DE69432426T2 - Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode - Google Patents

Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode Download PDF

Info

Publication number
DE69432426T2
DE69432426T2 DE69432426T DE69432426T DE69432426T2 DE 69432426 T2 DE69432426 T2 DE 69432426T2 DE 69432426 T DE69432426 T DE 69432426T DE 69432426 T DE69432426 T DE 69432426T DE 69432426 T2 DE69432426 T2 DE 69432426T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
led
substrate
layers
wafer
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
DE69432426T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69432426D1 (de
Inventor
Fred A. Kish
Frank M. Steranka
Dennis C. Defever
Virginia M. Robbins
John Uebbing
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
Lumileds LLC
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=21889110&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69432426(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Lumileds LLC filed Critical Lumileds LLC
Publication of DE69432426D1 publication Critical patent/DE69432426D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69432426T2 publication Critical patent/DE69432426T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0756—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0083—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds
    • H01L33/0087—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds with a substrate not being a II-VI compound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
    • H01L33/145—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure with a current-blocking structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf lichtemittierende Dioden und insbesondere auf Verfahren zum Herstellen von lichtemittierenden Dioden.
  • STAND DER TECHNIK
  • Lichtemittierende Dioden (LED) werden bei einer großen Vielzahl von Anwendungen verwendet. LED werden beispielsweise bei der optischen Datenübertragung verwendet, um Datensignale über ein Lichtwellenleiterkabel zu senden.
  • Anders als Laser erzeugen LED keine scharf fokussierten Lichtstrahlen. Statt dessen strahlt ein LED Licht in alle Richtungen aus. Das heißt, die Lichtemission ist isotrop. Die Schichten vieler herkömmlicher LED werden auf einem optisch absorbierenden Material mit einer Energielücke, die geringer ist als die Emissionsenergie der aktiven Region der LED, aufgewachsen. Das Substrat absorbiert einen Teil des Lichts, das in der aktiven Region erzeugt wird, und reduziert dadurch die Effizienz des Elements. Ein Beispiel einer herkömmlichen Aluminiumgalliumarsenid- (AlGaAs-) LED des Einfach-Heteroübergang-Typs ist in 1 gezeigt. Eine Epitaxieschicht 10 aus p-dotiertem AlGaAs und eine Epitaxieschicht 12 aus n-dotiertem AlGaAs werden auf einer Oberfläche eines p-dotierten Galliumarsenid- (GaAs-) Substrats 14 aufgewachsen. Das Leiten von Strom durch den Übergang der Epitaxieschichten 10 und 12 erzeugt Licht. Da die Energielücke des absorbierenden Substrats 14 jedoch geringer ist als die Emissionsenergie, wird Licht absorbiert, das nach unten in Richtung des Substrats 14 emittiert oder intern reflektiert wird.
  • 2 ist eine Doppelheteroübergangs-AlGaAs-LED auf einem absorbierenden Substrat 16. Eine Epitaxieschicht 18 aus n-dotiertem AlGaAs und zwei Schichten 20 und 22 aus p-dotiertem AlGaAs werden auf dem absorbierenden Substrat 16 aufgewachsen. Die Bandlücken der Epitaxieschichten 18 – 22 sind ausgewählt, um zu bewirken, daß Licht in der aktiven Schicht 20 erzeugt wird, und durch die Epitaxieschichten 18 und 22 verläuft, ohne absorbiert zu werden. An dem Substrat 16 tritt jedoch Absorption von Licht auf.
  • Durch Verwenden eines transparenten Substrats, das eine Energielücke aufweist, die größer ist als die Emissionsenergie der aktiven LED-Region, kann eine verbesserte Leistungsfähigkeit erreicht werden. Der Effekt des transparenten Substrats ist es, das nach unten emittierte oder gerichtete Licht davon abzuhalten, absorbiert zu werden. Statt dessen verläuft das Licht durch das transparente Substrat und wird von einem Bodenmetallhaftmittel und einer reflektierenden Schale reflektiert. Das reflektierte Licht wird dann von der Oberseite oder den Kanten des Chips emittiert, um die Effizienz der LED wesentlich zu verbessern.
  • Es gibt mehrere Techniken zum Herstellen von LEDs mit transparenten Substraten. Eine erste Technik ist es, den p-n-Übergang auf einem transparenten Substrat epitaxial aufzuwachsen. Ein Problem bei dieser Technik ist jedoch, daß abhängig von der Gitterkonstante der LED-Epitaxieschichten eine akzeptierbare Kristallgitteranpassung schwer zu erreichen ist. Eine zweite Technik ist es, die LED-Epitaxieschichten der auf einem absorbierenden Substrat aufzuwachsen, das später entfernt wird. Beispielsweise können in 3 das n-dotierte transparente Substrat 24 und die p-dotierten Epitaxieschichten 26 und 28 auf einem absorbierenden Substrat, das nicht gezeigt ist, epitaxial aufgewachsen werden. Das transparente „Substrat" 24 wird durch Aufwachsen einer mehr als 75 μm dicken, optisch transparenten und elektrisch leitfähigen Epitaxieschicht auf dem kristallgitterangepaßten absorbierenden Substrat hergestellt. Die anderen Schichten 26 und 28 werden dann auf dem epitaxialen „Substrat" 24 aufgewachsen und das absorbierende Substrat wird entfernt. Alternativ können die dünneren Schichten 26 und 28 vor dem dickeren transparenten „Substrat" 24 aufgewachsen werden.
  • Die oben beschriebenen Techniken zum Herstellen von LEDs mit transparenten Substraten leiden unter inhärenten Nachteilen. Zunächst kann das epitaxiale Aufwachsen eines „dicken", optisch transparenten, elektrisch leitfähigen „Substrats" nicht praktisch oder sogar unmöglich sein, wenn einige Aufwachstechniken für bestimmte Halbleitermaterialien verwendet werden. Zweitens, selbst wenn es möglich ist, erfordert eine „dicke" Epitaxieschicht eine lange Wachstumszeit, wodurch der Herstellungsdurchsatz solcher LEDs begrenzt wird. Drittens ist nach der Entfernung des absorbierenden Substrats die resultierende LED-Schicht relativ dünn, z. B. etwa 76,2–152,4 μm (3–6 Tausendstel Zoll). Die dünnen Wafer sind schwierig Handzuhaben, ohne zu zerbrechen, was die Herstellung erschwert. Darüber hinaus verursachen dünne Wafer Schwierigkeiten während dem Befestigen der Wafer in einem LED-Gehäuse. Epoxid, dem Silber zugesetzt ist, wird typischerweise zum Befestigen und Kontaktieren des Bodens des Elements verwendet. Das Epoxid tendiert dazu, über die Kanten der dünnen Wafer zu fließen, was das Kurzschließen der Diode (LED) bewirkt. Außerdem sind dünne Wafer nicht so mechanisch widerstandsfähig wie die Elemente der 1 und 2, die auf „dicken" Substraten von zumindest 254 μm (10 Tausendstel Zoll) aufgewachsen werden. Solche „dünnen" LEDs können erhöhte Elementausfallprobleme aufweisen, wenn dieselben in Epoxidlampen befestigt sind. Folglich gibt es einander widersprechende Dickeprobleme, wenn diese zweite Technik verwendet wird, da die transparente Schicht „zu dick" für praktische Kristallwachstumsprozesse und „zu dünn" für Elementanwendungen sein kann.
  • Folglich kann es im Zusammenhang mit der Auswahl zwischen einem absorbierenden Substrat oder einem transparenten Substrat eine Abwägung geben. Abhängig von den Wachstums- und Herstellungstechniken kann eine LED mit einem absorbierenden Substrat mechanische Charakteristika besitzen, die denen einer LED mit transparentem Substrat überlegen sind, aber die LED mit absorbierendem Substrat ist im allgemeinen weniger effizient. Bei der Verwendung eines transparenten Substrats ist eine erhöhte Effizienz möglich, eine Fehlanpassung der Kristallgitter kann jedoch Schwierigkeiten verursachen, wenn die Epitaxieschichten auf einem transparenten Substrat mit einer unterschiedlichen Gitterkonstante aufgewachsen werden. Außerdem können die sich widersprechenden Dickeprobleme auftauchen, wenn ein „dickes", transparentes „Substrat" epitaxial aufgewachsen wird.
  • Der Effekt einer absorbierenden Schicht oder eines absorbierenden Substrats kann durch Aufwachsen eines Bragg-Reflektors zwischen den Standard-LED-Epitaxieschichten und dem absorbierenden Substrat minimiert werden. Eine Erhöhung der Effizienz wird erreicht, da der Bragg-Reflektor Licht reflektiert, das in der Richtung des absorbierenden Substrats emittiert oder intern reflektiert wird. Im Vergleich zu Techniken mit dem transparenten Substrat ist die Verbesserung jedoch begrenzt, weil der Bragg-Reflektor nur Licht mit normalem bzw. senkrechten Einfall reflektiert. Licht, das von einem normalen Einfall um einen signifikanten Betrag abweicht, wird nicht reflektiert und verläuft zu dem Substrat, wo es absorbiert wird. Darüber hinaus sind LEDs mit Bragg-Reflektoren schwieriger herzustellen, da sie das wiederholte Aufwachsen von vielen dünnen Epitaxieschichten erfordern, typischerweise in der Größenordnung von 10 nm Dicke.
  • Die EP-A-0 611 131, ein Dokument gemäß Artikel 54 (3) und (4) EPC, offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Diode mit einem transparenten Substrat. Eine erste Halbleitermehrfachschicht auf einem ersten Halb- leitersubstrat wird gebildet. Außerdem wird eine lichtemittierende Schicht auf der ersten Halbleitermehrfachschicht gebildet. Eine zweite Halbleitermehrfachschicht wird auf der lichtemittierenden Schicht gebildet. Ein zweites Substrat, das transparent ist für Licht, das von der lichtemittierenden Schicht emittiert wird, wird unter Verwendung von Druck und erhöhten Temperaturen auf der zweiten Halbleitermehrfachschicht angeordnet, um eine direkte Verbindung zu erreichen. Auf einer Fläche des zweiten Substrats, die mit der zweiten Halbleitermehrfachschicht in Kontakt ist, sind Rillen vorgesehen. Diese Rillen sind gemacht, um mit Vereinzelungslinien zum Unterteilen der LED-Struktur in Chips ausgerichtet zu sein. Außerdem werden diese Rillen zum Leiten von Gas, das in der Verbindungsgrenzfläche verbleibt, zu der Außenseite verwendet.
  • Die DE 40 17 632 A1 offenbart ein lichtemittierendes Halbleiterelement mit einer Schicht zum Ausbreiten eines Stroms, der von einer oberen Elektrode fließt, um eine breite aktive Region, und somit eine hocheffiziente LED zu erhalten, und einer Schicht zum Blockieren des Stroms unterhalb der oberen Elektrode.
  • Die Patentzusammenfassungen von Japan, Bd. 11, Nr. 7 (E-469) und JP-A-61 182 280 offenbaren ein Verfahren zum Herstellen eines blaulichtemittierenden Elements. Um einen pn-Übergang zu bilden, wird jede Oberfläche eines p-Typ- und n-Typ-Halbleiters mit vorbestimmter Verbindung abgeflacht, in einen hydrophilen Zustand gebracht, getrocknet, direkt verbunden und bei 200°C oder mehr verbunden bzw. vereint. Dieses Verfahren erreicht einen p-n-Übergang, der nicht gitterverbunden ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die obige Aufgabe wurde durch ein Verfahren erfüllt, das ein temporäres Wachstumssubstrat verwendet, das für das Wachstum von LED-Schichten optimiert wurde, aber dann ein leistungsverbesserndes Substrat liefert, ohne das epitaxiale Aufwachsen dieses Substrats zu erfordern. Bei einem darstellenden Ausführungsbeispiel ist das leistungsverbessernde Substrat ein transparentes Bauglied, das unter Verwendung von Waferverbindungstechniken mit den LED-Schichten verbunden ist. Weil die transparente Schicht nicht mit den LED-Schichten verbunden ist, bis das epitaxiale Aufwachsen der LED-Schichten beendet ist, ist die Kristallgitteranpassung des transparenten Substrats und der Epitaxieschichten nicht von Bedeutung.
  • Das temporäre Wachstumssubstrat besteht aus einem Material, das mit der Herstellung von LED-Schichten mit gewünschten mechanischen Charakteristika kompatibel ist. Beispielsweise können Standardmaterialien für absorbierende Substrate verwendet werden, um ein Wachstum mit hoher Kristallqualität zu erreichen und um die Kristallgitteranpassung zu optimieren. LED-Schichten werden dann unter Verwendung eines oder mehrerer einer Vielzahl von Verfahren, einschließlich Flüssigphasenepitaxie, Gasphasenepitaxie, metallorganische chemische Bedampfung und/oder Molekularstrahlepitaxie aufgewachsen. Die LED-Schichten, die eine LED-Struktur bilden, können aus einer lichtemittierenden aktiven Schicht, einer oberen und unteren begrenzenden Schicht, einer Stromverteilungs- und einer Lichtextraktionsschicht und einer oder mehreren Pufferschichten bestehen, aber dies ist nicht wesentlich.
  • Nach dem Aufwachsen der LED-Struktur hat das temporäre absorbierende Wachstumssubstrat seinen Zweck des Ermöglichens der Bildung von qualitativ hochwertigen Epitaxieschichten erfüllt. Das Wachstumssubstrat wird vorzugsweise entfernt, da das absorbierenden Wachstumssubstrat eine Energielücke aufweist, die geringer oder gleich ist wie die Emissionsenergie der LED-Struktur. Eine solche Beziehung zwischen der Energielücke und der Emissionsenergie des Elements würde die Effizienz des Elements wesentlich begrenzen. Obwohl das Verfahren des Entfernens des temporären Wachstumssubstrats nicht wesentlich ist, umfassen Alternativen chemisches Ätzen, Läppen/Polieren, reaktives Ionenätzen und Ionenstrahlätzen. Das Entfernen des Wachstumssubstrats kann ferner das Entfernen eines Abschnitts der Schicht oder der gesamten Schicht umfassen, die mit dem absorbierenden Substrat in Kontakt ist.
