DE69017396T2 - Lichtemittierende Diode mit einer elektrisch leitenden Fensterschicht. - Google Patents

Lichtemittierende Diode mit einer elektrisch leitenden Fensterschicht.

Info

Publication number
DE69017396T2
DE69017396T2 DE69017396T DE69017396T DE69017396T2 DE 69017396 T2 DE69017396 T2 DE 69017396T2 DE 69017396 T DE69017396 T DE 69017396T DE 69017396 T DE69017396 T DE 69017396T DE 69017396 T2 DE69017396 T2 DE 69017396T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
active
substrate
algainp
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69017396T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69017396D1 (de
Inventor
Robert M Fletcher
Chihping Kuo
Timothy Osentowski
Virginia M Robbins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lumileds LLC
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23797989&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69017396(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Application granted granted Critical
Publication of DE69017396D1 publication Critical patent/DE69017396D1/de
Publication of DE69017396T2 publication Critical patent/DE69017396T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
    • H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
    • H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Description

    Hintergrund
  • Das AlGaInP-Legierungssystem wurde zum Herstellen von hochwertigen Halbleiterlasern mit einer Emissionswellenlänge von etwa 670 Nanometern verwendet. Dieses Legierungssystem kann ferner zum Herstellen von Licht-emittierenden Dioden (LEDs) in dem Wellenlängenbereich von etwa 560 bis 680 Nanometern nützlich sein, indem das Verhältnis von Aluminium zu Gallium in der aktiven Region des Bauelements eingestellt wird. Eine Erhöhung des Aluminiumanteils liefert kürzere Wellenlängen. Es wurde ferner gezeigt, daß die organometallische Dampfphasen-Epitaxie eine Einrichtung zum Aufwachsen optisch effizienter AlGaInP-Heterostrukturbauelemente liefert.
  • Bei einer Oberflächen-emittierenden LED des Typs, der für die breite Mehrheit der LED-Anzeigen verwendet wird, ist die Bauelement-Geometrie einfach, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Bei einem solchen Bauelement existiert ein absorbierendes n-Typ-GaAs-Substrat 10, auf das mehrere epitaxiale Schichten aufgewachsen sind, um die LED zu bilden. Zuerst existiert eine begrenzende n-Typ-Schicht 11 aus AlGaInP, die epitaxial auf das GaAs-Substrat aufgewachsen ist. Eine aktive Schicht 12 aus AlGaInP mit einem Aluminium-Gallium-Verhältnis, das ausgewählt ist, um eine gewünschte Emissionswellenlänge zu liefern, ist epitaxial auf die begrenzende n-Typ-Schicht aufgewachsen. Die aktive Schicht wird an der Oberseite von einer begrenzenden p-Typ-Schicht 13 abgeschlossen, die ebenfalls aus AlGaInP besteht. Ein vorderer elektrischer Kontakt 14 ist auf der vorderen oder der emittierenden Fläche der LED vorgesehen. Ein hinterer Kontakt 15 umfaßt eine Metallschicht über das gesamte GaAs-Substrat. Bei Gebrauch ist der hintere elektrische Kontakt typischerweise auf einer Metallanschlußleitung befestigt und elektrisch mit dieser verbunden.
  • Der effiziente Betrieb der LED hängt von dem Strom ab, der von dem vorderen Metallkontakt 14 injiziert wird, der sich lateral zu den Kanten des LED-Chips ausbreitet, so daß Licht über den p-n-Übergang gleichmäßig erzeugt wird. Wenn der Schichtwiderstand der oberen Schicht des Halbleiters, nämlich der oberen begrenzenden p-Typ-Schicht 13, nicht ausreichend gering ist, breitet sich der Strom nicht genügend aus und tendiert dazu, direkt unter dem vorderen Kontakt zu dem hinteren Kontakt abzufließen. Dieser Typ von "Stromansammlung" hat zur Folge, daß der Großteil des Lichtes unter dem lichtundurchlässigen vorderen Kontakt erzeugt wird. Der Großteil des Lichtes, das in dieser Region erzeugt wird, ist in dem LED-Chip blockiert und wird in demselben absorbiert, wodurch der Wirkungsgrad des Bauelements stark begrenzt ist.
  • Beim gewöhnlichen Fall einer LED, bei der das p-Typ-AlGaInp näher bei der oberen oder vorderen Seite Oberfläche der LED aufgewachsen ist, besitzt die vordere Schicht einen sehr hohen spezifischen Widerstand. Ein lateraler Stromfluß von dem Kontakt ist stark beschränkt. Der hohe spezifische Widerstand ist ein Ergebnis begrenzter p-Typ-Dotierungspegel, die in AlGaInP erreichbar sind, und der geringen Löcherbeweglichkeit in einem solchen Material. Ferner nimmt der spezifische Widerstand zu, wenn der Anteil von Aluminium in der Legierung erhöht wird, wodurch das Problem bei LEDs mit kurzen Wellenlängen schlimmer ist.
