisförmige Form mit einem Radius R2 aufweisen. R1 ist größer als R2. Die Größen von R1 und R2 können zum Bereitstellen eines Bereiches zum ausreichenden Drahtbonden und zum Verhindern einer Separation des zweiten Elektrodenpads 161 und der transparenten Elektrode 140 angepasst sein. R1 kann um etwa 5 µm bis 15 µm größer sein als R2. Beispielsweise kann der zweite Elektrodenpad 161 einen Radius von etwa 35 µm umfassen und die Öffnung 140a der transparenten Elektrode 140 kann einen Radius R2 von etwa 25 µm umfassen.
  • Das zweite Elektrodenpad 161 kann mit einer nicht-planaren Oberseite gebildet sein. Insbesondere kann die Oberseite des zweiten Elektrodenpads 161 ein Oberflächenprofil entsprechend dem Oberflächenprofil der Oberseite der transparenten Elektrode 140 und der Oberseite der Pad-Stromsperrschicht 131 aufweisen. Das heißt, dass der zweite Elektrodenpad 161 auf der transparenten Elektrode 140 und der Pad-Stromsperrschicht 131 angeordnet sein kann, welche nicht flache Oberflächenprofile aufweisen und somit eine abgerundete oder stufige Oberfläche aufweisen. Wie in 3 gezeigt, kann die Oberseite des zweiten Elektrodenpads 161 zumindest eine Vertiefung 161g angeordnet in einem Bereich, in welchem die Öffnung 140a platziert ist, aufweisen. Folglich kann die Oberseite des zweiten Elektrodenpads 161 eine gestufte Oberfläche aufweisen. Insbesondere kann die Vertiefung 161g in einer kreisförmigen Form, wie in 3(a) gezeigt, gebildet sein. Demgemäß können in der Struktur in welcher der zweite Elektrodenpad in einer kreisförmigen Struktur gebildet ist, der äußere Umfang des zweiten Elektrodenpads 161 und der Umfang der Vertiefung 161g in konzentrischen Kreisformen gebildet sein.
  • In der Struktur, in welcher das zweite Elektrodenpad 161 ein nicht-flaches Oberflächenprofil aufweist, kann nach dem Drahtbonden der Oberseite des zweiten Elektrodenpads 161 eine Bondfähigkeit zwischen einem Draht und dem zweiten Elektrodenpad 161 verbessert sein. Mit dieser Struktur kann die lichtemittierende Vorrichtung effizient ein Abtrennen des Drahtes in einem Bereich, in welchem der Draht mit dem zweiten Elektrodenpad 161 gebondet ist, verhindern. Ferner ist das zweite Elektrodenpad 161 auf der transparenten Elektrode 140 und der Pad-Stromsperrschicht 131 angeordnet, welche nicht flache Oberflächenprofile aufweisen, so lässt sich ein Ablösen des zweiten Elektrodenpads 161 von der Stromsperrschicht 130 und/oder der transparenten Elektrode 140 verhindern. Das heißt, da das zweite Elektrodenpad 161 stabiler in der Struktur angeordnet sein kann, wobei das zweite Elektrodenpad 161 auf einer gestuften oder abgerundeten Oberfläche als in der Struktur, in welcher das zweite Elektrodenpad 161 in einer flachen Oberfläche gebildet ist, ist das zweite Elektrodenpad 161 von dessen Ablösen geschützt. Ferner, da ein Abschnitt der transparenten Elektrode 140 zwischen der Pad-Stromsperrschicht 131 und dem zweiten Elektrodenpad 161 angeordnet ist, kann die transparente Elektrode stabiler angeordnet werden, so lässt sich eine Separation der transparenten Elektrode 140 verhindern. Demgemäß kann eine strukturelle Stabilität zwischen der zweiten Elektrode 160, der Stromsperrschicht 130 und der transparenten Elektrode 140 verbessert sein.
  • 4 bis 6 sind planare Ansichten und Schnittansichten einer Stromsperrschicht, einer transparenten Elektrode und einer zweiten Elektrode gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In den folgenden beispielhaften Ausführungsformen werden Bezugszeichen der Komponenten mit verschiedenen Hunderterstellen bezeichnet. Beispielsweise in 3 ist die Stromsperrschicht mit 130 bezeichnet, wohingegen in 4 die Stromsperrschicht mit 230 bezeichnet wird. Dies ist zur zweckmäßigen Beschreibung bereitgestellt und physikalischen Eigenschaften jeder Komponente sind die gleichen wie bereits oben für die entsprechenden Komponenten beschrieben.
  • Zuerst in Bezug auf 4 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform kann eine transparente Elektrode 240 eine erste Öffnung 240a umfassen und eine Pad-Stromsperrschicht 231 kann eine zweite Öffnung 231a, welche die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 freilegt, umfassen. Demgemäß kontaktiert ein zweites Elektrodenpad 261 die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 durch die zweite Öffnung 231a.