  • Ein zweites Substrat wird dann mit der LED-Struktur wafergebondet. Bei diesem darstellenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Wafer elektrisch leitfähig und optisch transparent. Im Vergleich zu dem absorbierenden Substrat ist das transparente Substrat eine leistungsverbessernde Schicht. Waferbonden kann an der obersten oder der untersten Schicht der LED-Struktur auftreten. Herkömmlicherweise umfaßt das LED-Element Elektroden an entgegengesetzten Enden zum richtigen Vorspannen des p-n-Übergangs des Elements, so daß das Minimieren der Widerstandsfähigkeit an der Schnittstelle des transparenten Substrats und der aufgewachsenen Schichten wichtig ist. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung von Verbindungen, die Indium enthalten, zum Erreichen von gewünschten ohmischen Charakteristika beiträgt. Zusätzlich zu In-haltigen Verbindungen können andere Verbindungen mit einer hohen Oberflächenmobilität, einem hohen Diffusionsvermögen und/oder hervorragenden Stofftransporteigenschaften (z. B. Hg-haltige, Cd-haltige und Zn-haltige Verbindungen) Vorteile liefern, wenn sie in Festkörperwaferbondanwendungen verwendet werden.
  • Ein Bedenken beim Verwenden des oben beschriebenen Verfahrens ist es, daß nach der Entfernung des temporären Wachstumssubstrats die verbleibende LED-Struktur extrem dünn sein kann, z. B. weniger als 10 μm, und daher zerbrechlich und schwierig Handzuhaben ist. Bei einem zweiten darstel lenden Ausführungsbeispiel wird das temporäre Wachstumssubstrat erst entfernt, nachdem das zweite Substrat an der obersten Schicht der LED-Struktur befestigt wurde. Das Verwenden von Waferbonden des zweiten Substrats statt epitaxialem Auswachsen des zweiten Substrats ermöglicht die Befestigung eines dicken Substrats, z. B. 203,2 μm (8 Tausendstel Zoll) oder mehr. Dieses zweite Substrat kann transparent sein und als eine leistungsverbessernde Schicht für optische Extraktion und Stromausbreitung dienen und/oder nur als Einrichtung zum Erhalten verbesserter mechanischer Stabilität während den Schritten des Entfernens des Wachstumssubstrats und des Durchführens eines zweiten Waferbondens eines transparenten Substrats an der Seite der LED-Struktur, von der das Wachstumssubstrat entfernt wurde, dienen. Falls nur mechanische Stabilität gewünscht wird, kann dieses zweite Substrat nachfolgend entfernt werden, nachdem der zweite Waferbondingschritt bzw. Schritt des Waferbondens durchgeführt wird.
  • Obwohl die eindeutigste Verwendung der Waferbondingtechnik eine ist, bei der ein optisch absorbierendes Substrat entfernt wird und durch ein optisch transparentes Substrat ersetzt wird, ist dies nicht wesentlich. Das temporäre Wachstumssubstrat kann ein transparentes Substrat mit einer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit sein, die die Stromausbreitungsfähigkeit desselben beschränkt. Ein solches Substrat würde letztendlich die Effizienz der LED begrenzen. Somit würde die Entfernung des temporären transparenten Wachstumssubstrats für den Austausch mit einem transparenten Substrat mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit die Leistungsfähigkeit des Elements verbessern. Gleichartig dazu kann eine absorbierende Schicht mit einer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit mit einer absorbierenden Schicht mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit ausgetauscht werden.
  • Das oben beschriebene Verfahren bildet ein lichtemittierendes Halbleiterelement mit einer Waferbondschicht. Eine „Wa ferbondschicht" ist hierin definiert als eine Schicht oder ein Substrat, das die Eigenschaften aufweist, die für eine Schicht, die dem Waferbonden unterzogen wurde, charakteristisch sind. Es wird davon ausgegangen, daß eine solche Charakteristik im Vergleich zu einer epitaxial aufgewachsenen fehlangepaßten Heterogrenzfläche eine andere Art von Fehlanpassungsversetzung ist, die an der wafergebondeten Grenzfläche gebildet ist. Es wurde beobachtet, daß eine Grenzfläche, die dem Waferbonden unterzogen wurde, Fehlanpassungsversetzungen zeigt, die überwiegend aus „Kantenversetzungen" bestehen, deren Burgers-Vektor in der Ebene der wafergebondeten Grenzfläche liegt. Diese Eigenschaften sind im Kontrast zu einer epitaxial aufgewachsenen fehlangepaßten Grenzfläche, die typischerweise eine viel höhere Dichte von „Gewindeversetzungen" aufweist, d. h. Versetzungen, die nicht auf die Ebene der fehlangepaßten Grenzfläche beschränkt sind, und dazu neigen, sich senkrecht zu der Grenzfläche auszubreiten.
  • Bei einem weiteren darstellenden Ausführungsbeispiel sind Schichten auf einem ersten Wachstumssubstrat epitaxial aufgewachsen, das nicht notwendigerweise zu einem späteren Zeitpunkt entfernt wird. Viele Al-haltigen III-V-Halbleiter sind in feuchten Umgebungen unstabil und werden durch Hydrolyse verschlechtert. Eine solche Verschlechterung kann Zuverlässigkeitsprobleme für LEDs bewirken, die Al-haltige III-V-Epitaxieschichten von wesentlicher Dicke enthalten. Beispielsweise wird eine AlGaAs-LED, wie z. B. diejenige, die in 3 gezeigt ist, als Folge einer Oxidation der hohen Al-Zusammensetzungsschicht 28 eine wesentliche Verschlechterung erleiden während nassem Hochtemperaturzuverlässigkeitstesten. Diese Verschlechterung kann durch Verwenden von Waferbonden möglicherweise reduziert werden. Beispielsweise kann der Großteil der Dicke der Schicht 28 mit hoher Al-Zusammensetzung durch eine dicke, optisch transparente, elektrisch leitfähige Waferbondschicht ausgetauscht werden, die keine hohe Zusammensetzung von Al enthält. Auf die gleiche Weise kann eine Waferbondschicht aus GaP für einen Hauptabschnitt des transparenten Substrats 24 eingesetzt werden. Das heißt, es ist möglich, die Waferbondingtechnik zu verwenden, um eine Passivierung zu erhalten.
  • Bei einem weiteren darstellenden Ausführungsbeispiel kann ein elektrisch leitfähiger Spiegel an die LED-Schichten, die die LED-Struktur bilden, wafergebondet werden. Licht, das in der Richtung des Spiegels emittiert wird, wird dann zu der LED-Struktur zurückreflektiert, um die Effizienz des Elements zu verbessern. Bei diesem darstellenden Ausführungsbeispiel wird der Spiegel typischerweise von einem Substrat getragen, das ein absorbierendes Substrat oder ein transparentes Substrat sein kann, da das Licht das Substrat selbst nicht erreicht.
  • Das Waferbonden kann ebenfalls verwendet werden, um erhöhte mechanische und/oder Wärmestabilität zu schaffen, unabhängig von optischen Vorteilen. Beispielsweise kann ein robuster III-V-Halbleiterwafer oder ein SiC-Wafer mit einer II-VI-LED-Struktur gebondet werden, um Stabilität hinzuzufügen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zumindest eine der Waferoberflächen, die wafergebondet werden soll, auf eine Weise strukturiert, um die elektrischen und/oder optischen Eigenschaften des Wafers selektiv zu variieren. Beispielsweise können vor dem Waferbonden an ausgewählten Bereichen Vertiefungen gebildet werden, um gewünschte Stromwege zu der aktiven Region der LED zu definieren. Mögliche Anwendungen umfassen das Reduzieren von Licht, das zu metallisierten Elektroden gerichtet ist, zum Anlegen von Spannungen an LED und Vereinfachen der Herstellung von Punktemittern, sind aber nicht darauf beschränkt. Strukturieren kann ebenfalls verwendet werden, um optische Eigenschaften entlang der Waferoberfläche zu variieren, um Licht in einer gewünschten Weise umzuleiten.
  • Wie oben angemerkt, ist die Waferbondgrenzfläche vorzugsweise eine mit einer niedrigen elektrischen Widerstandsfähigkeit und guter mechanischer Stärke. Es wurde herausgefunden, daß Van-der-Waals-Kräfte beim Erhalten der gewünschten ohmschen Charakteristika und strukturellen Integrität typischerweise wirkungslos sind. Es wurde ebenfalls herausgefunden, daß eine Kombination aus Druck und Hochtemperaturverarbeitung die gewünschten ohmschen und mechanischen Charakteristika zuverlässiger erreicht. Außerdem ermöglicht es die Anwendung von Druck bei hohen Temperaturen den Wafern, sich aneinander anzupassen, wodurch Probleme minimiert werden, die durch die Ungleichheit der Waferoberflächen entstehen können, insbesondere zum Bonden relativ dicker Schichten.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Leistungsfähigkeit der resultierenden LED verbessert ist. Sowohl die Lichtextraktion als auch die Stromausbreitung können verbessert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Einfach-Heteroübergangs-LED-Elements mit einem absorbierenden Substrat;
  • 2 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Doppelheteroübergangs-LED-Elements mit einem absorbierenden Substrat;
  • 3 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Doppelübergangs-LED-Elements mit einem transparenten Substrat;
  • 4 ist eine Seitenansicht eines Doppelheteroübergangs-LED-Elements mit einem temporären Wachstumssubstrat;
  • 5 ist eine Seitenansicht einer LED-Struktur, bei der das Wachstumssubstrat von 4 entfernt ist;
  • 6 ist eine Seitenansicht der LED-Struktur von 5 mit einem permanenten Substrat, das unter Verwendung von Waferbondingtechniken befestigt ist;
  • 7 ist eine Seitenansicht der Struktur von 6 mit Elektroden an gegenüberliegenden Seiten;
  • 8 ist eine Seitenansicht einer alternativen LED-Struktur, die durch Waferbonden hergestellt ist;
  • 9 ist eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels vom Befestigen eines Waferbondsubstrats an das Element von 4;
  • 10 ist eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels vom Befestigen eines Waferbondsubstrats an die LED-Struktur von 5;
  • 11 ist eine Seitenansicht der LED-Struktur von 5, die durch Verwendung von Waferbondingtechniken an einem Spiegel befestigt ist;
  • 12 ist eine Seitenansicht eines gestapelten LED-Elements;
  • 13 sind Seitenansichten von LED-Elementen, die bis 17 strukturierte Schichten verwenden, die gemäß der Erfindung wafergebondet sind;
  • 18 ist eine Explosionsansicht einer Waferbondingvorrichtung zum Ausführen der Schritte der vorliegenden Erfindung;
  • 19 ist eine Graphik von Temperaturprofilen zum Betreiben der Vorrichtung von 18;
  • 20 ist eine schematische Ansicht einer alternativen Vorrichtung zum Ausführen der Schritte der vorliegenden Erfindung; und
  • 21 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele von und 22 Graphitbaugliedern für die Verwendung mit der Vorrichtung von 20.
  • BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Bezugnehmend auf 4 ist es ein erster Schritt beim Ausführen des Waferbondingverfahrens, ein Substrat auszuwählen, auf das eine Mehrzahl von LED-Schichten aufeinanderfolgend aufgewachsen wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Substrat 30 ein temporäres Wachstumssubstrat, "das nachfolgend nach der Herstellung der LED-Schichten entfernt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die elektrischen und optischen Eigenschaften des Substrats für den Betrieb der LED, die hergestellt werden soll, nicht relevant, so daß das Substrat ausschließlich nach Eigenschaften ausgewählt werden kann, die das Wachstum der LED-Schichten beeinflussen. Beispielsweise ist die Kristallgitteranpassung typischerweise ein wichtiges Merkmal bei der Auswahl des Substrats. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann jedoch das Substrat übrig bleiben, so daß für diese Ausführungsbeispiele andere Eigenschaften als die Wachstumskompatibilität wichtig sind.
  • Ein beispielhaftes temporäres Wachstumssubstrat 30 ist ein GaAs-Substrat in dem Bereich von 200 bis 500 μm Dicke. Vier LED-Schichten 32, 34, 36 und 38 werden dann auf dem Wachstumssubstrat 30 aufgewachsen. Die Schichten 32–38 können unter Verwendung eines von einer Vielzahl bekannter Verfahren, einschließlich Flüssigphasenepitaxie, Gasphasenepita xie, metallorganische chemische Bedampfung und Molekularstrahlepitaxie, aufgewachsen werden. Die Schichten 32 – 38 bilden eine Doppelheteroübergangs-LED, aber die Erfindung kann mit jedem Typ von LED-Element verwendet werden.
  • Die Schicht 32 direkt oberhalb des Wachstumssubstrats 30 ist eine n-dotierte Pufferschicht. Oberhalb der Pufferschicht ist eine tiefere Sperrschicht aus n-dotiertem AlGaInP aufgewachsen. Die untere Sperrschicht 34 weist eine beispielhafte Dicke von 800 nm auf.
  • Eine aktive Schicht 36 aus AlGaInP ist zu einer beispielhaften Dicke von 500 nm aufgewachsen. Eine obere Sperrschicht 38 aus p-dotiertem AlGaInP vervollständigt dann die Struktur von 4. Die obere Sperrschicht weist eine beispielhafte Dicke von 800 nm auf. Optional kann eine Fensterschicht, die transparent ist und eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als die Schichten 34, 36 und 38, auf der oberen Sperrschicht 38 aufgewachsen werden, um die Stromausbreitung zu fördern und dadurch die Leistungsfähigkeit der resultierenden Struktur zu verbessern. Eine solche Fensterschicht ist in dem U.S.-Patent Nr. 5,008,718 an Fletcher u. a. beschrieben.