  • Die Techniken, die zum Minimieren des Stromansammlungsproblems in AlGaInP-LEDs vorgeschlagen wurden, waren nicht vollständig zufriedenstellend. Eine Technik besteht darin, Muster des vorderen Metallkontaktes zu verwenden, die das Ausbreiten des Stroms mechanisch unterstützen. Derartige Muster umfassen Finger oder Gitterlinien, die sich von der Bondinsel weg erstrecken, an der ein Drahtbonden durchgeführt wird. Derartige Techniken werden gewöhnlich in LEDs genauso wie in anderen Bauelementen, bei denen eine Stromverteilung erwünscht ist, verwendet. Trotzdem wird der Großteil des Lichtes unter den lichtundurchlässigen Metallmustern erzeugt und ist blockiert. Eine weitere Technik besteht darin, einen transparenten vorderen elektrischen Kontakt zu verwenden, wie z.B. Indium-Zinn-Oxid anstelle von Metall. Solche transparenten elektrischen Kontakte besitzen einen hohen spezifischen Widerstand und führen zu einem hohen Serienwiderstand in dem Bauelement.
  • Aus der US-A-4775876, die detaillierter nachfolgend beschrieben ist, ist ferner bekannt, daß es wünschenswert ist, eine Technik zum Verteilen des Stroms von dem vorderen Kontakt zu dem aktiven p-n-Übergang zu schaffen, so daß Licht mit einer größeren Gleichmäßigkeit über den gesamten Übergang emittiert wird und der -Wirkungsgrad des Bauelements verbessert ist.
  • Die EP-A-0334637 beschreibt eine Kanten-emittierende LED, die Licht durch eine Kante der Diode emittiert, im wesentlichen parallel zu der Ebene des p-n-Übergangs der Diode. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt die LED ein n-GaAs- Substrat, eine Doppelheteroübergang-InGaAlP-Struktur, eine p-InGaP-Deckschicht und eine ohmsche n-GaAs-Kontaktschicht über der Deckschicht.
  • Die US-A-4775876 beschreibt eine Photonen-rückgewinnende Oberflächen-emittierende LED. Die Diode umfaßt einen Stapel von aktiven Halbleiterschichten mit direkter Bandlücke auf einem Substrat mit ausgehend von dem Substrat zunehmender Bandlückenenergie, die durch Sperrschichten mit einer höheren Bandlückenenergie getrennt sind und mit einer Fensterschicht, die dick genug ist, um Strom gleichmäßig zu verteilen, und die eine größere Bandlückenenergie als die aktiven Schichten besitzt, um für Licht, das von den aktiven Schichten emittiert wird, transparent zu sein. Vorzugsweise ist das Substrat GaAs, die aktiven Schichten sind dotiertes GaAlAs und die Fensterschicht ist ein Gitter-angepaßtes GaAlAs mit einem Al-Anteil, der groß genug ist, um für Photonen transparent zu sein.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Oberflächen-emittierende LED mit folgenden Merkmalen: einem Halbleitersubstrat; einem elektrischen Kontakt zu dem Substrat; aktiven p-n- Übergangs schichten aus AlGaInP über dem Substrat zum Emittieren von Licht; einer transparenten Fensterschicht aus GaAsP oder GaP über den aktiven Schichten mit einer Bandlücke, die größer ist als die Bandlücke der aktiven Schichten und einem spezifischen Widerstand, der mindestens eine Größenordnung kleiner ist als der spezifische Widerstand der aktiven Schichten, und die bezüglich der aktiven Schichten Gitter-fehlangepaßt ist, und einem elektrischen Metallkontakt über einem Abschnitt der transparenten Schicht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich, da dieselbe bezugnehmend auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verständlich ist, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Licht-emittierende Diode gemäß dem Stand der Technik in einem schematischen transversalen Querschnitt;
  • Fig. 2 einen ähnlichen schematischen transversalen Querschnitt einer Licht-emittierenden AlGaInP-Diode, die gemäß den Grundsätzen dieser Erfindung aufgebaut ist; und
  • Fig. 3 schematisch in einem transversalen Querschnitt das Ergebnis der Schritte, die während der Herstellung einer Licht-emittierenden Diode durchgeführt werden.
    • Beschreibung
  • Gemäß Fig. 2 besitzt eine exemplarische Licht-emittierende Diode (LED), die gemäß den Grundsätzen dieser Erfindung aufgebaut ist, ein n-Typ-Substrat 20 aus GaAs. Auf der Oberseite des Substrats 20 existiert eine tiefere begrenzende n-Typ-Schicht 21 aus AlGaInP. Über der tieferen begrenzenden Schicht liegt eine aktive Schicht 22 aus einem n-Typ- AlGaInP. Der herkömmliche aktive Doppelheterostruktur-Abschnitt der LED wird durch eine obere begrenzende p-Typ- Schicht 23 aus AlGaInP vervollständigt. Diese drei Schichten auf dem Substrat werden als die aktiven Schichten des Bauelements betrachtet. Ein herkömmlicher hinterer elektrischer Kontakt 26 ist auf der den aktiven Schichten gegenüberliegenden Seite des Substrats vorgesehen.
  • Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das GaAs- Substrat eine Dicke in einem Bereich von 150 bis 200 Mikrometern aufweisen. Die begrenzenden Schichten besitzen eine exemplarische Dicke von jeweils 800 Nanometern, und die aktive Schicht besitzt eine exemplarische Dicke von 500 Nanometern. Zink oder vorzugsweise Magnesium können als p-Typ-Dotiermittel verwendet werden, während Tellur ein geeignetes n-Typ-Dotiermittel ist.