  • Die zweite Öffnung 231a kann in einem Bereich, in welchem die erste Öffnung 240a platziert ist, angeordnet sein und die zweite Elektrode 240 kann einen äußeren Umfang eines Bereiches der Pad-Stromsperrschicht 231 bedecken. Demgemäß ist ein stufiges Oberflächenprofil zusammengesetzt aus einer Oberseite der transparenten Elektrode 240, einer Oberseite der Pad-Stromsperrschicht 231 und einer Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 unter der zweiten Öffnung 231a gebildet. Entsprechend kann die Oberseite des zweiten Elektrodenpads 261 eine erste Vertiefung 261ga angeordnet entsprechend zu der ersten Öffnung 240a umfassen und eine zweite Vertiefung 261gb angeordnet entsprechend zu der zweiten Öffnung 231a.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform kann ein horizontaler Bereich des zweiten Elektrodenpads 261 größer sein als der Bereich der ersten Öffnung 240a der transparenten Elektrode 240 und ein horizontaler Bereich der ersten Öffnung 240a kann größer sein als die zweite Öffnung 231a. Demgemäß können die Öffnungen 240a, 231a durch das zweite Elektrodenpad 261 bedeckt sein. Wie in 4 gezeigt, kann das zweite Elektrodenpad 261 in einer kreisförmigen Form mit einem Radius R1 gebildet sein, die erste Öffnung 240a der transparenten Elektrode 240 kann als kreisförmige Form mit einem Radius R2 gebildet sein, und die zweite Öffnung 231a kann als kreisförmige Form mit einem Radius R3 gebildet sein. Vorliegend ist R1 größer als R2, welcher größer ist als R3. Die Größen von R1 bis R3 können zum Bereitstellen eines genügend großen Bereiches zum Drahtbonden anpassbar sein und zum Verhindern einer Separation des zweiten Elektrodenpads 261 und der transparenten Elektrode 240.
  • Da die Pad-Stromsperrschicht 231 die zweite Öffnung 231a umfasst, sind mehrere Stufen und Kurven an der Oberseite des zweiten Elektrodenpads 261 gebildet. Mit dieser Struktur kann das zweite Elektrodenpad 261 stabiler angeordnet sein und erlaubt einem Draht, nach dem Drahtbonden stabiler gebondet zu sein.
  • Als Nächstes bezugnehmend zu 5 umfasst eine transparente Elektrode 340 eine erste Öffnung 340a und eine Pad-Stromsperrschicht 331 umfassend eine zweite Öffnung 231a, welche die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 freilegt. Ferner kann die transparente Elektrode 340 die Pad-Stromsperrschicht 331 bedecken. Insbesondere kann wie in 5 gezeigt die transparente Elektrode 340 eine Seitenfläche der zweiten Öffnung 331a der Pad-Stromsperrschicht 331 bedecken. Dementsprechend kann ein zweites Elektrodenpad 361 die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 durch die zweite Öffnung 331a und die erste Öffnung 340a kontaktieren.
  • Eine Oberseite des zweite Elektrodenpads 361 kann eine Vertiefung 361g angeordnet entsprechend zu der ersten Öffnung 340a umfassen. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst die Pad-Stromsperrschicht 331 die zweite Öffnung 331a und bedeckt die transparente Elektrode 340. Somit kann die Oberseite des zweiten Elektrodenpads 361 eine Vertiefung 361g umfassen, dessen Tiefe größer ist als die Dicke der Pad-Stromsperrschicht 331. Zusätzlich ist die Vertiefung 361g des zweiten Elektrodenpads 361 tiefer als die Vertiefung der 3.
  • Ferner, wie in 5 gezeigt, kann das zweite Elektrodenpad 361 in einer kreisförmigen Form mit einem Radius R1 gebildet sein, die erste Öffnung 340a der transparenten Elektrode 340 kann in einer kreisförmigen Form mit einem Radius R2 gebildet sein und die zweite Öffnung 331a kann in einer kreisförmigen Form mit einem Radius R3 gebildet sein. Vorliegend ist R1 größer als R2, welcher größer ist als R3. Die Größen von R1 bis R3 können zum Bereitstellen eines genügend großen Bereiches zum Drahtbonden anpassbar sein und zum Verhindern einer Separation des zweiten Elektrodenpads 361 und der transparenten Elektrode 340.
  • In Bezug auf 6 kann eine Pad-Stromsperrschicht 431 eine zweite Öffnung 431a umfassen, wobei diese die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 freilegt, ein erster Abschnitt 4311, welcher durch die zweite Öffnung umgeben ist, und ein zweiter Abschnitt 4312, welcher die zweite Öffnung 431a umgibt. Eine transparente Elektrode 440 kann teilweise einen äußeren Umfangsbereich des zweiten Abschnitts 4312 der Pad-Stromsperrschicht 431 bedecken. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist eine Oberseite des zweiten Abschnitts 4312 teilweise freigelegt. Dementsprechend ist ein Oberflächenprofil, in welchem eine Oberseite einer transparenten Elektrode 440, eine Oberseite des zweiten Abschnitts 4312 der Pad-Stromsperrschicht 431, eine Oberseite der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 unter der zweiten Öffnung 431a und die Oberseite des ersten Abschnitts 4311 mit Stufen gebildet. Demgemäß kann eine Oberseite eines zweiten Elektrodenpads 461 eine erste Vertiefung 461ga angeordnet entsprechend zu der ersten Öffnung 440a, eine zweite Vertiefung 461gb angeordnet entsprechend zu der zweiten Öffnung 431a und einen Vorsprung 461p angeordnet entsprechend zu dem ersten Abschnitt 4311 umfassen.
  • Da die Pad-Stromsperrschicht 431 den ersten Abschnitt 4311 umgeben durch die zweite Öffnung 431a und die zweite Öffnung 431a umfasst, sind mehr Stufen und Kurven an der Oberseite des zweiten Elektrodenpads 461 ausgebildet. Mit dieser Struktur kann das zweite Elektrodenpad 461 stabiler angeordnet sein und ermöglicht einem Draht stabiler nach dem Drahtbonden gebondet zu sein.