  • Ein bestimmter Grad an optischer Absorption und elektrischer Widerstandsfähigkeit kann in den Wachstumsschichten 32–38 toleriert werden, da diese Schichten ausreichend dünn sind, so daß nicht ganz optimale Charakteristika die Leistungsfähigkeit des Elements nicht ernsthaft beeinträchtigen. Ein optisch absorbierendes temporäres Wachstumssubstrat 30 wird jedoch die Leistungsfähigkeit eindeutig beeinflussen. Bezugnehmend auf 5 wurde das Wachstumssubstrat entfernt, wodurch die LED-Struktur, durch die Wachstumsschichten 32–38 gebildet, zurückbleibt. Die Entfernung des Wachstumssubstrats kann auf verschiedenen Wegen, einschließlich chemisches Ätzen, Läppen/Polieren, reaktives Ionenätzen, Ionenstrahlätzen oder einer Kombination derselben erreicht werden. Wie nachfolgend näher beschrieben, ist das Verfahren zum Entfernen des Substrats nicht wesentlich, solange nach der Entfernung eine saubere, Planare Oberfläche vorliegt. Zusätzlich zu dem Wachstumssubstrat kann die Pufferschicht 32 vollständig oder teilweise entfernt werden, und die untere Sperrschicht kann teilweise entfernt werden.
  • Nach der Entfernung des temporären Wachstumssubstrats wird ein leistungsverbesserndes Substrat entweder mit der untersten Schicht 32 oder der obersten Schicht 38 der in 5 gezeigten LED-Struktur 40 gebondet. Die Position des zu bondenden Wafers hängt von der LED-Struktur 40 und den elektrischen und optischen Eigenschaften der gewachsenen Schichten 32–38 und/oder des Substrats, das zu bonden ist, ab. Eine Waferbondingtechnik wird verwendet. Das Waferbonden bietet im Vergleich zu anderen Verfahren zum Bereitstellen eines leistungsverbessernden Substrats für eine LED eine Vielzahl von Vorteilen.
  • 6 stellt ein Beispiel dar, bei dem ein elektrisch leitfähiges, optisch transparentes Substrat 42 an die Pufferschicht 32 wafergebondet wurde. Das Waferbonden liefert den Vorteil, daß ein transparentes Substrat geliefert werden kann, ohne das Wachstum eines solchen Substrats zu erfordern. Vorzugsweise weist das wafergebondete transparente Substrat 42 eine Dicke auf, die 203,2 μm (8 Tausendstel Zoll) überschreitet. Das Aufwachsen eines Substrats mit einer vergleichbaren Dicke wäre unter Verwendung herkömmlicher Techniken schwierig oder unmöglich und würde äußerst lange Zeit dauern. Weil nur die relativ dünnen Schichten 32 –38 der LED-Struktur 40 aufgewachsen werden müssen, können die Epitaxiewachstumszeiten drastisch reduziert werden, wodurch der Durchsatz maximiert wird. Darüber hinaus liefert der Waferbondingprozeß ein dickes Element mit verbesserten mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu transparenten Substraten, die epitaxial aufgewachsen werden. Weil die resultierenden LED-Elemente leichter Handzuhaben sind und weniger leicht brechen, wird die Herstellung erleichtert und der Elementertrag wird erhöht. Das Waferbonden kann außerdem verwendet werden, um den p-n-Übergang von dem Boden des Elements zu verschieben, um so die Möglichkeit des Kurzschließens des Elements zu reduzieren, wenn dasselbe in leitfähigem silberhaltigem Epoxid befestigt ist, wie es in der Technik üblich ist.
  • Bezugnehmend auf 7 umfaßt der Rest des Herstellungsprozesses Standard-LED-Techniken. Eine Elektrode 44 wird auf der oberen Sperrschicht 38 gebildet, beispielsweise durch Verdampfung. Ein typisches Material zum Bilden der Elektrode ist eine Gold-Zink-Legierung. Eine zweite Elektrode 46 wird auf dem transparenten Substrat 42 gebildet. Wieder kann Verdampfung verwendet werden, aber dies ist nicht wesentlich. Ein typisches Material ist eine Gold-Germanium-Legierung.
  • In einigen Umständen kann es wünschenswert oder sogar notwendig sein, den oben beschriebenen Prozeß zu modifizieren, um Waferbonden durchzuführen. Beispielsweise wurde in 8 ein zweites Substrat 48 an die Struktur von 4 wafergebondet. Das heißt, ein zweites Substrat wird vor der Entfernung des temporären Wachstumssubstrats 30 wafergebondet. Vorzugsweise ist das zweite Substrat 48 eine „dicke" Schicht, die 152,4 μm (6 Tausendstel Zoll) überschreitet. Waferbonden vor der Entfernung des Wachstumssubstrats 30 würde die mechanische Stabilität des Elements wesentlich verbessern, da es keinen Zeitpunkt geben würde, zu dem die Epitaxieschichten 32–38 nicht durch ein Substrat getragen wären. Optional kann vor dem Waferbonden auf dem zweiten Substrat 48 eine Pufferschicht epitaxial aufgewachsen werden. Eine solche epitaxiale Pufferschicht kann außerdem mit einem Substrat verwendet werden, das das Wachstumssubstrat 30 an dem Boden der Pufferschicht 32 ersetzt.
  • Bei einem weiteren darstellenden Ausführungsbeispiel kann das Element von 4 eine herkömmliche Struktur sein, bei der die Schichten 32–38 auf einem transparenten oder ab sorbierenden Substrat 30 aufgewachsen sind. Die wafergebondete Schicht 48 von 8 würde dann eine dicke, elektrisch leitfähige, optisch transparente Schicht sein, wie z. B. die stromausbreitende Fensterschicht, die oben mit Bezugnahme auf das U.S.-Patent Nr. 5,008,718 an Fletcher u. a. beschrieben wurde. Ferner ist es nach dem Bonden der obersten Schicht 48 außerdem möglicht, das ursprüngliche Wachstumssubstrat 30 zu entfernen und ein weiteres leistungsverbesserndes Substrat an den Boden der verbleibenden Struktur waferzubonden, aus Gründen der Verbesserung der optischen Extraktion und/oder der Stromausbreitung.
  • Darüber hinaus kann das Element von 4 eine herkömmliche Transparentschicht 30 aufweisen, die eine niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist, und dadurch die Stromausbreitungsfähigkeit des Elements beschränkt. Unter diesen Umständen wäre es wünschenswert, ein transparentes Substrat mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit waferzubonden. Die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit würde die Leistungsfähigkeit des Elements verbessern. Das transparente Ersatz-Substrat sollte an die freigelegten LED-Schichten mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit wafergebondet werden. Das transparente Ersatz-Substrat mit der höheren elektrischen Leitfähigkeit könnte entweder vor oder nach der Entfernung der transparenten Schicht mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit an die LED-Struktur wafergebondet werden.
  • Gleichartig dazu können absorbierende temporäre Wachstumssubstrate durch absorbierende Substrate ersetzt werden, die eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Obwohl die Verwendung von Waferbonden zum Befestigen einer absorbierenden Schicht ein weiteres darstellendes Ausführungsbeispiel ist, würde solches Waferbonden die Leistungsfähigkeit des LED-Elements in der Tat verbessern.
  • Bezugnehmend auf 9 kann Waferbonden außerdem beim Bereitstellen von Passivierung für die Strukturen entweder von 4 oder 6 verwendet werden. Viele Al-haltige III-V-Halbleiter sind in feuchten Umgebungen instabil, da solche Halbleiter für eine Verschlechterung durch Hydrolyse anfällig sind. Die Verschlechterung kann Zuverlässigkeitsprobleme bei LEDs bewirken, die Al-haltige III-V-Epitaxieschichten 30–38 von signifikanter Dicke aufweisen. Beispielsweise kann eine Verschlechterung von der Oxidation der hoch Al-haltigen Sperrschicht 38 während der Verwendung bei Nässe und hohen Temperaturen herrühren. Die Verschlechterung kann verzögert werden, wenn die Mehrheit der Al-haltigen Schichten durch eine dicke, optisch transparente, elektrisch leitfähige Waferbondschicht ausgetauscht wird, die keine hohe Al-Zusammensetzung enthält. Die Waferbondschicht kann beispielsweise 50 GaP sein.
  • Bezugnehmend auf 6 kann die gewünschte elektrische Verbindung zwischen dem transparenten Substrat 42 und der LED-Struktur 40 durch Verwenden eines Metallisierungsschemas sichergestellt werden. Beispielsweise können auf der oberen Oberfläche des Substrats 42, das wafergebondet werden soll, dünne Kontaktbereiche gebildet werden. Auf der untersten Schicht 32 der LED-Struktur können entsprechende Kontaktbereiche gebildet werden. Kontakte mit einer Dicke von weniger als 100 nm werden bevorzugt. Obwohl die Struktur der Kontakte ausreichend groß sein sollte, um den korrekten elektrischen Kontakt sicherzustellen, sollte der gesamte Bereich, der durch den Kontakt bedeckt wird, ausreichend klein sein, damit die Grenzfläche zwischen der LED-Struktur und dem Substrat 42 den Durchgang von Licht zu und von dem transparenten Substrat ermöglicht. Die Kontakte können legiert sein oder nicht. Die Oberfläche des Substrats wird dann mit der Oberfläche der untersten Schicht 32 in Kontakt gebracht und das Element wird bei erhöhten Temperaturen ausgeheilt. Das Ausheilen erreicht eine Waferverbindung in den nicht-metallisierten Bereichen und liefert eine Bondverbindung an den metallisierten Kontakten.
  • Bei der Halbleiter-Glas-Bondverbindung wurde im Vergleich zu der Halbleiter-Halbleiter-Bondverbindung eine hervorragende Bondingstärke beobachtet. Das gleiche gilt für Halbleiter-SiO2-Bondverbindungen im Vergleich zu Halbleiter-Halbleiter-Bondverbindungen. Daher kann es aus Gründen der mechanischen Integrität wünschenswert sein, durch Herstellen einer Schichtstruktur aus Halbleiter-Glas-Halbleiter oder einer Schichtstruktur aus Halbleiter-SiO2-Halbleiter LEDs mit transparenten Substraten zu bilden. Bezugnehmend auf 10 kann eine Schicht 52 aus Glas oder SiO2 oder anderem Oxid auf einem optisch transparenten, elektrisch leitfähigen Substrat 54 gebildet werden. Die Schicht 52 wird dann strukturiert, um Bereiche für eine Kontaktmetallisierung 56 zu liefern, wie bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel, das direkt vorher beschrieben ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Oxid und/oder eine Kontaktmetallisierung 58 auf der untersten Schicht 32 der LED-Struktur strukturiert werden. Wiederum sollten die Kontakte strukturiert sein, um einen ausreichenden Bereich für guten elektrischen Kontakt herzustellen, während dieselben einen Gesamtbereich setzen, der die Grenzfläche nach wie vor überwiegend optisch transparent beläßt. Die Oberfläche der Schicht 52 wird dann mit der Oberfläche der Pufferschicht 32 in Kontakt gebracht, und die Bearbeitung bildet eine Waferbondverbindung zwischen den Schichten. Das Ausheilen verbessert die Bondingstärke zwischen den Materialien.
  • Bezugnehmend auf 11 kann die oben beschriebene LED-Struktur 40 an einen Spiegel 60 wafergebondet werden. Der Spiegel 60 reflektiert dann alles nach unten emittierte oder vorher reflektierte innere Licht. Die Reflexion erhöht das Lichtausgangssignal bzw. die Lichtausgabe des Elements. Vorzugsweise wird der Spiegel 60 durch ein Substrat 62 getragen. Die optischen Eigenschaften des Substrats sind nicht relevant, da das Licht reflektiert wird, bevor es das Substrat erreicht.
  • Der Spiegel 60 und das Substrat 62 sollten aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt sein, und es einer Elektrode ermöglichen, mit dem Substrat gekoppelt zu sein, um die LED-Struktur 40 vorzuspannen. Es ist anzumerken, daß der Spiegel auch aus einem epitaxial aufgewachsenen oder aufgetragenen Bragg-Reflektor bestehen kann. Materialien, wie z. B. Silizium, GaAs, oder selbst einige Metalle können verwendet werden, um das Substrat 62 zu bilden. Diese Materialien können weitere Verbesserungen des Elements schaffen, falls das Element bei hohen Temperaturen oder hohen Strömen betrieben wird, da einige dieser Materialien, z. B. Si, eine relativ hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen.
  • Gestapelte LED-Elemente können ebenfalls unter Verwendung des Waferbondingprozesses gebildet werden. Eine solche Vorrichtung ist in 12 gezeigt. Ein solches Element ist in 12 gezeigt. Mehrfach-LED-Strukturen 40 und 64 können zusammengebondet werden und/oder an andere Schichten gebondet werden, falls die Grenzflächen derart sind, daß eine hohe elektrische Leitfähigkeit durch das Element beibehalten wird. Der Dotiertyp der Schichten 34 und 38 der oberen LED-Struktur 40 entspricht dem Dotiertyp der Schichten 70 bzw. 66 der unteren LED-Struktur 64. Somit sind die beiden LED-Strukturen 40 und 64 mit der gleichen Polarität angeordnet. Außerdem sollten die Oberflächen, die wafergebondet werden sollen, so präpariert werden, daß sie sehr stark dotiert sind. Somit, wird ein stark dotierter Tunnelübergang 72 mit der entgegengesetzten Polarität der LED-Strukturen gebildet, wenn die Strukturen zusammengebondet werden. Alternativ kann der Tunnelübergang epitaxial aufgewachsen werden als ein Teil von einer der LED-Strukturen mit Waferbonden, das an der freigelegten Oberfläche dieses Übergangs auftritt.
  • Das Element von 12 wird durch Anlegen einer Spannung an eine obere Elektrode 74 und einer Spannung an untere Elektroden 76 betrieben, so daß die einzelnen LED-Strukturen 40 und 64 vorwärts vorgespannt werden. Die unteren Elektro den sind eine strukturierte Metallisierung auf einem elektrisch leitfähigen, optisch transparenten Substrat 78. Die Vorspannung in Vorwärtsrichtung der gestapelten Vorrichtung spannt den stark dotierten Tunnelübergang 72 in Rückwärtsrichtung vor und bewirkt, daß der Tunnelübergang leitet. Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl von LEDs für ein verbessertes Lichtausgangssignal und verbesserte Effizienz zusammengestapelt werden. Das LED-Element, das aus dem Stapel von LED-Strukturen 40 und 64 besteht, würde bei der Summe von Spannungen der einzelnen LED-Strukturen betrieben werden, falls die LED-Strukturen nicht zusammengestapelt wären. Es ist nicht wesentlich, daß die aktiven Schichten 36 und 68 die gleiche Emissionsenergie besitzen. Das Substrat 78 weist jedoch vorzugsweise eine Energielücke auf, die größer ist als die Emissionsenergien der einzelnen LED-Strukturen. Es wird angemerkt, daß der Stapel ebenfalls gebildet werden kann, wenn alle der Leitfähigkeitstypen invertiert sind.