  • Über der oberen begrenzenden Schicht 23 aus AlGaInP existiert eine p-Typ-Fensterschicht 24, die epitaxial auf die obere begrenzende Schicht aufgewachsen ist. Diese Schicht besteht aus GaAsP oder GaP mit einer Bandlücke, die größer ist als die der aktiven Schichten der LED, um für das Licht transparent zu sein, das von dem p-n-Übergang der LED emittiert wird.
  • Die Fensterschicht ist nicht nur transparent, sie besitzt eine höhere elektrische Leitfähigkeit (einen geringeren spezifischen Widerstand) als das AlGaInP. Ein oberer oder vorderer elektrischer Kontakt 25 kann deshalb eine herkömmliche kreisförmige Metallinsel in der Mitte des LED-Chips sein. Da die Fensterschicht eine hohe Leitfähigkeit aufweist, verbessert sie den Wirkungsgrad der LED signifikant, indem die Stromausbreitung unterstützt wird, ohne das erzeugte Licht zu blockieren oder den Serienwiderstand zu erhöhen.
  • Die Dicke der Fensterschicht stellt kein erforderliches Merkmal dar, obwohl allgemein gesprochen dickere Fenster erwünschter sind. Fensterdicken im Bereich von 2 - 30 Mikrometern sind geeignet. Relativ dickere Fenster neigen dazu, die Stromausbreitung für ein Material eines gegebenen spezifischen Widerstandes zu unterstützen, wobei sie ferner die geometrischen Effekte des Reduzierens der inneren Totalreflexion des Lichtes in dem LED-Chip und des Reduzierens des Schattenwerfens durch die vordere Kontaktfläche 25 aufweisen. Vorzugsweise liegt die Dicke der Fensterschicht im Bereich von 5 - 15 Mikrometern.
  • Geeignete Materialien für die Fensterschicht sind GaAsP und GaP, wobei dieselben Gitter-fehlangepaßt bezüglich GaAs sind und für Bauelemente in den gelben bis grünen Bereichen des Spektrums verwendet werden können.
  • Wie hierin verwendet, besitzen AlGaInP-Legierungen die Formel (AlxGa1-x)0.5In0.5P, um eine aktive Schicht zu schaffen, die an ein lichtundurchlässiges GaAs-Substrat Gitter-angepaßt ist. Der Bereich für x liegt zwischen 0 und 1. Bei der Realisierung der aktiven Schicht liegt x im Bereich von 0 bis 0,7. Bei einer Doppelheterostruktur-LED, wie hierin beschrieben, liegt x für die begrenzenden Schichten ebenfalls in dem Bereich von 0 bis 1, jedoch liegt x in dem Bereich von 0,6 bis 1, um einen hohen Injektionswirkungsgrad in die begrenzende Schicht zu erhalten. Dies besitzt die ungünstige Wirkung des Erhöhens des spezifischen Widerstands, wobei der spezifische Widerstand für ein p-Typ-Material ferner größer ist als für ein n-Typ-Material. Der hohe spezifische Widerstand ist über dem ganzen Zusammensetzungsbereich ein Problem, ist jedoch für kürzere Wellenlängen besonders schwerwiegend, bei denen der Aluminiumgehalt hoch ist.
  • Die AlGaInP-Legierung, die für die aktive Schicht gewählt wird, wird durch die gewünschte Farbe bestimmt. Wenn x = 0, ist die Farbe der LED z.B. tiefrot, für x von 0,3 bis 0,4 ist die Farbe gelb und grünes Licht wird erhalten, wenn x etwa 0,5 ist. Der spezifische Widerstand des transparenten Fensters ist etwa eine Größenordnung kleiner als der spezifische Widerstand der aktiven Schichten. Es gibt einen Kompromiß zwischen dem spezifischen Widerstand und der Dicke des Fensters. Ein geringerer spezifischer Widerstand bedeutet, daß das Fenster für eine gegebene Stromausbreitung dünner sein kann. Ein dickeres Fenster ist aufwendiger aufzuwachsen, weshalb es im allgemeinen wünschenswert ist, einen geringeren spezifischen Widerstand zu haben, um derartige Kosten zu minimieren.
  • Als ein Beispiel wurde eine Fensterschicht aus GaP mit einer Dicke von näherungsweise sechs Mikrometern und dotiert mit Magnesium auf einen Akzeptorpegel von etwa 1 x 10¹&sup8; cm&supmin;³ epitaxial auf eine herkömmliche Licht-emittierende Doppelheterostruktur-AlGaInP-Diode aufgewachsen. Gelbe Leuchtkörper, die aus diesem Material hergestellt wurden, erzeugten Lichtausgabepegel in der Höhe von 12 Lumen/Ampere bei 20 Milliampere. Im wesentlichen identische Leuchtkörper, die ohne die GaP-Fensterschicht hergestellt sind, erzeugen Lichtpegel von nur etwa 2,5 Lumen/Ampere. Wenn das elektrisch leitfähige transparente Fenster mit einer Dicke von 15 Mikrometern gebildet ist, werden Lichtausgabepegel von etwa 25 Lumen/Ampere erreicht. Somit kann durch Hinzufügen eines transparenten elektrisch leitfähigen Halbleiterfensters die Lichtausgabeleistung gegenüber der Lichtausgabe einer ähnlichen LED ohne ein derartiges Fenster um das fünf- bis zehnfache erhöht werden.
  • Ein solches Fenster besitzt einen spezifischen Widerstand von etwa 0,05 Ohm-cm, wohingegen die obere begrenzende Schicht einer solchen LED einen spezifischen Widerstand von etwa 0,5 Ohm-cm besitzt.