  • Andererseits können in den beispielhaften Ausführungsformen der 4 bis 6 jedes der zweiten Elektroden 260, 360, 460 die zweite leitfähige Halbleiterschicht 125 kontaktieren. Vorliegend kann eine Unterseite von jeder der zweiten Elektroden 260, 360, 460 derart ausgebildet sein, dass ein schwacher ohmscher Kontakt zwischen jeweils den zweiten Elektroden 260, 360, 460 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 ausgebildet ist und ein hoher Kontaktwiderstand an dazwischen liegenden Oberflächen ausgebildet ist. Beispielsweise kann jedes der zweiten Elektroden 260, 360, 460 in einer Mehrlagenstruktur ausgebildet sein, wobei dessen unterste Schicht ein Material zum Ausbilden eines schwachen ohmschen Kontakts mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 ausgebildet ist. Dementsprechend nach Anbringen eines elektrischen Stromes fließt der elektrische Strom zu den transparenten Elektroden 240, 340 oder 440 mit einem relativ niedrigen Widerstand an deren Oberfläche, wodurch eine Reduktion in einer Stromverteilungseffizienz verhindert wird.
  • Obwohl unterschiedliche Strukturen der zweiten Elektroden, der transparenten Elektrode und der Stromsperrschicht gemäß verschiedener beispielhafter Ausführungsformen oben beschrieben wurden, soll verstanden werden, dass auch andere Implementierungen möglich sind.
  • Wiederholt bezugnehmend auf 1A bis 3 ist die erste Elektrode 150 elektrisch mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 verbunden. Die erste Elektrode 150 kann einen ohmschen Kontakt ausbilden und kann elektrisch kontaktiert sein zu der freigelegten Oberseite der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121, welche durch teilweises Entfernen der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 und der aktiven Schicht 123 freigelegt ist. Die erste Elektrode 150 kann ein erstes Elektrodenpad 151 und eine erste Elektrodenerweiterung 153 umfassen. Die erste Elektrodenerweiterung 153 umfasst zumindest einen erweiterten Kontaktabschnitt 153a. Der erweiterte Kontaktabschnitt 153a kann einen ohmschen Kontakt mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 ausbilden. In dieser beispielhaften Ausführungsform können Teile des ersten Elektrodenpads und der ersten Elektrodenerweiterung 153 auf der Mesa 120m angeordnet sein und die Isolationsschicht 170 kann zwischen der Mesa 120m und Teilen der ersten Elektrode 150 angeordnet sein.
  • Die erste Elektrode 150 kann als Leitung fungieren, durch welche elektrischer Strom von einer externen Energiequelle zu der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 zugeführt wird und kann ein metallisches Material beispielsweise Ti, Pt, Au, Cr, Ni, Al und dergleichen umfassen. Zusätzlich kann die erste Elektrode 150 als einzelne Schicht oder mehrere Schichten zusammengesetzt sein.
  • Der erste Elektrodenpad 151 kann nahe der dritten Seitenfläche 103 der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sein und die erste Elektrodenerweiterung 153 kann sich über die erste Seitenfläche 101 entlang der dritten Seitenfläche 103 und der zweiten Seitenfläche 102 erstrecken. Generell ist in einer lichtemittierenden Vorrichtung mit rechteckiger Form der erste Elektrodenpad in einem Eckbereich der lichtemittierenden Vorrichtung ausgebildet. Jedoch in der Struktur, in der das erste Elektrodenpad in einem Eckbereich der lichtemittierenden Vorrichtung ausgebildet ist, kann ein Teil eines Leiterrahmens nach dem Kugelbonden oder Drahtbonden beschädigt sein. Daher, wie in dieser beispielhaften Ausführungsform, ist die erste Elektrode 151 in einem zentralen Bereich der lichtemittierenden Struktur 120 ausgebildet, so lässt sich eine Prozesseffizienz hinsichtlich Bonden und Packaging verbessern.
  • Vorliegend zum Zwecke einer Verbesserung der Prozesseffizienz durch Sicherstellung eines geeigneten Levels hinsichtlich Prozessmarge nach dem Packaging, kann das erste Elektrodenpad 151 von den äußeren Seitenflächen der lichtemittierenden Struktur 120 um zumindest 50 µm oder mehr separiert sein. Jedoch wenn das erste Elektrodenpad 151 zu sehr von der äußeren Außenfläche der lichtemittierenden Struktur 120 separiert ist, kann die lichtemittierende Vorrichtung unter einer Verschlechterung hinsichtlich einer Lichtausbeute in einem äußeren Umfangsbereich der lichtemittierenden Struktur 120 leiden. Somit ist das erste Elektrodenpad 151 bevorzugt separiert von der äußeren Seitenfläche der lichtemittierenden Struktur 120 um etwa 50 µm bis etwa 100 µm. Jedoch soll verstanden werden, dass andere Implementierungen auch möglich sind.
  • Die Isolationsschicht 170 kann zwischen der lichtemittierenden Struktur 120 und der ersten Elektrode 150 angeordnet sein und kann eine Öffnung 170a, welche die durch die Kerbe 120g der Mesa 120m freigelegte erste leitfähige Halbleiterschicht 121 zumindest teilweise freilegt, umfassen.
  • Wie in 1A gezeigt, ist ein Teil der Isolationsschicht 170 unter dem ersten Elektrodenpad 151 zum elektrischen Isolieren des ersten Elektrodenpads 151 von der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 angeordnet. Zusätzlich kann die unter dem ersten Elektrodenpad 151 angeordnete Isolationsschicht 170 einen größeren Bereich umfassen als der erste Elektrodenpad 151 und kann eine Seitenfläche der lichtemittierenden Struktur 120 bedecken. Durch diese Struktur kann die lichtemittierende Vorrichtung effizient das Auftreten von Kurzschlüssen zwischen dem ersten Elektrodenpad 151 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 125 und einen Kurzschluss, welcher nach Drahtbonden zu dem ersten Elektrodenpad 151 auftreten kann, verhindern.