  • Eine beliebige Anzahl von Substraten kann bei der Bildung eines LED-Elements wafergebondet werden. Bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel ist die Waferbondschicht ein Halbleiter mit einer Dicke, die 25,4 μm (1 Tausendstel Zoll) überschreitet. Akzeptable Materialien umfassen Si, Ge, AlP, AlSb, GaN, AlN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, ZnS, ZnSe, CdSe, CdTe, SiC oder jede Kombination von Legierungen der obigen. Das Waferbondsubstrat ist im Handel erhältlich oder kann aus epitaxial aufgewachsenen Schichten bestehen, die einem im Handel erhältlichen Substrat hinzugefügt werden. Die epitaxial aufgewachsenen Schichten werden aus Gründen, wie z. B. dem Erhöhen der Bondingstärke des Substrats oder der elektrischen Leitfähigkeit der Waferbondgrenzfläche, hinzugefügt. Es ist außerdem möglich, daß das Waferbondsubstrat nur eine dicke, d. h. stärker als 25, 4 μm (1 Tausendstel Zoll) epitaxiale Schicht der oben aufgelisteten Materialien ist, die von einem temporären Wachstumssubstrat entfernt wurde. Es ist außerdem möglich, daß die Waferbondschicht eine dünnere, z. B. 2 μm, epitaxi ale Schicht ist, die auf einem temporären Wachstumssubstrat gebildet ist. Eine solche Schicht wird dann wafergebondet und dieses Wachstumssubstrat nachfolgend entfernt.
  • 13 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem ein strukturierter Halbleiterwafer 126 an eine LED-Struktur 128 wafergebondet ist, die eine obere Sperrschicht 130, eine aktive Schicht 132 und eine untere Sperrschicht 134 umfaßt.
  • Die LED-Struktur kann auf einem Substrat 136 aufgewachsen werden oder kann an das Substrat 136 wafergebondet werden. Der strukturierte Halbleiterwafer 126 kann eine stromausbreitende Fensterschicht sein, wie z. B. diejenige, die mit Bezugnahme auf 8 beschrieben wurde, aber dies ist nicht wesentlich. Der strukturierte Wafer 126 wird an einer unteren Oberfläche 138 geätzt, um eine Vertiefung 140 zu bilden. Das Vorliegen der Vertiefung wird sowohl bei den elektrischen als auch den optischen Eigenschaften Variationen bewirken, wenn der strukturierte Wafer mit der LED-Struktur verbunden wird.
  • In 14 wurde der strukturierte Halbleiterwafer 126 an die obere Sperrschicht 130 der LED-Struktur 128 wafergebondet. Elektroden 142 und 144 werden dann auf der oberen Oberfläche des strukturierten Wafers 126 und der unteren Oberfläche des Substrats 136 gebildet. Die Vertiefung 140 in dem strukturierten Wafer erzeugt einen Hohlraum oder eine Leerstelle. Das Anlegen einer Spannung an die Elektrode 142 bewirkt die Leitung von Strom zu der LED-Struktur 128, aber kein Strom fließt zu der Region direkt unterhalb des Hohlraums, wie es durch die Stromflußpfeile in 14 gezeigt ist.
  • Elektrodenregionen sind typischerweise absorbierende Regionen. Folglich verbessert das Beschränken des Stromflusses auf die Weise, die in 14 dargestellt ist, die Effizienz des LED-Elements und liefert ein unkompliziertes Verfahren zum Auswählen elektrischer Stromflußwege.
  • Andere LED-Elemente, wie z. B. Anzeigen und Punktemitter, können von dem beschränkten Stromfluß profitieren. 15 zeigt einen Punktemitter 142, der eine LED-Struktur 144 auf einem Substrat 146 enthält. Vertiefungen 148 und 150 sind in einer Waferbondschicht 152 gebildet. Die Hohlräume an der Grenzfläche der LED-Struktur und die Waferbondschicht wirken, um den Stromfluß von den Elektroden 154 und 156 zu der Grenzfläche zu definieren. Der definierte Flußweq liefert eine Strominjektionsregion zwischen den Vertiefungen 148 und 150, da die Vertiefungen den Bereich des elektrischen Kontakts an der Grenzfläche begrenzen. Die Strominjektion und das Lichtausgangssignal an einer mittleren Region sind bei solchen Anwendungen wünschenswert, da sie den Punktemitter 142 mit einem Lichtwellenleiterelement koppeln. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen 148 und 150 unterschiedliche Abschnitte eines einzigen ringförmigen Hohlraums, bei dem der Innendurchmesser die mittlere Strominjektionsregion definiert.
  • Das Strukturieren eines Halbleiterwafers, der wafergebondet werden soll, kann außerdem vorteilhafterweise verwendet werden, um Licht, das von den LED-Schichten emittiert wurde, strategisch umzuleiten. Das Umleiten von Licht hängt von der Geometrie, Anwendung und Befestigung des Elements ab. Ein Beispiel ist in 16 gezeigt. LED-Schichten 156 sind zwischen einer oberen Schicht 158 und einer unteren Schicht 160 angeordnet. Die äußeren Schichten 162 und 164 sind an entgegengesetzten Seiten wafergebondet. Nicht gebondete Regionen 166, 168 und 170 werden ausreichend weit von den Elektroden 172 gebildet, um es Strom zu ermöglichen, sich um die nicht gebondeten Regionen auszubreiten. Die Hohlräume liegen jedoch ausreichend nahe an den Elektroden, um Licht umzuleiten, das andernfalls durch die Elektroden absorbiert würde. Somit kann eine Erhöhung der Lichtextraktion realisiert werden.
  • Die Leitung von Strom von der Elektrode 172 zu den LED-Schichten 156 ist durch die nicht gebondeten Regionen 166, 168 und 170 im wesentlichen nicht beeinträchtigt, aber Licht, das von den LED-Schichten geleitet wird, ist beeinträchtigt. Das Umleiten von Licht tritt als eine Folge einer Differenz des Brechungsindex zwischen den nichtgebondeten Regionen 166–170 und der benachbarten Schicht auf. Der Brechungsindex des umgebenden Halbleiters kann etwa 3 sein, während derselbe in dem Hohlraum etwa 1 beträgt. Der exakte Brechungsindex an den nicht-gebondeten Regionen hängt von dem Halbleiterwaferbondverfahren ab. Typischerweise tritt das Bonden in einer gasförmigen Umgebung auf, wie z. B. in H2 oder PH3. Somit würde ein Hohlraum dazu neigen, sich mit dem Gas zu füllen. Solche Gase weisen einen Brechungsindex auf, der bei einem Standarddruck und einer Standardtemperatur nahe bei 1 liegt. Der Brechungsindex des Halbleiters ist Idealerweise größer als der des Hohlraums, so daß Licht nicht dazu neigt, innerhalb des Hohlraums gefangen zu werden, aber dies ist nicht wesentlich.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Durchführen von strukturiertem Halbleiterwaferbonden für LEDs ist es, eine der LED-Schichten vor dem Bonden der LED-Schichten an einem strukturierten oder unstrukturiertem Substrat zu strukturieren. In 17 umfaßt eine strukturierte LED-Schicht 174 Vertiefungen 176. Eine strukturierte Schicht 174 kann ursprünglich epitaxial aufgewachsen sein oder kann auf darunterliegende LED-Schichten 178 auf einem Substrat 180 wafergebondet sein. Nach der Bildung der Vertiefungen 176 wird ein zweites Substrat 182 an die obere Oberfläche der strukturierten LED-Schicht wafergebondet. Alternativ kann die LED-Schicht 174 und/oder das Substrat 182 strukturiert werden. Ferner ist es möglich, zwei Schichten getrennt waferzubonden, von denen zumindest eine strukturiert ist, und dann die beiden Schichten an epitaxiale LED-Schichten waferzubonden.
  • Bezugnehmend auf 13 können die Vertiefungen 140 in dem Halbleiterwafer 126 durch Standardätztechniken gebildet werden. Andere Verfahren, die in der Technik gut bekannt sind, können ebenfalls beim Strukturieren der Oberflächen von zu bondenden Wafern verwendet werden. Nur als Beispiel würden andere Verfahren selektive Diffusion oder Innenimplantation umfassen, um in Rückwärtsrichtung vorgespannte vergrabene p-n-Übergänge zu bilden, das Wachstum oder das Auftragen von isolierenden Oxidschichten in selektiven Strukturen und jede Kombination der verschiedenen verfügbaren Verfahren. Bezüglich der Oxidschichten beträgt der Brechungsindex der meisten Oxide etwa 1,6, was einen ausreichenden Index liefert, um Licht auf eine Weise umzuleiten, die ähnlich ist wie die oben beschriebenen Hohlräume, die durch Ätzen und Waferbonden gebildet sind.
  • Das Waferbonden einer strukturierten Schicht wurde unter Verwendung von n-GaP-Substraten getestet. Ein strukturiertes n-GaP-Substrat wurde unter Verwendung von Techniken, die nachfolgend beschrieben werden, an ein unstrukturiertes n-GaP-Substrat gebondet. Das strukturierte Substrat wurde durch Ätzen runder Vertiefungen mit einem Durchmesser von etwa 175 μm und einer Tiefe von etwa 15 μm gebildet. Die Vertiefungen wurden um etwa 125 μm voneinander beabstandet. Für diese Abmessungen wurde das Substratstrukturieren leicht erreicht und die Bondverbindung wies ausreichend mechanische Stärke auf, um es den Substraten zu ermöglichen, gespalten zu werden. Vertiefungen mit kleineren Abmessungen, etwa 40 μm, wurden ebenfalls gezeigt. Ausdehnungen auf Abmessungen von weniger als 10 μm sollten ebenfalls möglich sein, um eine fein skalierte Stromdefinition und Lichtstreuungsfähigkeiten zu ermöglichen. GaP-GaP-Bondverbindungen mit niedrigem elektrischem Widerstand und InGaP-GaP-Bondverbindungen entweder für einpolarige n-Typ- oder p-Typ-Bondverbindungen wurden unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Techniken erhalten, so daß strukturierte Wafer in der Lage sein sollten, Strom über gebon dete Regionen zu leiten, während sie einen Stromfluß über nicht gebondete Hohlräume verhindern.
  • REDUZIERUNG AUF DIE PRAXIS
  • 18 stellt ein bekanntes Element zum Erreichen einer Waferbondverbindung eines Paars von Wafern 80 dar. Das Paar von Wafern wird einander gegenüberliegend in einem mit einer Aussparung versehenen Bereich 82 in einem ersten Graphitbauglied 84 plaziert. Der mit einer Aussparung versehene Bereich 82 ist ein Bereich von 1,27 cm (0,5 Zoll) mal 2,03 cm (0,8 Zoll) in dem ersten Graphitbauglied. Ein zweites Graphitbauglied 86 enthält Löcher 88, die positioniert sind, um Ausrichtungsstifte 90 aufzunehmen, die von dem ersten Graphitbauglied hervorstehen. Graphitscheiben, die nicht gezeigt sind, können in dem mit einer Aussparung versehenen Bereich 82 plaziert werden, um Schwankungen von Versuch zu Versuch bei der Dicke des Paars von Wafern 80, die zusammengebondet werden sollen, auszugleichen.
  • Nachdem das erste und das zweite Graphitbauglied 84 und 86 unter Verwendung der Ausrichtungsstifte 60 gekoppelt sind, wird die Anordnung in eine eng angepaßte Quarzröhre 92 eingefügt, die dann in einen Offenrohrofen geladen wird. Die Temperatur wird in einer H2-Umgebung mit einer Flußrate von 1,0 Liter/min. auf 850–1.000°C erhöht. Der Temperaturzyklus besteht aus einer Rampe auf die gewünschte Temperatur, gefolgt von einer 5-Sekunden- bis einstündigen Ausheilung. Danach folgt eine Abkühlperiode.
  • Während dem Erhitzen wird das Paar von Wafern 80 komprimiert. Die Kompressionskraft wird entwickelt durch die Differenz der Koeffizienten der thermischen Ausdehnung der Quarzröhre 92 (5,5 × 10–7/°C) und der Graphitbauglieder 84 und 86 (8,4 × 10–6/°C) entwickelt. Darüber hinaus ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung der Wafer 80 (z. B. 5, 8 × 10–6/°C für GaP) signifikant und trägt weiter zu der Kompressionskraft bei. Bei erhöhten Temperaturen werden III-V-Halbleiterwafer etwas formbar. Folglich neigen die Waferoberflächen dazu, sich einander anzugleichen, wenn sie komprimiert werden, was dazu beiträgt, alle Unebenheiten der Waferoberflächen auszugleichen.
  • Vor dem Laden in die Waferbondingvorrichtung von 18 müssen die Wafer 80 gereinigt werden, um jegliche Verunreinigung oder jegliche Oxide von den Waferoberflächen zu entfernen. Eine organische Verunreinigung wird typischerweise durch Entfettungstechniken entfernt. Für die Materialien InxGa1–xP und GaP werden die Oxide typischerweise durch Ätzen in NH4OH entfernt. Nach dem Ätzen werden die Wafer sofort in Methanol gelegt, um jegliches verbleibendes NH90H von den Wafern zu entfernen. Die zu bondenden Oberflächen werden in Kontakt gebracht, während sich die Proben nach wie vor in dem Methanol befinden.
  • Die kontaktierenden Wafer 80 werden dann von dem Methanol entfernt. Das Methanol verdampft schnell und hinterläßt die Wafer 80 durch Van-der-Waal-Kräfte gebondet. Die Van-der-Wall-Bondverbindung liefert jedoch im allgemeinen nicht ausreichend mechanische Stärke und liefert im allgemeinen nicht ausreichend elektrische Leitfähigkeit, um bei der LED-Element-Herstellung, wie sie oben beschrieben ist, verwendet zu werden. Somit ist weiteres Festkörperbonden erforderlich. Daher wird die Waferbondvorrichtung von 18 verwendet.