  • Das beschriebene Bauelement weist ein Substrat aus GaAs auf, das für Licht im sichtbaren Bereich undurchlässig ist. Das GaAs-Substrat ist verwendet, da AlGaInP epitaxial auf das GaAs-Substrat aufgewachsen werden kann, wobei eine Gitter- Anpassung über einen kontinuierlichen Zusammensetzungsbereich zwischen den ternären Endpunkten von GaP und AlInP besteht. Da das GaAs-Substrat lichtundurchlässig ist, verhindert es die Möglichkeit des Ansammelns von Licht, das aus der hinteren Seite der aktiven Schichten emittiert wird.
  • Ein alternatives lichtdurchlässiges Substrat ist GaP. Es gibt jedoch in dem AlGaInP-System keine direkten Bandlückenzusammensetzungen, die gegenüber GaP Gitter-angepaßt sind, so daß aktive Schichten, die auf ein solches Substrat aufgewachsen sind, um mehrere Prozent fehlangepaßt sind. Die Spannung dieser Fehlanpassung bewirkt eine hohe Verschiebungsdichte und die Verschiebungen verschlechtern die optischen Eigenschaften von AlGaInP.
  • Es kann jedoch ein transparentes Substrat für die LED vorgesehen werden. Bei einem Verfahren zum Herstellen eines transparenten Substrats wird eine temporäre lichtundurchlässige Substratschicht 31 aus GaAs verwendet (Fig. 3). Auf einer Seite dieses Substrats wird eine erste begrenzende Schicht 32, wie z.B. ein n-Typ-AlGaInP, epitaxial aufgewachsen. Auf die erste begrenzende Schicht wird eine aktive Schicht 33 aus einem p-Typ-AlGaInP epitaxial aufgewachsen. Eine zweite begrenzende Schicht 34 aus einem p-Typ-AlGaInP wird dann auf die aktive Schicht epitaxial aufgewachsen. Die n- und p-Typ-Materialien können umgekehrt angeordnet werden und sind rein exemplarisch. Die aktiven Schichten, die auf das GaAs-Substrat aufgewachsen sind, sind bezüglich des Substrats Gitter-angepaßt und besitzen daher eine gewollt niedrige Verschiebungsdichte.
  • Als nächstes wird eine relativ dicke Schicht 35 aus GaP epitaxial auf die zweite begrenzende Schicht aufgewachsen. Es existiert eine wesentliche Gitter-Fehlanpassung zwischen dem GaP und dem darunterliegenden AlGaInP-Material sowie dem GaAs-Substrat. Es stellt sich jedoch heraus, daß dies nicht wesentlich nachteilig ist, und das GaP bleibt transparent und ein guter Leiter zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit den aktiven Schichten.
  • Auf Wunsch kann die Gitter-Fehlanpassung in dem Übergang von AlGaInP zu GaP über einen kurzen Bereich unter Verwendung eines linearen Staffelns der Zusammensetzung, schrittweisen Änderungen der Zusammensetzung, Übergittern oder Kombinationen dieser Techniken angepaßt werden, solange die Bandlücke des GaP-Materials größer ist als die Bandlücke der aktiven AlGaInP-Schichten, so daß das darüberliegende GaP für die Emissionswellenlängen der LED transparent bleibt.
  • Die GaP-Schicht wird mit einer viel höheren Aufwachsgeschwindigkeit als das AlGaInP aufgewachsen, da Verschiebungen in dieser Schicht eine viel geringere Bedeutung haben. Die GaP-Schicht wird ferner viel dicker aufgewachsen, als die aktiven Schichten, um eine gewünschte mechanische Stärke für das fertige Bauelement zu liefern. Eine exemplarische Dicke liegt in dem Bereich von 150 bis 200 Mikrometern.
  • Nach dem Aufwachsen dieser epitaxialen Schichten wird das temporäre GaAs-Substrat durch selektives Ätzen entfernt, wodurch nur die aktiven AlGaInP-Schichten und die relativ dicke GaP-Schicht zurückbleiben, welche als ein transparentes "Substrat" eine mechanische Festigkeit liefert.
  • Nachfolgend wird eine Fensterschicht 36 aus GaP oder GaAsP epitaxial dort auf die Fläche der ersten begrenzenden Schicht 32 aufgewachsen, wo das GaAs-Substrat entfernt wurde. Der aufgewachsene Wafer kann dann mittels herkömmlicher Einrichtungen in einzelne LED-Chips verarbeitet werden.
  • Obwohl begrenzte Ausführungsbeispiele einer Licht-emittierenden Diode, die gemäß den Grundsätzen dieser Erfindung hergestellt ist, beschrieben und hierin dargestellt wurden, sind für Fachleute viele Modifikationen und Variationen offensichtlich. Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit einer Doppelheterostruktur-LED beschrieben, wobei die Schichten bestimmte Dotierungen aufwiesen. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Technik für LEDs mit einfachen Übergangen und andere aktive Vorrichtungen geeignet ist.
  • Die Technik wurde für ein organometallisches epitaxiales Dampfphasen-Aufwachsverfahren beschrieben. Es ist offensichtlich, daß andere Aufwachstechniken ebenfalls geeignet sind. Andere Materialien, Dicken und dergleichen können absolut geeignet sein und liegen daher im Bereich der beigefügten Ansprüche, während diese Erfindung anders als speziell beschrieben realisiert werden kann.