  • In einer wie in 7 gezeigten beispielhaften Ausführungsform kann die unter dem ersten Elektrodenpad 151 angeordnete Isolationsschicht 170 von der transparenten Elektrode 140 separiert sein. In diesem Fall kann ein durch Defekte in der Isolationsschicht 170 verursachte Leckstrom vom Zurückfließen zu der transparenten Elektrode 140 verhindert sein. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen, wie in 8 gezeigt, kann die unter dem ersten Elektrodenpad 151 angeordnete Isolationsschicht 170 an der transparenten Elektrode 140 angrenzen, während teilweise die Seitenfläche und die Oberseite der transparenten Elektrode 140 bedeckt sind. Mit dieser Struktur ist es möglich, einen Kurzschluss zu verhindern, der auftreten kann, wenn ein Bondmaterial entlang der Seitenfläche des ersten Elektrodenpads 151 fließt und die transparente Elektrode 140 nach Bonden auf die Oberseite des ersten Elektrodenpads 151 kontaktiert.
  • Die Öffnung 170a der Isolationsschicht 170 kann zumindest teilweise die Kerbe 120g freilegen. Der erweiterte Kontaktabschnitt 153a ist in einem Bereich der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 angeordnet, welcher durch die Öffnung 170a und die Kerbe 120g der Mesa 120m freigelegt zum elektrischen Kontaktieren der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 ist. Ferner bedeckt die Isolationsschicht 170 teilweise die Seitenfläche der Kerbe 120g zum Verhindern eines Auftretens eines Kurzschlusses verursacht durch einen Kontakt zwischen der ersten Elektrodenerweiterung 153 und der Seitenfläche der lichtemittierenden Struktur 120.
  • Auf diese Weise steht der erste Elektrodenpad 151 nicht mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 in direktem Kontakt und der erweiterte Kontaktabschnitt 153a der ersten Elektrodenerweiterung 153 kontaktiert die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 zum Ausbilden einer elektrischen Kontaktierung, wodurch eine effiziente Stromverteilung in der horizontalen Richtung nach Inbetriebnahme der lichtemittierenden Vorrichtung ermöglicht wird. In einer Struktur, in der die erste Elektrode 150 eine n-Typ Elektrode ist, werden Elektronen von der ersten Elektrode 150 injiziert. Vorliegend in einer Struktur, in der die Gesamtheit der ersten Elektrodenerweiterung 153 die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 kontaktiert, kann eine Elektronendichte geliefert von der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 in Abhängigkeit einer Distanz zu dem ersten Elektrodenpad 151 variieren. In diesem Fall kann eine Stromverteilungseffizienz verschlechtert sein. Umgekehrt gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform kontaktiert die erste Elektrodenerweiterung 153 die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 durch den erweiterten Kontaktabschnitt 153a und weitere Abschnitte der ersten Elektrodenerweiterung 153 sind von der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 durch die Isolationsschicht 170 isoliert. Dementsprechend sind Elektronen in die lichtemittierende Vorrichtung durch den erweiterten Kontaktabschnitt 153a injiziert, wodurch eine Elektroneninjektionsdichte in einer Vielzahl von erweiterten Kontaktabschnitten 153a ähnlich gehalten werden kann. Dementsprechend können Elektronen effizient in die lichtemittierende Vorrichtung durch einen Abschnitt der ersten Elektrodenerweiterung 153 relativ weit weg von dem ersten Elektrodenpad 151 injiziert werden, wodurch eine Stromverteilungseffizienz der lichtemittierenden Vorrichtung verbessert wird.
  • In Bezug auf 1B, eine Breite eines Kontaktabschnitts zwischen dem erweiterten Kontaktabschnitt 153a der ersten Elektrodenerweiterung 153 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121, das heißt eine Breite D1 der Öffnung 170a der Isolationsschicht 170 kann kleiner sein als ein Abstand D2 zwischen den Öffnungen 170a der Isolationsschicht 170. Ferner kann der Abstand D2 zwischen den Öffnungen 170a um ein drei oder mehrfaches der Breite D1 der Öffnung 170a angepasst sein, wodurch eine weitere Verbesserung hinsichtlich einer Stromverteilung geliefert durch den erweiterten Kontaktabschnitt 153a feststellbar ist.
  • Ferner kann ein distales Ende 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 einen Abschnitt umfassen, dessen Breite größer ist als eine Durchschnittsbreite der ersten Elektrodenerweiterung 153. Beispielsweise, wie in der 9(a) gezeigt, kann das distale Ende 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 eine kreisförmige Form aufweisen, dessen Durchmesser größer ist als die Breite der ersten Elektrodenerweiterung 153. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der Durchmesser des distalen Endes 153e um etwa 0,5 µm bis etwa 5 µm größer sein als die Breite der ersten Elektrodenerweiterung 153. Jedoch soll verstanden werden, dass weitere Implementierungen auch möglich sind und dass die Form des distalen Endes 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 in unterschiedliche Formen umfassend eine polygonale Form, eine ovale Form, eine Kreisbogenform und dergleichen modifizierbar ist.
  • Mit der Struktur hinsichtlich des distalen Endes 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 umfasst eine relativ große Breite, ist es möglich, Stromverteilung um das distale Ende 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 zu verbessern. Ferner umfasst das Distale Ende 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 einen vergrößerten Bereich, wodurch effizient ein Versagen der lichtemittierenden Vorrichtung durch Separation der ersten Elektrodenerweiterung 153 nahe dem distalen Ende 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 verhindert werden kann. Da die erste Elektrode 150 generell durch Fotolithographie gebildet wird, besteht ein Problem hinsichtlich einer Entwicklung, welche um das distale Ende 153e der ersten Elektrode 150 ineffizient durchführbar sein kann. Jedoch umfasst die Struktur des distalen Endes 153e der ersten Elektrodenerweiterung 153 einen relativ großen Bereich, wobei nach Fotolithographie ein Prozessspielraum ferner bereitgestellt werden sein, so lässt sich ein Misslingen beim Bilden der ersten Elektrode 150 verhindern. Als Ergebnis kann eine Zuverlässigkeit der lichtemittierenden Vorrichtung weiter verbessert sein.