  • Für die nachfolgend beschriebenen Experimente bestanden die Wafer aus GaP : S- (n ∼ 5 × 1017 cm3) Substraten [ (100) + 2° in Richtung (110) oder (100) + 10° in Richtung (110)] und aus GaP : Zn- (p ∼ 2 × 1018 cm–3) „Pseudosubstraten" (präpariert aus 50,8 μm (2 Tausendstel Zoll) dickem Gasphasenepitaxie-GaP, das auf GaAs gewachsen ist). Außerdem wurden Schichten verwendet, die aus ∼1 μm In0,5 Ga0,5 P : Te (n ∼ 1 × 1018 cm3) bestehen und durch metallorganische chemische Aufdampfung (MOCVD) auf GaAs : Te (n ∼ 5 × 1017 cm–3 und In0,5 (AlxGa1–x)0,5 P) -Doppelheterostruktur-LEDs aufgewachsen sind, die durch MOCVD auf GaAs aufgewachsen sind. GaAs-Substrate wurden in (100) + 2° in Richtung (100) ausgerichtet. Nach dem Festkörperwaferbonden wurden thermische Beschädigungen von den freigelegten Oberflächen im allgemeinen durch Ätzen in HCl : HNO3 : H2O = (1 : 1 : 1) entfernt. Die Wafer werden dann mit AuGe für n-Typ-Kontakte und/oder AuZn für p-Typ-Kontakte metallisiert, legiert und in Chips vereinzelt.
  • Es wurde entdeckt, daß eine wichtige Überlegung beim Ausführen dieser Schritte, um die gewünschten ohmschen elektrischen Charakteristika an der Grenzfläche von zwei Waferbondschichten 80 zu erreichen, die Oberflächenpräparation der Wafer vor dem Kontakt ist. Wie oben angemerkt, umfassen die bevorzugten Schritte das Präparieren der Wafer mit einem NH4OH-Ätzmittel, gefolgt durch in Kontaktbringen der zu bondenden Oberflächen, während die Wafer 80 sich in einer Lösung aus Methanol befinden. Die Wafer, die nach einer Präparation gebondet werden, die diese beiden Schritte umfaßte, wurden mit Wafern verglichen, die nach dem alternativen Präparationsprozeß mit einem HF : deionisierten Wasser(1 : 10) Ätzmittel, gefolgt durch Spülen in deionisiertem Wasser und Trocknen mit N2 gebondet wurden. In beiden Fällen bestanden die gebondeten Wafer aus einem n-Typ-GaP-Substrat und n-Typ-In0,5Ga0,5P (auf GaAs : Te). Nach dem alternativen Oberflächenpräparationsprozeß wurden die Wafer in der Waferbondingvorrichtung von 18 plaziert. Die Wafer wurden genauso für eine Stunde bei 1.000°C ausgeheilt. Die Stromspannungscharakteristika zeigten eindeutig eine ohmsche Bondverbindung mit relativ niedrigem Widerstand für die Wafer, die mit NH4OH-Methanol präpariert wurden. Die Wafer, die durch Ätzen in HF : deionisiertem Wasser präpariert wurden, zeigten nichtohmsche Charakteristika, als ob eine „Schranke" an der Grenzfläche des gebondeten Wafers vorliegen würde. Solche nichtohmschen Charakteristika sind im allgemeinen nicht tolerierbar bei Anwendungen, bei denen Strom von einem wafergebondeten Substrat zu einem anderen wafergebondeten Substrat weitergeleitet werden soll.
  • Die NH9OH-Methanol-Oberflächenpräparation wird derzeit als die bevorzugte Präparation zum Erreichen der gewünschten ohmschen elektrischen Charakteristika angesehen, wenn n-Typ-InGaP mit n-Typ-GaP gebondet wird. Andere Oberflächenpräparationen, wie z. B. NH4OH-Ätzen, Spülen in Methanol und dann Trocknen mit N2 vor dem Kontakt, führen zu nichtohmschen Charakteristika. Die gleiche Präparation, wenn sie zum Bonden von n-Typ-In0,5Ga0,5P (auf n-Typ-GaAs : Te) an n-Typ-In0,5Ga0,5P (GaAs : Te) verwendet wurde, führte zu den gewünschten ohmschen Bondingcharakteristika. Die Unterschiede können von der Unfähigkeit der Oberflächenpräparation herrühren, alle Oxide von dem GaP zu entfernen, während dieselbe für das In0,5Ga0,5P ausreichend ist. Eine weitere mögliche Erklärung für die Unterschiede ist es, daß für Inhaltige Verbindungen verbesserte Bondingeigenschaften gezeigt wurden.
  • Zwischen (a) festkörpergebondeten Wafern, die aus n-Typ-In0,5Ga0,5P, gebondet an n-Typ-In0,5Ga0,5P, bestehen und (b) festkörpergebondeten Wafern, die aus n-Typ-In0,5Ga0,5P, gebondet an n-Typ-GaP, bestehen, wurde ein Vergleich angestellt. Beide Sätze von Wafern führten zu Waferbondverbindungen mit wünschenswerten ohmschen elektrischen Charakteristika . Die (a) unipolare n-Typ-In0,5Ga0,5P/In0,5Ga0,5P-Bondverbindung zeigte jedoch im Vergleich zu der (b) unipolaren n-Typ-In0,5Ga0,5P/GaP-Bondverbindung einen wesentlich niedrigeren Widerstandswert an der Grenzfläche. Für (a) betrug der Widerstandswert etwa 1,5 Ohm, während der Widerstandswert für (b) etwa 5 Ohm betrug (0,508 × 0,508 mm2 (20 × 20 Tausendstel Zoll) Chip). Zusätzlich war die In0,5Ga0,5P/In0,5Ga0,5P-Bondverbindung mit niedrigem Widerstandswert in der Lage, über den gesamten Waferbereich bei einer niedrigen Temperatur von etwa 975°C gebildet zu werden, im Vergleich mit der In0,5Ga0,5P/GaP-Bondverbindung, die bei 1.000°C erreicht wurde.
  • Die Ergebnisse der Experimente zeigen, daß In-haltige Verbindungen für Festkörperwaferbonden zur Verwendung bei der LED-Herstellung wünschenswert sind. Eine mögliche Erklärung dafür ist, daß während dem Halbleiterwaferbondingprozeß durch Schearspannung, Verdampfung-Kondensation und Stofftransport Material übertragen werden kann. Das verbesserte Bonden, das mit In-haltigen Verbindungen beobachtet wurde, kann wünschenswert sein als ein Ergebnis einer höheren Oberflächenmobilität von In-Atomen im Vergleich zu Ga-Atomen oder von verbesserten Stofftransporteigenschaften von In0,5Ga0,5P im Vergleich zu GaP. Außerdem ist es bekannt, daß In in AlGaAs-GaAs-InGaAs-Strukturen eine relativ hohe Diffusion zeigt. Gleichartig dazu kann das In während dem Festkörperwaferbondingprozeß in das GaP diffundieren oder legieren, und eine InxGa1-xP- (x < 0,5) Legierung um die gebondete Grenzfläche bilden.
  • Zusätzlich zu In-haltigen Verbindungen können andere III-Voder II-VI-Verbindungen mit ähnlichen Charakteristika, d. h. einer hohen atomischen Oberflächenmobilität und/oder verbesserten Stofftransporteigenschaften, ebenfalls vorteilhafterweise für Festkörperwaferbonden verwendet werden. Somit sind Hg-haltige, Cd-haltige und Zn-haltige Verbindungen die Hauptkandidaten für solche Anwendungen.
  • Ein weiterer wichtiger Parameter für die Bildung von Festkörperwaferbondverbindungen mit wünschenswerten ohmschen elektrischen Eigenschaften ist das Temperaturprofil, das verwendet wird, wenn die Wafer 80 in der Vorrichtung von 18 ausgeheilt werden. 19 zeigt zwei unterschiedliche Profile. In dem oberen Profil wurde eine „schnelle" Rampe zu einer Temperatur von 1.000°C geliefert, während in dem unteren Profil eine „langsame" Rampe zu 1.000°C geliefert wurde. In beiden Fällen folgte der Rampe auf 1.000°C eine Ausheilung von einer Stunde. Es sind identische Kühlungsprofile gezeigt.
  • Die untere, „langsame" Rampe führte im allgemeinen zu ohmschem Bonden bei tieferen Temperaturen und über im wesentlichen größere Bereiche. Dieses Phänomen kann daher rühren, daß die gebondeten Oberflächen während einem Abschnitt der Hochtemperaturrampe nicht komprimiert sind. Dies würde einen gewissen Grad an Oberflächenzersetzung oder thermischer Oxid-Desorption vor dem Waferbonden ermöglichen. Außerdem könnten solche Unterschiede von einem längeren effektiven Ausheilen herrühren, das durch die „langsame" Rampe geliefert wurde. Die Wirkung wurde jedoch nur beim Bonden von n-Typ- an n-Typ-Wafern beobachtet. Beim Bonden von p-Typ- an p-Typ-Wafer wurde keine solche Abhängigkeit beobachtet.
  • Es gibt einige Anzeichen dafür, daß es leichter sein kann, zwischen p-Typ-Wafern ohmsche Bondverbindungen zu bilden als zwischen n-Typ-Wafern. Waferbonden von p-GaP an p-GaP und ebenfalls von n-GaP an n-GaP wurde durchgeführt. In beiden Fällen wurde das Bonden für eine Stunde bei 1.000°C durchgeführt. Ohmsches Bonden trat über die gesamten Probenbereiche auf, sowohl für n-Typ- als auch für p-Typ-Bonden. Der Bondingwiderstandswert war jedoch für die unipolaren GaP/GaP-p-Typ-Waferbondverbindungen signifikant niedriger (weniger als 0,9 Ohm) als für die unipolaren GaP/GaP-n-Typ-Waferbondverbindungen (etwa 5 Ohm) für 304,8 × 304,8 μm2 (12 × 12 Tausendstel Zoll) Chips. Die relative Leichtigkeit des Bildens von ohmschen Bondverbindungen zwischen p-Typ-Proben kann ein Ergebnis der höheren Diffusionsrate von p-Typ-Dotierstoffen im Vergleich zu n-Typ-Dotierstoffen sein.
  • Eine deutliche Verbesserung bei dem Lichtausgangssignal von etwa einem Faktor von 2 wurde durch Entfernen des absorbierenden GaAs-Substrats und durch Festkörperwaferbonden eines transparenten GaP-Substrats an eine In0,5 (AlxGa1-x)0,5P-LED erreicht, im Vergleich mit der gleichen LED-Struktur, bei der das ursprüngliche absorbierende GaAs-Wachstumssubstrat verbleibt.
  • Obwohl die Waferbondingvorrichtung von 18 die gewünschten Ergebnisse erzielt, erlaubt es die Vorrichtung unvorteilhafterweise nicht, daß Kompressionskraft unabhängig von der Temperatur angelegt wird. Dies liegt daran, daß die Vorrichtung die Kompressionskraft als eine Folge der thermischen Ausdehnung von Materialien entwickelt, und eine getrennte Steuerung von Kompression und Temperatur ist nicht möglich. Folglich wurde ein Reaktor der 20 und 21 entwickelt. 20 zeigt eine Draufsicht des Reaktors 94. Der Reaktor umfaßt zwei Graphitbauglieder 96 und 98 zum Komprimieren eines Waferpaars. Ausrichtungsstifte 100 von einem Graphitbauglied 96 werden innerhalb von Einkerbungen des anderen Graphitbauglieds 98 aufgenommen.
  • Die Graphitbauglieder 96 und 98 sind innerhalb einer Ofenröhre 102 positioniert. Das hintere Graphitbauglied 96 ist durch Aufnehmen eines Schafts 106 in einer bogenförmigen Öffnung 108 des Graphitbauglieds bezüglich der Ofenröhre 102 in Position fixiert. Das vordere Graphitbauglied 98 ist innerhalb der Ofenröhre beweglich. Ein Luftkolben ist an einem Schaft 104 befestigt, der innerhalb einer Öffnung 112 des Graphitbauglieds 98 aufgenommen wird. Der Luftkolben kann pneumatisch gesteuert werden, um einen variablen Druck an die Graphitbauglieder anzulegen, und dadurch an das Waferpaar, das bei 110 positioniert ist.
  • Bezugnehmend auf 21 ist das Waferpaar 112 und 114 als anfangs getrennt gezeigt. Im Vergleich zeigt 22 ein erstes und zweites Graphitbauglied 116 und 118, bei denen zwei Wafer 120 anfangs in Kontakt sind. Das Ausführungsbeispiel von 22 wurde getestet und vorläufige Daten zeigen an, daß Festkörperwaferbonden über eine gesamte Grenzfläche durchgeführt werden kann. Ein angelegtes Druckprofil als eine Funktion von Temperatur ist wichtig, um das Reißen und Brechen der Wafer 120 zu minimieren. Durch Anlegen eines hohen Drucks bei einer Temperatur, bei der die Wafer nicht biegsam sind, kann Reißen bewirkt werden.
  • Das darstellende Ausführungsbeispiel von 21, das es den Wafern 112 und 114 ermöglicht, anfangs getrennt zu sein, kann bevorzugt werden, da dieses Ausführungsbeispiel vor dem Verbinden der Wafer eine thermische Desorption von Oxiden von den Waferoberflächen ermöglicht. Außerdem kann eine bestimmte Zersetzung der zu bondenden Oberflächen wünschenswert sein. Das Ausführungsbeispiel von 21 würde diese Bondingbedingungen ermöglichen.
  • Eine weitere Möglichkeit ist es, die Oxide getrennt von der Waferoberfläche zu desorbieren und die Oberflächen mit einer As-Abdeckung oder einer P-Abdeckung abzudecken, um eine nachfolgende Oxidation zu verhindern. Die abgedeckten Wafer würden dann zwischen Graphitbauglieder plaziert. Ob die abgedeckten Wafer in physikalischem Kontakt sind oder nicht ist nicht wesentlich, da die Abdeckungen die Oberflächen der Wafer selbst effektiv trennen. Die abgedeckten Wafer würden dann auf Temperaturen erhitzt, die 500°C übersteigen, um die Abdeckung von den Wafern zu entfernen, wodurch oxidfreie Oberflächen für das Bonden übrig bleiben. Die Wafer würden dann in Kontakt gepreßt werden und die Temperatur für Festkörperwaferbonden erhöht.