Claims (7)

1. Eine Oberflächen-emittierende LED mit folgenden Merkmalen:
einem Halbleitersubstrat (20);
einem elektrischen Kontakt (26) zu dem Substrat;
aktiven p-n-Übergangsschichten aus AlGaInP (21, 22, 23) über dem Substrat zum Emittieren von Licht;
einer transparenten Fensterschicht (24) aus GaAsP oder GaP über den aktiven Schichten mit einer Bandlücke, die größer ist als die Bandlücke der aktiven Schichten, und einem spezifischen Widerstand, der zumindest eine Größenordnung kleiner ist als der spezifische Widerstand der aktiven Schichten, und bezüglich der aktiven Schichten Gitter-fehlangepaßt ist; und
einem elektrischen Metallkontakt (25) über einem Abschnitt der transparenten Schicht.
2. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß Anspruch 1, bei der die aktiven p-n-Übergangsschichten folgende Merkmale aufweisen:
eine erste begrenzende Schicht aus einem n-Typ-AlGaInP (21) auf dem Substrat;
eine aktive Schicht aus einem n-Typ-AlGaInP (22) auf der ersten begrenzenden Schicht; und
eine zweite begrenzende Schicht aus einem p-Typ-AlGaInP (23) auf der aktiven Schicht.
3. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß Anspruch 1, bei der die aktiven p-n-Übergangsschichten folgende Merkmale aufweisen:
eine erste begrenzende Schicht aus einem p-Typ-AlGaInP (21) auf dem Substrat;
eine aktive Schicht aus einem p-Typ-AlGaInP (22) auf der ersten begrenzenden Schicht; und
eine zweite begrenzende Schicht aus einem n-Typ-AlGaInP (23) auf der aktiven Schicht.
4. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Substrat lichtundurchlässig ist.
5. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Substrat GaAs aufweist.
6. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die transparente Fensterschicht ein p-Typ- GaAsP oder ein -GaP aufweist.
7. Eine Oberflächen-emittierende LED gemäß Anspruch 3, bei der die transparente Fensterschicht ein n-Typ-GaAsP oder ein -GaP aufweist.
DE69017396T 1989-12-18 1990-11-23 Lichtemittierende Diode mit einer elektrisch leitenden Fensterschicht. Expired - Lifetime DE69017396T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/452,800 US5008718A (en) 1989-12-18 1989-12-18 Light-emitting diode with an electrically conductive window