  • Andererseits ist die Anordnung der ersten Elektrode 150 und der zweiten Elektrode 160 hierauf nicht beschränkt und kann modifiziert sein und in unterschiedlicher Weise in Abhängigkeit der Form der lichtemittierenden Vorrichtung verändert werden. Die Anordnung des ersten Elektrodenpads 151 und der ersten Elektrodenerweiterung 153 kann in Abhängigkeit nach dem Anordnen des zweiten Elektrodenpads 161 und der zweiten Elektrodenerweiterung 163 verändert werden.
  • Beispielsweise in Bezug auf 1B ist ein Abstand A1 von der ersten Elektrodenerweiterung 153, welche sich entlang der zweiten Seitenfläche 102 der lichtemittierenden Vorrichtung zu der zweiten Elektrodenerweiterung 163 erstreckt, größer als ein Abstand A2 von dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu dem ersten Elektrodenpad 151. Die zweite Elektrodenerweiterung 163 erstreckt sich entlang des ersten Elektrodenpads 151 bei Aufrechterhalten eines konstanten Abstandes zwischen der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu der ersten Elektrodenerweiterung 153 sich erstreckend entlang der zweiten Seitenfläche 102, wodurch eine Stromverteilungseffizienz verbessert wird. Zusätzlich ist die Distanz A2 kleiner als die Distanz A1 festgelegt, wodurch eine Stromdichte nach dem distalen Ende der zweiten Elektrodenerweiterung 163 reduziert ist, wodurch eine Verschlechterung hinsichtlich einer Stromverteilungseffizienz verhindert wird.
  • Ferner kann eine Distanz A3 von dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu dem äußeren Umfang der transparenten Elektrode 140 (der Umfang entlang der vierten Seitenfläche 104) im Wesentlichen gleich einem Abstand zwischen der Seitenfläche des zweiten Elektrodenpads 161 zu dem äußeren Umfang der transparenten Elektrode 140 (der Umfang entlang der vierten Seitenfläche 104) sein. Vorliegend kann die Distanz A3 zwischen etwa 50 µm bis 60 µm sein.
  • Ferner kann die zweite Elektrodenerweiterung 163 der vierten Seitenfläche 104 der lichtemittierenden Vorrichtung zugeteilt sein als zu dessen zweiten Seitenfläche 102. Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die zweite Elektrodenerweiterung 163 näher an der vierten Seitenfläche 104 der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet als zu der zweiten Seitenfläche 102 und kann separiert von einer longitudinalen zentralen Linie CL sein, wobei die zentrale Linie CL durch das Zentrum der lichtemittierenden Vorrichtung mit einer Distanz Abstand A4 passiert. Der Abstand A4 kann zwischen etwa 14 µm bis 18 µm reichen. Da die erste Elektrodenerweiterung 153 nahe der zweiten Seitenfläche 102 angeordnet ist, kann die zweite Elektrodenerweiterung 163 näher zu der vierten Seitenfläche 104 angeordnet sein als die zweite Seitenfläche 102, um eine Stromverteilung zu verbessern.
  • 10 ist eine Schnittansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiterer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Vorrichtung der 10 ist generell ähnlich der lichtemittierenden Vorrichtung wie in Bezug zu 1A bis 9 beschrieben mit der Ausnahme, dass die lichtemittierende Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ferner eine reflektierende Schicht 510 angeordnet unter der lichtemittierenden Struktur 120 umfasst. Die folgende Beschreibung wird sich auf die unterschiedlichen Eigenschaften der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform fokussieren und eine detaillierte Beschreibung der gleichen Komponenten wird unterlassen.
  • In Bezug auf 10 umfasst die lichtemittierende Vorrichtung eine lichtemittierende Struktur 120, eine Stromsperrschicht 130, eine transparente Elektrode 140, eine erste Elektrode 150, eine zweite Elektrode 160 und eine reflektierende Schicht 510. Zusätzlich umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ferner ein Substrat 110 und eine Isolationsschicht 170. Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner erste bis vierte Seitenflächen 101, 102, 103, 104 umfassen.
  • Die reflektierende Schicht 510 kann unter der lichtemittierenden Struktur 120 angeordnet sein und in der Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung umfasst ferner das Substrat 110, die reflektierende Schicht kann unter dem Substrat 110 angeordnet sein. Die reflektierende Schicht 510 kann aus einem lichtreflektierenden Material zum Reflektieren von Licht emittiert von der lichtemittierenden Struktur 120 gebildet sein.
  • Die reflektierende Schicht 510 kann einen Distributed Bragg Reflektor umfassen, in welchem dielektrische Schichten mit unterschiedlichen Reflexionsindizes zueinander gestapelt sind. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die reflektierende Schicht 510 eine Stapelstruktur 511, in welcher eine erste dielektrische Schicht mit einem ersten Reflexionsindex und eine zweite dielektrische Schicht mit einem zweiten Reflexionsindex wiederholend zueinander angeordnet umfassen und eine Zwischenschicht 513 angeordnet an einer Oberseite der Stapelstruktur 511. Die Zwischenschicht 513 kann als eine Bonding-Schicht, auf welcher die Stapelstruktur 511 gebildet sein kann, dienen, während Grenzflächeneigenschaften der ersten und der zweiten dielektrischen Schichten der Stapelstruktur 511 verbessert werden. Demgemäß kann die Zwischenschicht 512 mit einer dickeren Dicke gebildet sein als jedes der dielektrischen Schichten der Stapelstruktur 511.