  • Ferner kann während dem Bonden ein Dotierungsgas durch die Ofenröhre 102 von 20 fließen, um die Trägerkonzentration an den gebondeten Grenzflächen zu erhöhen. Geeignete Dotierungsgase können H2Se, H2S, DETe und DMZn umfassen. Dies kann besonders für n-Typ-Bonden wichtig sein, das schwieriger zu sein scheint als p-Typ-Bonden.
  • Der Reaktor 94 von 20 kann das Bilden von ohmschen Festkörperwaferbondverbindungen bei niedrigeren Temperaturen ermöglichen, als sie für die Vorrichtung von 18 erforderlich sind. Niedrigere Temperaturen würden jede Schichtvermischung der epitaxialen LED-Schichten minimieren. Was noch wichtiger ist, niedrigere Temperaturen würden die Bewegung des p-n-Übergangs in den Elementschichten minimieren.
  • Eine weitere Anwendung des Waferbondens für LED-Anwendungen besteht aus dem Bonden eines stabilen Halbleiterwafers an weniger stabilen Halbleiterschichten, um die mechanische und thermische Stabilität der Wafer zu verbessern. Eine spezifische Anwendung ist bei II-VI-LED-Strukturen, die im allgemeinen als weniger stabil angesehen werden als III-V-, IV- oder IV-IV-Halbleiter, sowohl bezüglich der mechanischen Belastung als auch der thermischen Belastung. Folglich kann es wünschenswert sein, einen stabilen III-V-Halbleiter oder ein SiC-Substrat mit einer II-VI-Schicht festkörperwaferzubonden, um die mechanische und/oder thermische Stabilität des LED-Elements zu verbessern.

Claims (12)

  1. Ein Verfahren zum Bilden einer lichtemittierenden Diode (LED) mit einer Mehrzahl von Schichten, die eine benachbarte erste und zweite Schicht (126, 130) umfassen, die an einer Grenzfläche verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Strukturieren einer ersten Oberfläche (138) der ersten Schicht (126), wodurch zumindest entweder die optische oder die elektrische Eigenschaft selektiv entlang der Grenzfläche der ersten und der zweiten Schicht (130) variiert; und Waferbonden der ersten Oberfläche der ersten Schicht mit der zweiten Schicht, derart, daß Versetzungen an der Grenzfläche überwiegend aus Versetzungen bestehen, die auf die Ebene der Grenzfläche begrenzt sind.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das epitaxiale Aufwachsen von LED-Schichten (130, 132, 134) und das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) der ersten Schicht (126) einschließlich des Auswählens einer Struktur, um einen gewünschten elektrischen Stromweg zu den epitaxial gewachsenen LED-Strukturen zu definieren, um die innere Lichtabsorption durch Elektrodenregionen der lichtemittierenden Diode zu reduzieren, umfaßt.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) der ersten Schicht (126) das Entfernen von Material von der ersten Schicht umfaßt, um eine Vertiefung (140) entlang der ersten Oberfläche zu bilden.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, das ferner das Bilden einer Elektrode (142), die mit der Vertiefung (140) ausgerichtet ist, zum Anlegen einer Spannung umfasst, wobei die Elektrode an einer Seite der ersten Schicht (126) positioniert ist, die der zweiten Schicht (130) gegenüber liegt.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Schicht (126) aus einem Material ausgewählt ist, um eine Stromausbreitungsfensterschicht zu bilden.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) das Auswählen einer Struktur umfaßt, um eine Lichtreflexionsstruktur für Licht zu definieren, das durch die LED (128) erzeugt wird.
  7. Ein Verfahren zum Bilden einer lichtemittierenden Diode (LED) mit einer aktiven Region und einer Mehrzahl von Schichten, die eine benachbarte erste und zweite Schicht (126, 130) umfassen, die an einer Grenzfläche verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Strukturieren einer ersten Oberfläche (138) der ersten Schicht (126) ; Waferbonden der ersten Oberfläche der ersten Schicht mit der zweiten Schicht, derart, daß Versetzungen an der Grenzfläche hauptsächlich aus Versetzungen bestehen, die auf die Ebene der Grenzfläche begrenzt sind; und Vereinzeln der gebondeten ersten und zweiten Schicht (126, 130) in lichtemittierende Dioden, wobei bei jeder der lichtemittierenden Dioden das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) eine selektive Variation von zumindest entweder der optischen oder der elektrischen Eigenschaft entlang der Grenzfläche der ersten und zweiten Schicht (130) bewirkt, um eine interne Lichtabsorption zu reduzieren, wobei sich die elektrische Eigenschaft auf Stromwege zu der aktiven Region bezieht, und sich die optische Eigenschaft auf ein Umleiten von Licht bezieht, das durch die aktive Region emittiert wird.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das epitaxiale Aufwachsen von LED-Schichten (130, 132, 134) und das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) der ers ten Schicht (126) einschließlich des Auswählens einer Struktur, um einen gewünschten elektrischen Stromweg zu den epitaxial gewachsenen LED-Strukturen zu definieren, um die innere Lichtabsorption durch Elektrodenregionen der lichtemittierenden Diode zu reduzieren, umfaßt.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) der ersten Schicht (126) das Entfernen von Material von der ersten Schicht umfaßt, um eine Vertiefung (140) entlang der ersten Oberfläche zu bilden.
  10. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, das ferner das Bilden einer Elektrode (142), die mit der Vertiefung (140) ausgerichtet ist, zum Anlegen einer Spannung umfaßt, wobei die Elektrode an einer Seite der ersten Schicht (126) positioniert ist, die der zweiten Schicht (130) gegenüber liegt.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Schicht (126) aus einem Material ausgewählt ist, um eine Stromausbreitungsfensterschicht zu bilden.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Strukturieren der ersten Oberfläche (138) das Auswählen einer Struktur umfaßt, um eine Lichtreflexionsstruktur für Licht zu definieren, das durch die LED (128) erzeugt wird.
DE69432426T 1993-03-19 1994-01-21 Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode Expired - Lifetime DE69432426T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/036,532 US5376580A (en) 1993-03-19 1993-03-19 Wafer bonding of light emitting diode layers
US36532 1993-03-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69432426D1 DE69432426D1 (de) 2003-05-08
DE69432426T2 true DE69432426T2 (de) 2004-03-11

Family

ID=21889110

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69406964T Expired - Lifetime DE69406964T2 (de) 1993-03-19 1994-01-21 Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode mit einem Substrat
DE69432426T Expired - Lifetime DE69432426T2 (de) 1993-03-19 1994-01-21 Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69406964T Expired - Lifetime DE69406964T2 (de) 1993-03-19 1994-01-21 Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode mit einem Substrat

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5376580A (de)
EP (4) EP0616376B1 (de)
JP (4) JP3532953B2 (de)
KR (4) KR100338180B1 (de)
DE (2) DE69406964T2 (de)
TW (1) TW280039B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013900A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip

Families Citing this family (349)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376580A (en) * 1993-03-19 1994-12-27 Hewlett-Packard Company Wafer bonding of light emitting diode layers
JP2576692B2 (ja) * 1993-07-14 1997-01-29 日本電気株式会社 波長多重用光デバイスの製造方法
US5639674A (en) * 1994-03-14 1997-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor
JP3318811B2 (ja) * 1994-12-29 2002-08-26 ソニー株式会社 半導体発光素子のパッケージ及びその製造方法
US6277696B1 (en) 1995-06-27 2001-08-21 Hewlett-Packard Company Surface emitting laser using two wafer bonded mirrors
DE19629920B4 (de) * 1995-08-10 2006-02-02 LumiLeds Lighting, U.S., LLC, San Jose Licht-emittierende Diode mit einem nicht-absorbierenden verteilten Braggreflektor
US5869849A (en) * 1995-10-05 1999-02-09 Industry Technology Research Institute Light-emitting diodes with high illumination
KR0165467B1 (ko) * 1995-10-31 1999-02-01 김광호 웨이퍼 디본더 및 이를 이용한 웨이퍼 디본딩법
GB2347559B (en) * 1995-11-30 2000-11-15 Hewlett Packard Co Vertical cavity surface emitting lasers
US5724376A (en) * 1995-11-30 1998-03-03 Hewlett-Packard Company Transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers fabricated by semiconductor wafer bonding
JPH09167877A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザ装置及びその製造方法
US5917202A (en) * 1995-12-21 1999-06-29 Hewlett-Packard Company Highly reflective contacts for light emitting semiconductor devices
JP2743901B2 (ja) * 1996-01-12 1998-04-28 日本電気株式会社 窒化ガリウムの結晶成長方法
US5977604A (en) * 1996-03-08 1999-11-02 The Regents Of The University Of California Buried layer in a semiconductor formed by bonding
SE514380C2 (sv) 1996-03-29 2001-02-19 Sture Pettersson Integrerad halvledardetektorteleskop med låg energitröskel
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
US6074892A (en) 1996-05-07 2000-06-13 Ciena Corporation Semiconductor hetero-interface photodetector
US5680495A (en) * 1996-07-12 1997-10-21 Bloom; Cary Fiber optic device sealed by compressed metal seals and method for making the same
JP3548654B2 (ja) 1996-09-08 2004-07-28 豊田合成株式会社 半導体発光素子
FR2753577B1 (fr) * 1996-09-13 1999-01-08 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un composant optoelectronique a semiconducteur et composant et matrice de composants fabriques selon ce procede
JP4020977B2 (ja) 1997-05-27 2007-12-12 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 光放射デバイスの製造方法
US6784463B2 (en) * 1997-06-03 2004-08-31 Lumileds Lighting U.S., Llc III-Phospide and III-Arsenide flip chip light-emitting devices
US6229160B1 (en) 1997-06-03 2001-05-08 Lumileds Lighting, U.S., Llc Light extraction from a semiconductor light-emitting device via chip shaping
EP0886326A3 (de) * 1997-06-06 1999-11-24 Hewlett-Packard Company Separate Loch-Injektionsstruktur um die Zuverlässigkeit von lichtemittierenden Halbleiterbauelementen zu erhöhen
AU747260B2 (en) 1997-07-25 2002-05-09 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
JPH11154774A (ja) 1997-08-05 1999-06-08 Canon Inc 面発光半導体デバイスの製造方法、この方法によって製造された面発光半導体デバイス及びこのデバイスを用いた表示装置
US5886401A (en) * 1997-09-02 1999-03-23 General Electric Company Structure and fabrication method for interconnecting light emitting diodes with metallization extending through vias in a polymer film overlying the light emitting diodes
EP0905797B1 (de) * 1997-09-29 2010-02-10 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Halbleiterlichtquelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6015719A (en) * 1997-10-24 2000-01-18 Hewlett-Packard Company Transparent substrate light emitting diodes with directed light output
US6633120B2 (en) 1998-11-19 2003-10-14 Unisplay S.A. LED lamps
US8587020B2 (en) 1997-11-19 2013-11-19 Epistar Corporation LED lamps
GB2366074A (en) * 2000-02-15 2002-02-27 Hassan Paddy Abdel Salam LED light source with two vertically-stacked LEDs of different colours
US6071795A (en) * 1998-01-23 2000-06-06 The Regents Of The University Of California Separation of thin films from transparent substrates by selective optical processing
US6153495A (en) * 1998-03-09 2000-11-28 Intersil Corporation Advanced methods for making semiconductor devices by low temperature direct bonding
JP4126749B2 (ja) * 1998-04-22 2008-07-30 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
US6888175B1 (en) 1998-05-29 2005-05-03 Massachusetts Institute Of Technology Compound semiconductor structure with lattice and polarity matched heteroepitaxial layers
US20010020703A1 (en) 1998-07-24 2001-09-13 Nathan F. Gardner Algainp light emitting devices with thin active layers
DE19902750A1 (de) * 1999-01-25 2000-08-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterbauelement zur Erzeugung von mischfarbiger elektromagnetischer Strahlung
US6320206B1 (en) * 1999-02-05 2001-11-20 Lumileds Lighting, U.S., Llc Light emitting devices having wafer bonded aluminum gallium indium nitride structures and mirror stacks
US6280523B1 (en) * 1999-02-05 2001-08-28 Lumileds Lighting, U.S., Llc Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structures by laser melting
JP3770014B2 (ja) 1999-02-09 2006-04-26 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
EP1168539B1 (de) * 1999-03-04 2009-12-16 Nichia Corporation Nitridhalbleiterlaserelement
US6876006B1 (en) 1999-04-27 2005-04-05 Schlumberger Technology Corporation 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
DE60042187D1 (de) * 1999-06-09 2009-06-25 Toshiba Kawasaki Kk Bond-typ Halbleitersubstrat, lichtemittierendes Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren
US6803603B1 (en) * 1999-06-23 2004-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element
FR2796212B1 (fr) * 1999-07-07 2001-08-31 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique a semiconducteur, a cavite resonante accordable en longueur d'onde, application a la modulation d'une intensite lumineuse
WO2001006546A2 (en) 1999-07-16 2001-01-25 Massachusetts Institute Of Technology Silicon on iii-v semiconductor bonding for monolithic optoelectronic integration
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
US6492661B1 (en) 1999-11-04 2002-12-10 Fen-Ren Chien Light emitting semiconductor device having reflection layer structure
US20020068373A1 (en) * 2000-02-16 2002-06-06 Nova Crystals, Inc. Method for fabricating light emitting diodes
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
CN1292494C (zh) * 2000-04-26 2006-12-27 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 发光半导体元件及其制造方法
DE10051465A1 (de) * 2000-10-17 2002-05-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements auf GaN-Basis
US7319247B2 (en) * 2000-04-26 2008-01-15 Osram Gmbh Light emitting-diode chip and a method for producing same
TWI289944B (en) 2000-05-26 2007-11-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting-diode-element with a light-emitting-diode-chip
US6420732B1 (en) 2000-06-26 2002-07-16 Luxnet Corporation Light emitting diode of improved current blocking and light extraction structure
