DE21792668T1 - Leuchtdioden-Chipstruktur mit reflektierenden Elementen - Google Patents

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Abstract

Eine Leuchtdioden-(LED)-Chipstruktur, umfassend:ein Substrat;ein Isolationselement, umfassendein oberes Isolationsteil und ein unteres Isolationsteil, wobei das untere Isolationsteil in dem Substrat angeordnet ist und das obere Isolationsteil aus einer Oberfläche des Substrats herausragt;eine Mesa mit einer LED-Komponente, die von dem Isolationselement umgeben ist;eine dielektrische Schicht, die eine Oberfläche und eine Seitenwand der Mesa bedeckt, wobei die Oberfläche der Mesa einen Bereich einschließt, der frei von der dielektrischen Schicht ist;eine leitfähige Schicht, die die dielektrische Schicht, die obere Oberfläche der Mesa mit dem von der dielektrischen Schicht freien Bereich und mindestens eine Seitenwand des oberen Isolationsteils bedeckt; undeine reflektierende Schicht, die zumindest auf der leitenden Schicht angeordnet ist und die Seitenwand des oberen Isolationsteils bedeckt, wobei ein Boden der reflektierenden Schicht die Mesa nicht kontaktiert.

Claims (21)

  1. Eine Leuchtdioden-(LED)-Chipstruktur, umfassend: ein Substrat; ein Isolationselement, umfassend ein oberes Isolationsteil und ein unteres Isolationsteil, wobei das untere Isolationsteil in dem Substrat angeordnet ist und das obere Isolationsteil aus einer Oberfläche des Substrats herausragt; eine Mesa mit einer LED-Komponente, die von dem Isolationselement umgeben ist; eine dielektrische Schicht, die eine Oberfläche und eine Seitenwand der Mesa bedeckt, wobei die Oberfläche der Mesa einen Bereich einschließt, der frei von der dielektrischen Schicht ist; eine leitfähige Schicht, die die dielektrische Schicht, die obere Oberfläche der Mesa mit dem von der dielektrischen Schicht freien Bereich und mindestens eine Seitenwand des oberen Isolationsteils bedeckt; und eine reflektierende Schicht, die zumindest auf der leitenden Schicht angeordnet ist und die Seitenwand des oberen Isolationsteils bedeckt, wobei ein Boden der reflektierenden Schicht die Mesa nicht kontaktiert.
  2. LED-Chipstruktur nach Anspruch 1, wobei die leitende Schicht auf einer oberen Oberfläche und der Seitenwand des oberen Isolationsteils angeordnet ist und die reflektierende Schicht auf der leitenden Schicht angeordnet ist, die auf der oberen Oberfläche und der Seitenwand des oberen Isolationsteils angeordnet ist, und wobei sich der Boden der reflektierenden Schicht von dem Isolationselement zu der Mesa erstreckt.
  3. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei eine Höhe des oberen Isolationsteils höher ist als die Höhe des unteren Isolationsteils.
  4. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine untere Breite des oberen Isolationsteils gleich oder breiter als eine obere Breite des unteren Isolationsteils ist.
  5. LED-Chipstruktur nach Anspruch 4, wobei die untere Breite des oberen Isolationsteils länger als die obere Breite des unteren Isolationsteils und kürzer als das Doppelte der oberen Breite des unteren Isolationsteils ist, wobei zwei Vorsprünge an jedem unteren Ende des oberen Isolationsteils gebildet sind und eine Breite jedes der beiden Vorsprünge weniger als die Hälfte der oberen Breite des unteren Isolationsteils beträgt.
  6. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei in einer Seitenansicht ein Querschnitt des oberen Isolationsteils ein Trapez und ein Querschnitt des unteren Isolationsteils ein umgekehrtes Trapez bildet, wobei der Boden des oberen Isolationsteils ein Oberes des unteren Isolationsteils abdeckt.
  7. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der obere Isolationsteil und der untere Isolationsteil achsensymmetrisch und koaxial sind.
  8. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Höhe des oberen Isolationsteils höher ist als eine Höhe der Mesa, relativ zu einer Oberfläche des Substrats, und ein Neigungswinkel der Seitenwand des oberen Isolationsteils größer ist als ein Neigungswinkel der Seitenwand der Mesa, relativ zu einer Achse senkrecht zur Oberfläche des Substrats.
  9. LED-Chipstruktur nach Anspruch 8, wobei der Neigungswinkel der Seitenwand der Mesa kleiner als 45° ist und der Neigungswinkel der Seitenwand des oberen Isolationsteils größer als 45° ist.
  10. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die dielektrische Schicht für das von der LED-Chipstruktur emittierte Licht transparent ist.
  11. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die dielektrische Schicht eine oder mehrere der folgenden Schichten umfasst: eine siliziumhaltige dielektrische Schicht, eine aluminiumhaltige dielektrische Schicht oder eine titanhaltige dielektrische Schicht.
  12. LED-Chipstruktur nach Anspruch 11, wobei die siliziumhaltige dielektrische Schicht ein Oxid oder Nitrid von Silizium umfasst, die aluminiumhaltige dielektrische Schicht ein Oxid von Aluminium umfasst und die titanhaltige dielektrische Schicht ein Oxid von Titan umfasst.
  13. LED-Chipstruktur nach Anspruch 12, wobei das Titanoxid Ti3O5 ist.
  14. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die reflektierende Schicht eine mehrschichtige Struktur aufweist.
  15. LED-Chipstruktur nach Anspruch 14, wobei die mehrschichtige Struktur einen Stapel aus einer oder mehreren Schichten aus reflektierendem Material und einer oder mehreren Schichten aus dielektrischem Material umfasst.
  16. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die reflektierende Schicht ein oder mehrere metallische leitfähige Materialien mit einem hohen Reflexionsgrad von über 80 % umfasst.
  17. LED-Chip-Struktur nach Anspruch 16, wobei das eine oder die mehreren metallischen leitenden Materialien eines oder mehrere von Aluminium, Gold oder Silber umfassen.
  18. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die leitende Schicht für das von der LED-Chipstruktur emittierte Licht transparent ist.
  19. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Isolationselement lichtempfindliches dielektrisches Material umfasst.
  20. LED-Chipstruktur nach Anspruch 19, wobei das lichtempfindliche dielektrische Material SU-8 oder lichtempfindliches Polyimid (PSPI) ist.
  21. LED-Chipstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Substrat einen Halbleiterwafer und eine Metallbindungsschicht auf dem Halbleiterwafer umfasst.
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