  • Beispielsweise umfasst die erste dielektrische Schicht TiO2 oder kann aus TiO2 gebildet sein, und die zweite dielektrische Schicht kann SiO2 umfassen oder kann aus SiO2 gebildet sein. Ferner kann die Zwischenschicht 513 SiO2 umfassen oder aus SiO2 gebildet sein. In dieser Struktur unter den Schichten der Stapelstruktur 511 kann eine an die erste Zwischenschicht 513 angrenzende dielektrische Schicht die erste dielektrische Schicht sein. Demgemäß kann beim Betrachten der Gesamtheit der reflektierenden Schicht 510, kann die reflektierende Schicht 510 eine Stapelstruktur unterschiedlicher Materialschichten aufweisen. Jedoch soll verstanden werden, dass weitere Implementierungen auch möglich sind.
  • In der Struktur, in welcher die reflektierende Schicht 510 unter dem Substrat 110 angeordnet ist, kann eine Unterseite des Substrats 110 eine RMS-Rauheit von 100 nm oder weniger aufweisen. Diese Struktur kann durch ein Oberflächenplanarisierungsverfahren, wie aus dem Stand der Technik bekannt, geschaffen werden. Beispielsweise kann die RMS-Rauheit der Unterseite des Substrats 110 durch chemisch-mechanisches Polieren kontrollierbar sein. Da die Unterseite des Substrats 110 eine RMS-Rauheit von 100 nm oder weniger aufweist, ist es möglich, eine Verschlechterung in Bondstärke oder Crack-Bildung auf der reflektierenden Schicht verursacht durch Ungleichgewicht der ersten dielektrischen Schicht oder der zweiten dielektrischen Schicht verursacht durch das Substrat 110 mit hoher Oberflächenrauheit nach Temperaturbehandlung bei hohen Temperaturen zu verhindern.
  • Die reflektierende Schicht 510 kann weiter eine Schicht aus lichtreflektierenden Metall umfassen, oder kann aus dem lichtreflektierenden Metall gebildet sein anstatt der Stapelstruktur 511. Vorliegend kann die Schicht gebildet aus dem lichtreflektierenden Metall aus einer einzelnen Schicht oder mehreren Schichten zusammengesetzt sein und kann umfassen Al, Au, Pt und dergleichen.
  • 11 ist eine planare Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die in 11 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung ist im Allgemeinen ähnlich der lichtemittierenden Vorrichtung beschrieben in Bezug auf 1A bis 9. Die folgende Beschreibung wird sich auf die unterschiedlichen Merkmale der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform fokussieren und detaillierte Beschreibungen der gleichen Komponenten werden weggelassen.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst eine lichtemittierende Struktur 120, eine Stromsperrschicht 130, eine transparente Elektrode 140, eine erste Elektrode 150, und eine zweite Elektrode 160. Zusätzlich kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter ein Substrat 110, eine Isolationsschicht 170 und eine reflektierende Schicht 510 umfassen. Die lichtemittierende Vorrichtung kann erste bis vierte Seitenflächen 101, 102, 103, 104 umfassen. Die lichtemittierende Vorrichtung kann eine rechtwinkelige Form mit unterschiedlichen longitudinalen und transversalen Längen aufweisen, ohne hierauf beschränkt zu sein.
  • Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst die lichtemittierende Vorrichtung ein Mesa 120m umfassend eine Kerbe 120g' mit einer Kreisbogenform in planarer Ansicht. Die Kerbe 120g' ist stärker eingedrückt von der Seitenfläche der Mesa 120m als die Kerbe 120g der 1A. Dementsprechend kann der Abstand zwischen dem erweiterten Kontaktabschnitt 153a zu der transparenten Elektrode 140 größer sein als das der lichtemittierenden Vorrichtung der 1A bis 9. Dementsprechend kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform effizient einen Kurzschluss, welcher nahe dem erweiterten Kontaktabschnitt 153a auftreten kann, verhindern. Ferner kann die Breite eines Kontaktabschnitts zwischen dem erweiterten Kontaktabschnitt 153a und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 größer sein als das der lichtemittierenden Vorrichtung der 1A bis 9.
  • Ferner kann ein Abstand A2' zwischen dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu dem ersten Elektrodenpad 151 größer sein als das der lichtemittierenden Vorrichtung der 1A bis 9, und ein Abstand A3' von dem distalen Ende 163e der zweiten Elektrodenerweiterung 163 zu dem äußeren Umfang der transparenten Elektrode 140 (der Umfang entlang der vierten Seitenfläche 104) kann kleiner sein als das der lichtemittierenden Vorrichtung der 1A bis 9.
  • Das heißt, dass in dieser beispielhaften Ausführungsform die Form und Größe der Kerbe 120g' der Mesa 120m und die Anordnung der ersten und zweiten Elektroden 150, 160 können derart modifiziert sein, um weiter die Stromverteilungseffizienz in Abhängigkeit eines Antriebsstroms der lichtemittierenden Vorrichtung weiter zu verbessern.
  • 12 ist eine planare Ansicht der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß weiterer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Vorrichtung der 12 ist im Allgemeinen ähnlich der lichtemittierenden Vorrichtung beschrieben in Bezug auf 1A bis 9. Die folgende Beschreibung wird sich auf die unterschiedlichen Merkmale der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform fokussieren und eine detaillierte Beschreibung der gleichen Komponenten wird ausgelassen.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst eine lichtemittierende Struktur 120, eine Stromsperrschicht 130, eine transparente Elektrode 140, eine erste Elektrode 150, und eine zweite Elektrode 160. Zusätzlich kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter umfassen ein Substrat 110, eine Isolationsschicht 170 und eine reflektierende Schicht 510. Die lichtemittierende Vorrichtung kann erste bis vierte Seitenflächen 101, 102, 103, 104 umfassen. Die lichtemittierende Vorrichtung kann eine rechteckige Form mit unterschiedlichen longitudinalen und transversalen Längen aufweisen, ohne hierauf beschränkt zu sein.
  • Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist die erste Elektrode 150 auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 angeordnet. Das heißt, die erste Elektrode 150 kann angrenzend angeordnet zu einer Seitenfläche einer Mesa 120m statt angeordnet auf der Mesa 120m sein. Die Isolationsschicht 170 kann teilweise zwischen der ersten Elektrode 150 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 angeordnet sein. Ferner kann die Isolationsschicht 170 zwei oder mehrere Öffnungen 170a, welche Teile der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 freilegen, umfassen. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst die erste Elektrodenerweiterung 153 einen ersten erweiterten Kontaktabschnitt 153a und einen zweiten erweiterten Kontaktabschnitt 153b. Der erste erweiterte Kontaktabschnitt 153a kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 121 durch die Öffnungen 170a ausgebildet entlang einer langen Seitenfläche der Mesa 120m kontaktieren. Der zweite erweiterte Kontaktbereich 153b kann angrenzend angeordnet zu dem ersten Elektrodenpad 151 angeordnet sein und einen ohmschen Kontakt mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121 freigelegt an der Seitenfläche der Mesa 120m ausbilden. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der zweite erweiterte Kontaktabschnitt 153b nahe einer Ecke der Mesa 120m angeordnet sein. Beispielsweise zusätzlich zu dem ersten erweiterten Kontaktabschnitt 153a, dem zweiten erweiterten Kontaktabschnitt 153b gebildet zum Kontaktieren der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 121, wodurch sich eine Stromverteilung in einem Bereich nahe des ersten Elektrodenpads 151 weiter verbessern lässt.
  • 13 ist eine Schnittansicht eines lichtemittierenden Vorrichtungs-Package gemäß weiterer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Bezugnehmend auf 13 umfasst ein lichtemittierendes Vorrichtungs-Package 600 eine lichtemittierende Vorrichtung 100, eine erste Leitung 631 und eine zweite Leitung 633, welche mit der lichtemittierenden Vorrichtung 100 elektrisch verbunden sind und Drähte 611, 613. Zusätzlich kann das Package der lichtemittierenden Vorrichtung 600 weiter umfassen eine Basis 620 und einen Reflektor 623.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann auf der Basis 620 montiert sein, insbesondere auf der zweiten Leitung 633 oder der ersten Leitung 631. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die lichtemittierende Vorrichtung 100 durch den Reflektor 623 ausgebildet entlang einer Seitenfläche der Basis 620 umgeben sein und der Reflektor 623 umfasst eine schräge Fläche zum Reflektieren von Licht. Hierdurch lässt sich die Lichtausbeute des Packages der lichtemittierenden Vorrichtung verbessern.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung 100 kann eine der lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß der beispielhaften Ausführungsformen beschrieben in Bezug auf 1A bis 12 sein oder eine lichtemittierende Vorrichtung, welche durch Modifikation dieser bereitstellbar ist. Wie bereits oben beschrieben umfasst das zweite Elektrodenpad 161 der lichtemittierenden Vorrichtung 100 ein nicht flaches Oberflächenprofil und umfasst insbesondere eine Vertiefung 161g entsprechend zu der Öffnung 140a. Das zweite Elektrodenpad 161 ist zu der zweiten Leitung 633 durch den zweiten Draht 613 elektrisch verbunden.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform kann der zweite Draht 613 elektrisch mit dem zweiten Elektrodenpad 161 durch Kugelbonden elektrisch kontaktiert sein. Wie in 13 gezeigt, kann nach dem Kugelbonden des zweiten Drahts 613 auf dem zweiten Elektrodenpad 161 mittels der Vertiefung 161g auf der Fläche des zweiten Elektrodenpad 161 der zweite Draht 613 stabil zu dem zweiten Elektrodenpad 161 gebondet sein. Dementsprechend ist es möglich, eine Zuverlässigkeit des Packages der lichtemittierenden Vorrichtung durch Verhindern von Drahtkontaktversagen nach Packaging der lichtemittierenden Vorrichtung bei gleichzeitigem Verhindern von Drahttrennungen verursacht durch interne/externe Faktoren sogar nach einem Herstellen des Packages der lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern.
  • Ferner weist die lichtemittierende Vorrichtung eine gute Stromverteilungseffizienz auf, wodurch sich eine gute Effizienz sogar unter Hochstrombetriebsbedingungen sicherstellen lässt. Dementsprechend kann das Package der lichtemittierenden Vorrichtung umfassend die lichtemittierende Vorrichtung auch unter Hochstrombetriebsanwendungen einsetzbar sein.