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69017396D1 DE69017396D1 (de) 1995-04-06
DE69017396T2 true DE69017396T2 (de) 1995-06-29

Family

ID=23797989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69017396T Expired - Lifetime DE69017396T2 (de) 1989-12-18 1990-11-23 Lichtemittierende Diode mit einer elektrisch leitenden Fensterschicht.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5008718A (de)
EP (1) EP0434233B1 (de)
DE (1) DE69017396T2 (de)
HK (1) HK169495A (de)

Families Citing this family (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5235194A (en) * 1989-09-28 1993-08-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting device with InGaAlP
US5103271A (en) * 1989-09-28 1992-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same
DE4011145A1 (de) * 1990-04-06 1991-10-10 Telefunken Electronic Gmbh Lumineszenz-halbleiterelement
US5233204A (en) * 1992-01-10 1993-08-03 Hewlett-Packard Company Light-emitting diode with a thick transparent layer
US5294808A (en) * 1992-10-23 1994-03-15 Cornell Research Foundation, Inc. Pseudomorphic and dislocation free heteroepitaxial structures
JP3230638B2 (ja) * 1993-02-10 2001-11-19 シャープ株式会社 発光ダイオードの製造方法
DE4303788C2 (de) * 1993-02-10 1996-03-14 Telefunken Microelectron Lichtemittierende Diode mit einer Doppelheterostruktur aus InGaA1P
US5376580A (en) * 1993-03-19 1994-12-27 Hewlett-Packard Company Wafer bonding of light emitting diode layers
JP2773597B2 (ja) * 1993-03-25 1998-07-09 信越半導体株式会社 半導体発光装置及びその製造方法
US5800630A (en) * 1993-04-08 1998-09-01 University Of Houston Tandem solar cell with indium phosphide tunnel junction
US5407491A (en) * 1993-04-08 1995-04-18 University Of Houston Tandem solar cell with improved tunnel junction
JP2900754B2 (ja) * 1993-05-31 1999-06-02 信越半導体株式会社 ＡｌＧａＩｎＰ系発光装置
CN1034534C (zh) * 1993-12-07 1997-04-09 黄国欣 窗层结构的发光二极管
GB2284705B (en) * 1993-12-08 1997-06-25 Huang Kuo Hsin Efficient light emitting diodes with modified window layers
US5639674A (en) * 1994-03-14 1997-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor
JP3442864B2 (ja) * 1994-07-08 2003-09-02 三菱電線工業株式会社 半導体発光素子
US5656829A (en) * 1994-08-30 1997-08-12 Showa Denko K.K. Semiconductor light emitting diode
US5811839A (en) * 1994-09-01 1998-09-22 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor light-emitting devices
US6996150B1 (en) 1994-09-14 2006-02-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor
EP0720242A3 (de) * 1994-12-27 1997-07-30 Shinetsu Handotai Kk Lichtemittierende Halbleitervorrichtung aus AlGaInP
JP3124694B2 (ja) * 1995-02-15 2001-01-15 三菱電線工業株式会社 半導体発光素子
DE19524655A1 (de) * 1995-07-06 1997-01-09 Huang Kuo Hsin LED-Struktur
DE19629920B4 (de) * 1995-08-10 2006-02-02 LumiLeds Lighting, U.S., LLC, San Jose Licht-emittierende Diode mit einem nicht-absorbierenden verteilten Braggreflektor
US5824418A (en) * 1995-09-05 1998-10-20 Northrop Grumman Corporation Optically transparent, electrically conductive semiconductor windows
US5869849A (en) * 1995-10-05 1999-02-09 Industry Technology Research Institute Light-emitting diodes with high illumination
DE19537543A1 (de) * 1995-10-09 1997-04-10 Telefunken Microelectron Lichtemittierende Diode
US6147296A (en) * 1995-12-06 2000-11-14 University Of Houston Multi-quantum well tandem solar cell
JP3635757B2 (ja) * 1995-12-28 2005-04-06 昭和電工株式会社 ＡｌＧａＩｎＰ発光ダイオード
JPH09283798A (ja) * 1996-04-19 1997-10-31 Rohm Co Ltd 半導体発光素子およびその製法
GB2312783B (en) * 1996-05-01 2000-12-13 Epitaxial Products Internat Lt Opto-electronic device with transparent high lateral conductivity current spreading layer
JPH10223929A (ja) * 1996-12-05 1998-08-21 Showa Denko Kk ＡｌＧａＩｎＰ発光素子用基板
JP3807638B2 (ja) 1997-01-29 2006-08-09 シャープ株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP3332785B2 (ja) * 1997-02-28 2002-10-07 シャープ株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
TW497759U (en) * 1997-03-13 2002-08-01 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting device
US6057562A (en) * 1997-04-18 2000-05-02 Epistar Corp. High efficiency light emitting diode with distributed Bragg reflector
US5917201A (en) * 1997-08-07 1999-06-29 Epistar Co. Light emitting diode with asymmetrical energy band structure
DE19741609C2 (de) * 1997-09-20 2003-02-27 Vishay Semiconductor Gmbh Verwendung einer Übergitterstruktur aus einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Heterogrenzflächenschichtfolgen zur Verbesserung der lateralen Stromausbreitung in einer lichtemittierenden Halbleiterdiode
US6100544A (en) * 1998-05-20 2000-08-08 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Light-emitting diode having a layer of AlGaInP graded composition
NL1009453C2 (nl) * 1998-06-19 2001-03-23 Lite On Electronics Voor licht transparante vensterlaag voor een licht-emitterende diode.
US20010020703A1 (en) 1998-07-24 2001-09-13 Nathan F. Gardner Algainp light emitting devices with thin active layers
JP2000068554A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Sharp Corp 半導体発光素子
US6066862A (en) * 1998-08-31 2000-05-23 United Epitaxy Company, Ltd. High brightness light emitting diode
TW399344B (en) 1998-09-09 2000-07-21 Jan Shr Shiung High intensity light emitting diode (LED) and the manufacturing method thereof
DE19844985A1 (de) * 1998-09-30 2000-04-13 Siemens Ag Strahlungsemittierender Halbleiterkörper und Verfahren zum Herstellen des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers
KR100305572B1 (ko) 1998-12-02 2001-11-22 이형도 발광다이오드및그제조방법
WO2000065665A1 (en) 1999-04-27 2000-11-02 Services Petroliers Schlumberger Radiation source
US6258699B1 (en) 1999-05-10 2001-07-10 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Light emitting diode with a permanent subtrate of transparent glass or quartz and the method for manufacturing the same
TW437104B (en) * 1999-05-25 2001-05-28 Wang Tien Yang Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
US6133589A (en) 1999-06-08 2000-10-17 Lumileds Lighting, U.S., Llc AlGaInN-based LED having thick epitaxial layer for improved light extraction
DE19943406C2 (de) 1999-09-10 2001-07-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemissionsdiode mit Oberflächenstrukturierung