KR100639199B1 (ko) * 2000-06-28 2006-10-31 주식회사 하이닉스반도체 완전 공핍형 에스오아이 소자의 제조방법
US6274463B1 (en) 2000-07-31 2001-08-14 Hewlett-Packard Company Fabrication of a photoconductive or a cathoconductive device using lateral solid overgrowth method
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
DE10040448A1 (de) 2000-08-18 2002-03-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2002141556A (ja) * 2000-09-12 2002-05-17 Lumileds Lighting Us Llc 改良された光抽出効果を有する発光ダイオード
US7064355B2 (en) * 2000-09-12 2006-06-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting diodes with improved light extraction efficiency
US7053419B1 (en) 2000-09-12 2006-05-30 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting diodes with improved light extraction efficiency
JP4091261B2 (ja) * 2000-10-31 2008-05-28 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
US6525335B1 (en) 2000-11-06 2003-02-25 Lumileds Lighting, U.S., Llc Light emitting semiconductor devices including wafer bonded heterostructures
TW474034B (en) * 2000-11-07 2002-01-21 United Epitaxy Co Ltd LED and the manufacturing method thereof
US8507361B2 (en) 2000-11-27 2013-08-13 Soitec Fabrication of substrates with a useful layer of monocrystalline semiconductor material
US7065124B2 (en) 2000-11-28 2006-06-20 Finlsar Corporation Electron affinity engineered VCSELs
US6905900B1 (en) 2000-11-28 2005-06-14 Finisar Corporation Versatile method and system for single mode VCSELs
TW493286B (en) * 2001-02-06 2002-07-01 United Epitaxy Co Ltd Light-emitting diode and the manufacturing method thereof
JP2002324919A (ja) 2001-02-26 2002-11-08 Sharp Corp 発光ダイオードおよびその製造方法
US6468824B2 (en) * 2001-03-22 2002-10-22 Uni Light Technology Inc. Method for forming a semiconductor device having a metallic substrate
US6987613B2 (en) * 2001-03-30 2006-01-17 Lumileds Lighting U.S., Llc Forming an optical element on the surface of a light emitting device for improved light extraction
KR100482174B1 (ko) * 2001-08-08 2005-04-13 삼성전기주식회사 기판제거 기술을 이용한 GaN계 LED 제작 방법
TW518771B (en) * 2001-09-13 2003-01-21 United Epitaxy Co Ltd LED and the manufacturing method thereof
US6875268B2 (en) 2001-09-26 2005-04-05 Hrl Laboratories, Llc Method of improving a surface of a substrate for bonding
WO2003034508A1 (en) * 2001-10-12 2003-04-24 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
CA2466141C (en) * 2002-01-28 2012-12-04 Nichia Corporation Nitride semiconductor device having support substrate and its manufacturing method
US6658041B2 (en) 2002-03-20 2003-12-02 Agilent Technologies, Inc. Wafer bonded vertical cavity surface emitting laser systems
US20030189215A1 (en) 2002-04-09 2003-10-09 Jong-Lam Lee Method of fabricating vertical structure leds
US20030198795A1 (en) * 2002-04-17 2003-10-23 Grant William K. Modular material design system and method
US6885781B2 (en) * 2002-05-03 2005-04-26 Fujitsu Limited Thin film electro-optical deflector device and a method of fabrication of such a device
JP2006324685A (ja) * 2002-07-08 2006-11-30 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法及び窒化物半導体素子
KR101030068B1 (ko) 2002-07-08 2011-04-19 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 소자
TWI241728B (en) * 2004-09-01 2005-10-11 Epistar Corp Semiconductor light-emitting device and production method thereof
TW567618B (en) * 2002-07-15 2003-12-21 Epistar Corp Light emitting diode with adhesive reflection layer and manufacturing method thereof
US7928455B2 (en) * 2002-07-15 2011-04-19 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting device and method for forming the same
US6649437B1 (en) 2002-08-20 2003-11-18 United Epitaxy Company, Ltd. Method of manufacturing high-power light emitting diodes
EP1553641B1 (de) * 2002-08-29 2011-03-02 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Lichtemittierendes bauelement mit lichtemittierenden dioden
US6965626B2 (en) 2002-09-03 2005-11-15 Finisar Corporation Single mode VCSEL
US6822991B2 (en) 2002-09-30 2004-11-23 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting devices including tunnel junctions
WO2004036626A2 (en) * 2002-10-18 2004-04-29 The Regents Of The University Of California Isostatic pressure assisted wafer bonding method
US6813293B2 (en) 2002-11-21 2004-11-02 Finisar Corporation Long wavelength VCSEL with tunnel junction, and implant
KR100506730B1 (ko) * 2002-12-10 2005-08-08 삼성전기주식회사 발광 다이오드의 제조방법
US20040130263A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 Ray-Hua Horng High brightness led and method for producing the same
US20040227141A1 (en) * 2003-01-30 2004-11-18 Epistar Corporation Light emitting device having a high resistivity cushion layer
TW579610B (en) * 2003-01-30 2004-03-11 Epistar Corp Nitride light-emitting device having adhered reflective layer
DE10308646B4 (de) * 2003-01-31 2008-07-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleitersubstrat für optoelektronische Bauelemente und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2004235648A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh 光電子デバイス用の半導体基板及びその製造方法
US6786390B2 (en) * 2003-02-04 2004-09-07 United Epitaxy Company Ltd. LED stack manufacturing method and its structure thereof
TWI231054B (en) * 2003-03-13 2005-04-11 Showa Denko Kk Light-emitting diode and its manufacturing method
DE112004000426T5 (de) * 2003-03-13 2006-02-09 Showa Denko K.K. Lichtemittierende Diode und Verfahren zu deren Herstellung
US20040259279A1 (en) 2003-04-15 2004-12-23 Erchak Alexei A. Light emitting device methods
US7521854B2 (en) 2003-04-15 2009-04-21 Luminus Devices, Inc. Patterned light emitting devices and extraction efficiencies related to the same
US7083993B2 (en) * 2003-04-15 2006-08-01 Luminus Devices, Inc. Methods of making multi-layer light emitting devices
US6831302B2 (en) 2003-04-15 2004-12-14 Luminus Devices, Inc. Light emitting devices with improved extraction efficiency
US7211831B2 (en) 2003-04-15 2007-05-01 Luminus Devices, Inc. Light emitting device with patterned surfaces
US7105861B2 (en) * 2003-04-15 2006-09-12 Luminus Devices, Inc. Electronic device contact structures
US7074631B2 (en) * 2003-04-15 2006-07-11 Luminus Devices, Inc. Light emitting device methods
US7098589B2 (en) 2003-04-15 2006-08-29 Luminus Devices, Inc. Light emitting devices with high light collimation
US7084434B2 (en) 2003-04-15 2006-08-01 Luminus Devices, Inc. Uniform color phosphor-coated light-emitting diode
US7667238B2 (en) 2003-04-15 2010-02-23 Luminus Devices, Inc. Light emitting devices for liquid crystal displays
US7274043B2 (en) 2003-04-15 2007-09-25 Luminus Devices, Inc. Light emitting diode systems
US20040211972A1 (en) * 2003-04-22 2004-10-28 Gelcore, Llc Flip-chip light emitting diode
US6903381B2 (en) * 2003-04-24 2005-06-07 Opto Tech Corporation Light-emitting diode with cavity containing a filler
JP4140007B2 (ja) * 2003-04-28 2008-08-27 信越半導体株式会社 発光素子及び発光素子の製造方法
EP2264798B1 (de) 2003-04-30 2020-10-14 Cree, Inc. Hochleistungs-Lichtemitter-Verkapselungen mit kompakter Optik
US7298942B2 (en) 2003-06-06 2007-11-20 Finisar Corporation Pluggable optical optic system having a lens fiber stop
US7433381B2 (en) 2003-06-25 2008-10-07 Finisar Corporation InP based long wavelength VCSEL
US7054345B2 (en) 2003-06-27 2006-05-30 Finisar Corporation Enhanced lateral oxidation
US7075962B2 (en) 2003-06-27 2006-07-11 Finisar Corporation VCSEL having thermal management
US7277461B2 (en) 2003-06-27 2007-10-02 Finisar Corporation Dielectric VCSEL gain guide
US6961489B2 (en) 2003-06-30 2005-11-01 Finisar Corporation High speed optical system
US7149383B2 (en) 2003-06-30 2006-12-12 Finisar Corporation Optical system with reduced back reflection
TWI222759B (en) * 2003-07-03 2004-10-21 Epitech Corp Ltd Light emitting diode and method for manufacturing the same
US8999736B2 (en) * 2003-07-04 2015-04-07 Epistar Corporation Optoelectronic system
US7172909B2 (en) * 2003-07-04 2007-02-06 Epistar Corporation Light emitting diode having an adhesive layer and a reflective layer and manufacturing method thereof
US7210857B2 (en) 2003-07-16 2007-05-01 Finisar Corporation Optical coupling system
US6887801B2 (en) 2003-07-18 2005-05-03 Finisar Corporation Edge bead control method and apparatus
US7456035B2 (en) * 2003-07-29 2008-11-25 Lumination Llc Flip chip light emitting diode devices having thinned or removed substrates
US7009213B2 (en) 2003-07-31 2006-03-07 Lumileds Lighting U.S., Llc Light emitting devices with improved light extraction efficiency
US6847057B1 (en) 2003-08-01 2005-01-25 Lumileds Lighting U.S., Llc Semiconductor light emitting devices
US7019330B2 (en) * 2003-08-28 2006-03-28 Lumileds Lighting U.S., Llc Resonant cavity light emitting device
CN100433377C (zh) * 2003-09-05 2008-11-12 晶元光电股份有限公司 具有粘贴反射层的氮化物发光元件
US7341880B2 (en) * 2003-09-17 2008-03-11 Luminus Devices, Inc. Light emitting device processes
US7344903B2 (en) 2003-09-17 2008-03-18 Luminus Devices, Inc. Light emitting device processes
CN1275337C (zh) * 2003-09-17 2006-09-13 北京工大智源科技发展有限公司 高效高亮度多有源区隧道再生白光发光二极管
TWI223460B (en) * 2003-09-23 2004-11-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diodes in series connection and method of making the same
US7031363B2 (en) 2003-10-29 2006-04-18 Finisar Corporation Long wavelength VCSEL device processing
JP4393306B2 (ja) * 2003-10-30 2010-01-06 シャープ株式会社 半導体発光素子およびその製造方法並びに半導体装置
JP4332407B2 (ja) 2003-10-31 2009-09-16 シャープ株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
FR2862424B1 (fr) * 2003-11-18 2006-10-20 Valeo Electronique Sys Liaison Dispositif de refroidissement d'un composant electrique et procede de fabrication de ce dispositif
TWI250669B (en) * 2003-11-26 2006-03-01 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor light emitting element and its manufacturing method
US7450311B2 (en) 2003-12-12 2008-11-11 Luminus Devices, Inc. Optical display systems and methods
EP1706893A2 (de) * 2003-12-24 2006-10-04 Gelcore LLC Laser-abhebung von saphir von einem nitrid-flipchip
EP1705764B1 (de) * 2004-01-07 2012-11-14 Hamamatsu Photonics K. K. Lichtemittierendes halbleiterbauelement und herstellungsverfahren dafür
DE102004004765A1 (de) 2004-01-29 2005-09-01 Rwe Space Solar Power Gmbh Aktive Zonen aufweisende Halbleiterstruktur
WO2005091391A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Showa Denko K.K. Group iii nitride semiconductor light-emitting device and method of producing the same
JP2005286017A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体発光素子
US7202141B2 (en) * 2004-03-29 2007-04-10 J.P. Sercel Associates, Inc. Method of separating layers of material
EP1756875A4 (de) 2004-04-07 2010-12-29 Tinggi Technologies Private Ltd Herstellung einer reflexionsschicht auf halbleiter-leuchtdioden
JP4116587B2 (ja) * 2004-04-13 2008-07-09 浜松ホトニクス株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US6989555B2 (en) * 2004-04-21 2006-01-24 Lumileds Lighting U.S., Llc Strain-controlled III-nitride light emitting device
US7497754B2 (en) * 2004-04-30 2009-03-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Method for thinning substrate of EL device
US7791061B2 (en) * 2004-05-18 2010-09-07 Cree, Inc. External extraction light emitting diode based upon crystallographic faceted surfaces
US7332365B2 (en) * 2004-05-18 2008-02-19 Cree, Inc. Method for fabricating group-III nitride devices and devices fabricated using method
DE102004026125A1 (de) * 2004-05-28 2005-12-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
US7553683B2 (en) * 2004-06-09 2009-06-30 Philips Lumiled Lighting Co., Llc Method of forming pre-fabricated wavelength converting elements for semiconductor light emitting devices
US7534633B2 (en) * 2004-07-02 2009-05-19 Cree, Inc. LED with substrate modifications for enhanced light extraction and method of making same
US20060038188A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Erchak Alexei A Light emitting diode systems
JP2006066518A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Sharp Corp 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
US20060043400A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Erchak Alexei A Polarized light emitting device
DE102004045950A1 (de) 2004-09-22 2006-03-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Gehäuse für ein optoelektronisches Bauelement, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
US8513686B2 (en) * 2004-09-22 2013-08-20 Cree, Inc. High output small area group III nitride LEDs
US8174037B2 (en) 2004-09-22 2012-05-08 Cree, Inc. High efficiency group III nitride LED with lenticular surface
US7259402B2 (en) * 2004-09-22 2007-08-21 Cree, Inc. High efficiency group III nitride-silicon carbide light emitting diode
US7737459B2 (en) * 2004-09-22 2010-06-15 Cree, Inc. High output group III nitride light emitting diodes
US7354355B2 (en) * 2004-10-01 2008-04-08 Nike, Inc. Golf club head or other ball striking device with modifiable feel characteristics
JP2006128202A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Kyocera Corp 発光素子およびそれを用いた照明装置
US7256483B2 (en) * 2004-10-28 2007-08-14 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Package-integrated thin film LED
CN100377377C (zh) * 2004-10-29 2008-03-26 夏普株式会社 半导体发光元件的制造方法
JP2006156950A (ja) * 2004-10-29 2006-06-15 Sharp Corp 半導体発光素子の製造方法
US7419839B2 (en) * 2004-11-12 2008-09-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Bonding an optical element to a light emitting device
US7462502B2 (en) * 2004-11-12 2008-12-09 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Color control by alteration of wavelength converting element
DE102004062290A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips
WO2006071806A2 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Quantum Paper, Inc. Addressable and printable emissive display
US8288942B2 (en) * 2004-12-28 2012-10-16 Cree, Inc. High efficacy white LED
TWI352437B (en) * 2007-08-27 2011-11-11 Epistar Corp Optoelectronic semiconductor device
US7932111B2 (en) * 2005-02-23 2011-04-26 Cree, Inc. Substrate removal process for high light extraction LEDs