  • Obwohl einige beispielhafte Ausführungsbeispiele oben beschrieben wurden, soll verstanden werden, dass diese Ausführungsbeispiele lediglich eine Art Illustration darstellen und dass verschiedene Modifikationen, Variationen und Abänderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Kerngedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

Claims (16)

  1. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung, umfassend: eine lichtemittierende Struktur, die eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps beinhaltet; eine transparente leitfähige Schicht, die auf der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist; ein erstes Elektrodenpad (151), das elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und ein zweites Elektrodenpad (161), das elektrisch mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps auf der lichtemittierenden Struktur verbunden ist; und einen ersten Elektrodenerweiterungsabschnitt (153) und einen zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitt (163), der sich von dem ersten Elektrodenpad bzw. dem zweiten Elektrodenpad erstreckt; wobei der erste Elektrodenerweiterungsabschnitt (153) einen longitudinalen Erweiterungsabschnitt, der sich in longitudinaler Richtung von dem ersten Elektrodenpad (151) entlang einer Ecke der lichtemittierenden Struktur erstreckt, und einen transversalen Erweiterungsabschnitt, der sich in einer transversalen Richtung von einem Endanschluss des longitudinalen Erweiterungsabschnitts entlang der Ecke der lichtemittierenden Struktur erstreckt, umfasst, wobei eine Vielzahl von Erweiterungskontaktabschnitten (153a) unter dem transversalen Erweiterungsabschnitt gebildet sind, so dass der transversale Erweiterungsabschnitt und die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps einander berühren, wobei der zweite Elektrodenerweiterungsabschnitt (163) einen ersten Erweiterungsabschnitt, der sich von dem zweiten Elektrodenpad (161) in einem Abstand A1 von dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts erstreckt, und einen zweiten Erweiterungsabschnitt (163a), der sich von einem Endanschluss des ersten Erweiterungsabschnitts in einer Richtung weg von dem transversalen Erweiterungsabschnitt des Elektrodenerweiterungsabschnitts erstreckt, umfasst, wobei der erste Erweiterungsabschnitt von einem zentralen Bereich in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur um einen Abstand A4 beabstandet ist, wobei der Abstand A1 einen Abstand zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts darstellt, wobei der Abstand A4 einen Abstand zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem zentralen Bereich in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur darstellt, und wobei der Abstand A4 kleiner als der Abstand A1 ist.
  2. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der erste Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts (163) parallel zu dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts von dem zweiten Elektrodenpad (161) erstreckt, und der zweite Erweiterungsabschnitt (163a) mit einem vorbestimmten Krümmungsradius gekrümmt ist.
  3. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Abstand A1 zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts größer als ein Abstand A2 zwischen einem Endanschluss des zweiten Erweiterungsabschnitts des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem ersten Elektrodenpad ist.
  4. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, wobei sich eine Breite des Endanschlusses des zweiten Erweiterungsabschnitts von derjenigen des zweiten Erweiterungsabschnitts unterscheidet.
  5. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Elektrodenpad und das zweite Elektrodenpad über einer zentralen Linie (CL) in der longitudinalen Richtung der lichtemittierenden Struktur ausgebildet sind, und wobei das erste Elektrodenpad auf einer Seite der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist, und das zweite Elektrodenpad auf der anderen Seite der lichtemittierenden Struktur ausgebildet ist.
  6. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts zu einer Ecke hin gekrümmt ist, die der Ecke der lichtemittierenden Struktur zugewandt ist, auf der der transversale Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts ausgebildet ist.
  7. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Abstand A1 zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts größer ist als ein Abstand zwischen dem ersten Erweiterungsabschnitt des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und der der Ecke zugewandten Ecke der lichtemittierenden Struktur, auf der der transversale Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts ausgebildet ist.
  8. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein kürzester Abstand A3 zwischen dem Endanschluss des zweiten Erweiterungsabschnitts des zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitts und einem äußeren Umfang der transparenten leitenden Schicht gleich einem kürzesten Abstand zwischen dem zweiten Elektrodenpad und dem äußeren Umfang der transparenten leitenden Schicht ist.
  9. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Isolationsschicht, die unter dem transversalen Erweiterungsabschnitt des ersten Elektrodenerweiterungsabschnitts gebildet ist, wobei die Isolationsschicht eine Öffnung umfasst, die die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps teilweise freilegt, und die Vielzahl von Erweiterungskontaktabschnitten (153a) in ohmschem Kontakt mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps durch die Öffnung stehen.
  10. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Isolationsschicht unter dem ersten Elektrodenpad ausgebildet ist.
  11. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Substrat; eine erste SiO2-Schicht, die unter dem Substrat gebildet ist; und eine TiO2-Schicht und eine zweite SiO2-Schicht, die abwechselnd und wiederholt unter der ersten SiO2-Schicht gebildet sind, wobei Lichtemittierende Struktur über dem Substrat angeordnet ist.
  12. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Pad-Stromsperrschicht, die unter dem zweiten Elektrodenpad angeordnet ist.
  13. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die transparente Elektrode eine erste Öffnung umfasst, die auf der Pad-Stromsperrschicht angeordnet ist.
  14. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13, wobei das zweite Elektrodenpad auf der Pad-Stromsperrschicht angeordnet ist, um die erste Öffnung zu füllen, während die transparente Elektrode, die auf der Pad-Stromsperrschicht angeordnet ist, teilweise bedeckt ist; und wobei eine obere Oberfläche des zweiten Elektrodenpads ein Oberflächenprofil aufweist, das einer oberen Oberfläche der Pad-Stromsperrschicht und einer oberen Oberfläche der transparenten Elektrode, die auf der Stromsperrschicht angeordnet ist, entspricht.
  15. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Pad-Stromsperrschicht ferner eine zweite Öffnung umfasst, die die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps freilegt, wobei die zweite Öffnung in einem Bereich der ersten Öffnung angeordnet ist, wobei das zweite Elektrodenpad die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps durch die zweite Öffnung kontaktiert, wobei die Oberseite des zweiten Elektrodenpads eine erste Vertiefung, die der ersten Öffnung entspricht, und eine zweite Vertiefung, die der zweiten Öffnung entspricht, umfasst.
  16. Lichtemittierende Halbleitervorrichtung nach Anspruch 13, ferner umfassend: eine Erweiterungs-Stromsperrschicht, die unter dem zweiten Elektrodenerweiterungsabschnitt (163) angeordnet ist.
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