DE19947030A1 (de) 1999-09-30 2001-04-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenstrukturierte Lichtemissionsdiode mit verbesserter Stromeinkopplung
US6287882B1 (en) 1999-10-04 2001-09-11 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Light emitting diode with a metal-coated reflective permanent substrate and the method for manufacturing the same
DE10008583A1 (de) * 2000-02-24 2001-09-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optisch transparenten Substrates und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Halbleiterchips
DE10017337C2 (de) * 2000-04-07 2002-04-04 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen lichtaussendender Halbleiterbauelemente
DE10017336C2 (de) * 2000-04-07 2002-05-16 Vishay Semiconductor Gmbh verfahren zur Herstellung von strahlungsemittierenden Halbleiter-Wafern
DE10038671A1 (de) 2000-08-08 2002-02-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterchip für die Optoelektronik
US7547921B2 (en) * 2000-08-08 2009-06-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Semiconductor chip for optoelectronics
US20020017652A1 (en) * 2000-08-08 2002-02-14 Stefan Illek Semiconductor chip for optoelectronics
DE10039945B4 (de) * 2000-08-16 2006-07-13 Vishay Semiconductor Gmbh Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Halbleiteranordnung aus GaAIAs mit Doppelheterostruktur und entsprechende Halbleiteranordnung
US6654172B2 (en) 2000-08-31 2003-11-25 Truck-Lite Co., Inc. Combined stop/turn/tail/clearance lamp using light emitting diode technology
US6525335B1 (en) * 2000-11-06 2003-02-25 Lumileds Lighting, U.S., Llc Light emitting semiconductor devices including wafer bonded heterostructures
US6468824B2 (en) * 2001-03-22 2002-10-22 Uni Light Technology Inc. Method for forming a semiconductor device having a metallic substrate
US6784462B2 (en) 2001-12-13 2004-08-31 Rensselaer Polytechnic Institute Light-emitting diode with planar omni-directional reflector
JP2003282937A (ja) * 2002-01-15 2003-10-03 Keyence Corp 光電センサ装置
US6819701B2 (en) * 2002-03-26 2004-11-16 Joseph Reid Henrichs Super-luminescent folded cavity light emitting diode
US6792026B2 (en) * 2002-03-26 2004-09-14 Joseph Reid Henrichs Folded cavity solid-state laser
JP2004153241A (ja) * 2002-10-11 2004-05-27 Sharp Corp 半導体発光素子及びその製造方法
US6929966B2 (en) * 2002-11-29 2005-08-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing a light-emitting semiconductor component
JP2004235649A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh 電気コンタクト領域を備えたモジュールの製造方法および半導体層列および活性ゾーンを有するモジュール
DE10308322B4 (de) * 2003-01-31 2014-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktbereiches auf einer Halbleiterschicht und Bauelement mit derartigem Kontaktbereich
JP4255710B2 (ja) * 2003-02-10 2009-04-15 昭和電工株式会社 半導体発光素子
US7528417B2 (en) * 2003-02-10 2009-05-05 Showa Denko K.K. Light-emitting diode device and production method thereof
WO2004070851A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-19 Showa Denko K.K. Light-emitting diode device and production method thereof
JP4278437B2 (ja) * 2003-05-27 2009-06-17 シャープ株式会社 発光ダイオード及びその製造方法
US6958494B2 (en) * 2003-08-14 2005-10-25 Dicon Fiberoptics, Inc. Light emitting diodes with current spreading layer
TWI313071B (en) * 2003-10-15 2009-08-01 Epistar Corporatio Light-emitting semiconductor device having enhanced brightness
JP4569859B2 (ja) * 2003-11-19 2010-10-27 信越半導体株式会社 発光素子の製造方法
TWI250669B (en) * 2003-11-26 2006-03-01 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor light emitting element and its manufacturing method
KR101386192B1 (ko) * 2004-01-26 2014-04-17 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 전류 분산 구조물을 갖는 박막 ｌｅｄ
US7250635B2 (en) * 2004-02-06 2007-07-31 Dicon Fiberoptics, Inc. Light emitting system with high extraction efficency
CN1934717B (zh) * 2004-03-15 2011-08-03 昭和电工株式会社 化合物半导体发光二极管
KR100813764B1 (ko) * 2004-03-29 2008-03-13 쇼와 덴코 가부시키가이샤 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
DE102005025416A1 (de) * 2005-06-02 2006-12-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiodenchip mit einer Kontaktstruktur
JP2007088351A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード用エピタキシャルウェハおよび発光ダイオード
DE102005061346A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
DE102005047168A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
US20070096121A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Ni Ying C Light emitting diode and method for manufacturing the same
WO2007114033A1 (ja) 2006-03-31 2007-10-11 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 発光素子の製造方法、化合物半導体ウェーハ及び発光素子
CN100452460C (zh) * 2006-05-29 2009-01-14 金芃 通孔垂直结构的半导体芯片及其制造方法
KR101272704B1 (ko) * 2006-09-27 2013-06-10 서울옵토디바이스주식회사 ＡｌＩｎＧａＰ 활성층을 갖는 발광 다이오드 및 그것을제조하는 방법
US8350279B2 (en) 2006-09-25 2013-01-08 Seoul Opto Device Co., Ltd. Light emitting diode having AlInGaP active layer and method of fabricating the same
KR101272703B1 (ko) * 2006-09-25 2013-06-10 서울옵토디바이스주식회사 ＡｌＧａＩｎＰ 활성층을 갖는 발광 다이오드
JP2008091789A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード
JP2008103534A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Hitachi Cable Ltd 半導体発光素子
US7834373B2 (en) * 2006-12-12 2010-11-16 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Semiconductor device having current spreading layer
US10256385B2 (en) * 2007-10-31 2019-04-09 Cree, Inc. Light emitting die (LED) packages and related methods
DE102008010296A1 (de) 2007-11-30 2009-06-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh LED mit Stromaufweitungsschicht
US8692286B2 (en) 2007-12-14 2014-04-08 Philips Lumileds Lighing Company LLC Light emitting device with bonded interface
CN101256989B (zh) * 2008-01-31 2010-06-02 金芃 垂直结构的半导体外延薄膜封装及制造方法
JP5906001B2 (ja) * 2009-03-10 2016-04-20 昭和電工株式会社 発光ダイオード用エピタキシャルウェーハ
JP5519355B2 (ja) * 2010-03-19 2014-06-11 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP5684501B2 (ja) 2010-07-06 2015-03-11 昭和電工株式会社 発光ダイオード用エピタキシャルウェーハ
WO2012094842A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 Wen-Pin Chen Light emitting diode
US9130107B2 (en) * 2011-08-31 2015-09-08 Epistar Corporation Light emitting device
DE102017104719A1 (de) 2017-03-07 2018-09-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterkörper und Halbleiterchip

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2538171B1 (fr) * 1982-12-21 1986-02-28 Thomson Csf Diode electroluminescente a emission de surface
JPS6055678A (ja) * 1983-09-06 1985-03-30 Nec Corp 発光ダイオ−ド
US4775876A (en) * 1987-09-08 1988-10-04 Motorola Inc. Photon recycling light emitting diode
JP2685209B2 (ja) * 1988-03-25 1997-12-03 株式会社東芝 半導体装置及び半導体発光装置
CA1313247C (en) * 1988-05-17 1993-01-26 Kiyoshi Ichimura Compound semiconductor light emitting device
US4864369A (en) * 1988-07-05 1989-09-05 Hewlett-Packard Company P-side up double heterojunction AlGaAs light-emitting diode

Also Published As

Publication number Publication date
DE69017396D1 (de) 1995-04-06
EP0434233B1 (de) 1995-03-01
US5008718A (en) 1991-04-16
EP0434233A1 (de) 1991-06-26
HK169495A (en) 1995-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69017396T2 (de) Lichtemittierende Diode mit einer elektrisch leitenden Fensterschicht.
EP2212931B1 (de) Led mit stromaufweitungsschicht
EP2208240B1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip mit einer mehrfachquantentopfstruktur
DE19756856B4 (de) Halbleiterlichtemissionsvorrichtung mit hoher Lichtemissionswirksamkeit
DE19829666B4 (de) Lichtemittierende Diode mit asymmetrischer Energiebandstruktur
DE19754042A1 (de) Epitaxialwafer für lichtemittierende Diode aus AlGaInP und lichtemittierende Diode
DE19817368A1 (de) Leuchtdiode
DE19517697A1 (de) Strahlungsemittierende Diode
DE19830838B4 (de) Halbleiterlichtemissionseinrichtung
WO2009121319A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip und verfahren zur herstellung eines solchen
DE19615179B4 (de) Verfahren zur Herstellung lichtemittierender Halbleiterbauelemente mit verbesserter Stabilität
WO2007076796A1 (de) Led-halbleiterkörper und verwendung eines led-halbleiterkörpers
DE10153321B4 (de) Leuchtdiode mit Bragg-Reflektor und Verfahren zur Herstellung derselben
EP3206238A1 (de) Lichtemittierende dünnfilm-diode mit einer spiegelschicht und verfahren zu deren herstellung
EP1258064B1 (de) Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements für die emission elektromagnetischer strahlung
DE10032246A1 (de) Lumineszenzdiodenchip auf der Basis von InGaN und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19532204C2 (de) Halbleitermaterial mit einem Heteroübergang
DE10147886A1 (de) Lumineszenzdiode und Herstellungsverfahren
DE10119507A1 (de) Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102018120490A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement mit einer halbleiterkontaktschicht und verfahren zur herstellung des optoelektronischen halbleiterbauelements
DE4203134A1 (de) Lichtemittierende halbleitervorrichtung
DE19808446C2 (de) Halbleiter-Lichtemissionselement mit Stromdiffusionsschicht und Verfahren zum Herstellen desselben
DE112023003749T5 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen verarbeitung
EP2497125B1 (de) Halbleiterdiode und verfahren zum herstellen einer halbleiterdiode
EP3249700A1 (de) Leuchtdiode

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: AGILENT TECHNOLOGIES, INC. (N.D.GES.D.STAATES DELA

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: LUMILEDS LIGHTING, U.S., LLC, SAN JOSE, CALIF., US

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PHILIPS LUMILEDS LIGHTING COMPANY,LLC, SAN JOS, US