JP2006237386A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系半導体発光ダイオード
US20070045640A1 (en) 2005-08-23 2007-03-01 Erchak Alexei A Light emitting devices for liquid crystal displays
US7125734B2 (en) * 2005-03-09 2006-10-24 Gelcore, Llc Increased light extraction from a nitride LED
US8748923B2 (en) * 2005-03-14 2014-06-10 Philips Lumileds Lighting Company Llc Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US7804100B2 (en) * 2005-03-14 2010-09-28 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Polarization-reversed III-nitride light emitting device
US7341878B2 (en) * 2005-03-14 2008-03-11 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength-converted semiconductor light emitting device
US7244630B2 (en) 2005-04-05 2007-07-17 Philips Lumileds Lighting Company, Llc A1InGaP LED having reduced temperature dependence
KR100638825B1 (ko) * 2005-05-23 2006-10-27 삼성전기주식회사 수직구조 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2006339384A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Kyocera Corp 発光素子およびその製造方法ならびにその発光素子を用いた照明装置
US7736945B2 (en) * 2005-06-09 2010-06-15 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED assembly having maximum metal support for laser lift-off of growth substrate
US7754507B2 (en) * 2005-06-09 2010-07-13 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Method of removing the growth substrate of a semiconductor light emitting device
DE102005030466B4 (de) * 2005-06-28 2012-10-25 Infineon Technologies Ag Halbleiterwafer mit Verdrahtungsstrukturen und Halbleiterbauelement sowie Verfahren zur Herstellung desselben
JP4584785B2 (ja) * 2005-06-30 2010-11-24 シャープ株式会社 半導体発光素子の製造方法
TWI269467B (en) * 2005-07-01 2006-12-21 Epitech Technology Corp Light-emitting diode
EP1739210B1 (de) 2005-07-01 2012-03-07 Freiberger Compound Materials GmbH Verfahren zur Herstellung von dotierten Halbleiter-Einkristallen, und III-V-Halbleiter-Einkristall
JP4225510B2 (ja) 2005-07-06 2009-02-18 昭和電工株式会社 化合物半導体発光ダイオードおよびその製造方法
US7384808B2 (en) * 2005-07-12 2008-06-10 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. Fabrication method of high-brightness light emitting diode having reflective layer
US7335924B2 (en) * 2005-07-12 2008-02-26 Visual Photonics Epitaxy Co., Ltd. High-brightness light emitting diode having reflective layer
US8674375B2 (en) * 2005-07-21 2014-03-18 Cree, Inc. Roughened high refractive index layer/LED for high light extraction
JP2007059873A (ja) * 2005-07-26 2007-03-08 Sharp Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JP2007035990A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Kyocera Corp 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法
JP2007067257A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Kyocera Corp 発光素子
DE102006023685A1 (de) * 2005-09-29 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
SG130975A1 (en) 2005-09-29 2007-04-26 Tinggi Tech Private Ltd Fabrication of semiconductor devices for light emission
DE102005047168A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
JP4857702B2 (ja) * 2005-10-13 2012-01-18 三菱電機株式会社 集積型光半導体装置の製造方法
SG131803A1 (en) 2005-10-19 2007-05-28 Tinggi Tech Private Ltd Fabrication of transistors
US20070096121A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Ni Ying C Light emitting diode and method for manufacturing the same
US7718449B2 (en) * 2005-10-28 2010-05-18 Lumination Llc Wafer level package for very small footprint and low profile white LED devices
DE602006008256D1 (de) * 2005-12-15 2009-09-17 Lg Electronics Inc LED mit vertikaler Struktur und deren Herstellungsverfahren
SG133432A1 (en) 2005-12-20 2007-07-30 Tinggi Tech Private Ltd Localized annealing during semiconductor device fabrication
US7915619B2 (en) 2005-12-22 2011-03-29 Showa Denko K.K. Light-emitting diode and method for fabrication thereof
US8592858B2 (en) 2006-01-23 2013-11-26 Showa Denko K.K. Light-emitting diode and method for fabrication thereof
US20070181905A1 (en) * 2006-02-07 2007-08-09 Hui-Heng Wang Light emitting diode having enhanced side emitting capability
WO2007091704A1 (en) 2006-02-08 2007-08-16 Showa Denko K.K. Light-emitting diode and fabrication method thereof
WO2007094476A1 (en) 2006-02-14 2007-08-23 Showa Denko K.K. Light-emitting diode
JP2007221051A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系半導体素子の製造方法
US20070240631A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Applied Materials, Inc. Epitaxial growth of compound nitride semiconductor structures
WO2007139894A2 (en) 2006-05-26 2007-12-06 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Solid state light emitting device and method of making same
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
US8596819B2 (en) 2006-05-31 2013-12-03 Cree, Inc. Lighting device and method of lighting
US8174025B2 (en) * 2006-06-09 2012-05-08 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Semiconductor light emitting device including porous layer
TWI305960B (en) * 2006-06-16 2009-02-01 Opto Tech Corp Light emitting diode and method manufacturing the same
JP2008004587A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Sharp Corp 半導体発光素子及びその製造方法並びに化合物半導体発光ダイオード
SG140473A1 (en) 2006-08-16 2008-03-28 Tinggi Tech Private Ltd Improvements in external light efficiency of light emitting diodes
CN101554089A (zh) * 2006-08-23 2009-10-07 科锐Led照明科技公司 照明装置和照明方法
SG140512A1 (en) 2006-09-04 2008-03-28 Tinggi Tech Private Ltd Electrical current distribution in light emitting devices
US20100224890A1 (en) * 2006-09-18 2010-09-09 Cree, Inc. Light emitting diode chip with electrical insulation element
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
JP2008091789A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオード
US20080092819A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Substrate support structure with rapid temperature change
TWI324403B (en) * 2006-11-07 2010-05-01 Opto Tech Corp Light emitting diode and method manufacturing the same
US8283683B2 (en) * 2006-11-07 2012-10-09 Opto Tech Corporation Chip-bonding light emitting diode chip
JP5306589B2 (ja) * 2006-11-17 2013-10-02 シャープ株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
US9310026B2 (en) 2006-12-04 2016-04-12 Cree, Inc. Lighting assembly and lighting method
CN101622493A (zh) * 2006-12-04 2010-01-06 科锐Led照明科技公司 照明装置和照明方法
TW201448263A (zh) 2006-12-11 2014-12-16 Univ California 透明發光二極體
TWI331411B (en) * 2006-12-29 2010-10-01 Epistar Corp High efficiency light-emitting diode and method for manufacturing the same
TWI370555B (en) * 2006-12-29 2012-08-11 Epistar Corp Light-emitting diode and method for manufacturing the same
US8110425B2 (en) 2007-03-20 2012-02-07 Luminus Devices, Inc. Laser liftoff structure and related methods
JP5346443B2 (ja) 2007-04-16 2013-11-20 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
US8133768B2 (en) * 2007-05-31 2012-03-13 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system
US8877101B2 (en) 2007-05-31 2014-11-04 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a light emitting, power generating or other electronic apparatus
US8889216B2 (en) * 2007-05-31 2014-11-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing addressable and static electronic displays
US8846457B2 (en) 2007-05-31 2014-09-30 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8384630B2 (en) * 2007-05-31 2013-02-26 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system
US9419179B2 (en) 2007-05-31 2016-08-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US8415879B2 (en) 2007-05-31 2013-04-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9018833B2 (en) 2007-05-31 2015-04-28 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting or absorbing diodes
US8809126B2 (en) 2007-05-31 2014-08-19 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8674593B2 (en) 2007-05-31 2014-03-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US8852467B2 (en) 2007-05-31 2014-10-07 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US9534772B2 (en) 2007-05-31 2017-01-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting diodes
US9425357B2 (en) 2007-05-31 2016-08-23 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Diode for a printable composition
US9343593B2 (en) 2007-05-31 2016-05-17 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US20080303033A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Cree, Inc. Formation of nitride-based optoelectronic and electronic device structures on lattice-matched substrates
US8148733B2 (en) 2007-06-12 2012-04-03 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Vertical LED with current guiding structure
US8546818B2 (en) * 2007-06-12 2013-10-01 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Vertical LED with current-guiding structure
US7759670B2 (en) * 2007-06-12 2010-07-20 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Vertical LED with current guiding structure
JP5123573B2 (ja) * 2007-06-13 2013-01-23 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
US20080314311A1 (en) * 2007-06-24 2008-12-25 Burrows Brian H Hvpe showerhead design
US7867793B2 (en) * 2007-07-09 2011-01-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Substrate removal during LED formation
JP5431320B2 (ja) 2007-07-17 2014-03-05 クリー インコーポレイテッド 内部光学機能を備えた光学素子およびその製造方法
US8617997B2 (en) * 2007-08-21 2013-12-31 Cree, Inc. Selective wet etching of gold-tin based solder
US11114594B2 (en) 2007-08-24 2021-09-07 Creeled, Inc. Light emitting device packages using light scattering particles of different size
JP4892445B2 (ja) 2007-10-01 2012-03-07 昭和電工株式会社 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
US20090149008A1 (en) * 2007-10-05 2009-06-11 Applied Materials, Inc. Method for depositing group iii/v compounds
JP5236924B2 (ja) * 2007-10-11 2013-07-17 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
US9431589B2 (en) 2007-12-14 2016-08-30 Cree, Inc. Textured encapsulant surface in LED packages
US8692286B2 (en) 2007-12-14 2014-04-08 Philips Lumileds Lighing Company LLC Light emitting device with bonded interface
US7985979B2 (en) 2007-12-19 2011-07-26 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Semiconductor light emitting device with light extraction structures
US20090194026A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Burrows Brian H Processing system for fabricating compound nitride semiconductor devices
JP5315070B2 (ja) * 2008-02-07 2013-10-16 昭和電工株式会社 化合物半導体発光ダイオード
TWI362769B (en) 2008-05-09 2012-04-21 Univ Nat Chiao Tung Light emitting device and fabrication method therefor
US7992332B2 (en) 2008-05-13 2011-08-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Apparatuses for providing power for illumination of a display object
US8127477B2 (en) 2008-05-13 2012-03-06 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
CN101635324B (zh) * 2008-07-24 2015-08-26 晶元光电股份有限公司 发光元件及其制造方法
US20100001312A1 (en) * 2008-07-01 2010-01-07 Epistar Corporation Light-emitting device and method for manufacturing the same
US8329295B2 (en) 2008-07-11 2012-12-11 Freiberger Compound Materials Gmbh Process for producing doped gallium arsenide substrate wafers having low optical absorption coefficient
DE102008032628A1 (de) * 2008-07-11 2010-01-28 Freiberger Compound Materials Gmbh Verfahren zur Herstellung von dotierten Galliumarsenidsubstratwafern mit niedrigem optischen Absorptionskoeffizienten
TWI420693B (zh) * 2008-07-17 2013-12-21 Advanced Optoelectronic Tech 發光二極體及其製程
US10147843B2 (en) 2008-07-24 2018-12-04 Lumileds Llc Semiconductor light emitting device including a window layer and a light-directing structure
DE102008039360B4 (de) * 2008-08-22 2021-05-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
JP5097057B2 (ja) * 2008-08-29 2012-12-12 株式会社沖データ 表示装置
US20100139554A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-10 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for making gallium nitride and gallium aluminum nitride thin films
JP2010192701A (ja) 2009-02-18 2010-09-02 Showa Denko Kk 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び発光ダイオードの製造方法
US8110889B2 (en) * 2009-04-28 2012-02-07 Applied Materials, Inc. MOCVD single chamber split process for LED manufacturing
US20110079251A1 (en) * 2009-04-28 2011-04-07 Olga Kryliouk Method for in-situ cleaning of deposition systems
TW201039381A (en) * 2009-04-29 2010-11-01 Applied Materials Inc Method of forming in-situ pre-GaN deposition layer in HVPE
US20110104843A1 (en) * 2009-07-31 2011-05-05 Applied Materials, Inc. Method of reducing degradation of multi quantum well (mqw) light emitting diodes
US20110027973A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Applied Materials, Inc. Method of forming led structures
US20110030615A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for dry cleaning a cooled showerhead
CN102414801A (zh) 2009-08-27 2012-04-11 应用材料公司 在原位腔室清洁后的处理腔室去污方法
US20110064545A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-17 Applied Materials, Inc. Substrate transfer mechanism with preheating features
US20110062469A1 (en) 2009-09-17 2011-03-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Molded lens incorporating a window element
US20110076400A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Applied Materials, Inc. Nanocrystalline diamond-structured carbon coating of silicon carbide
WO2011044046A2 (en) * 2009-10-07 2011-04-14 Applied Materials, Inc. Improved multichamber split processes for led manufacturing
KR101616905B1 (ko) * 2009-10-22 2016-04-29 엘지디스플레이 주식회사 반도체 발광 소자
JP5343018B2 (ja) 2010-02-08 2013-11-13 昭和電工株式会社 発光ダイオード及びその製造方法、並びに発光ダイオードランプ
US20110204376A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Applied Materials, Inc. Growth of multi-junction led film stacks with multi-chambered epitaxy system
US20110207256A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Applied Materials, Inc. In-situ acceptor activation with nitrogen and/or oxygen plasma treatment
US8425715B2 (en) 2010-04-12 2013-04-23 Suss Microtec Lithography, Gmbh Apparatus for high throughput wafer bonding
US8329482B2 (en) 2010-04-30 2012-12-11 Cree, Inc. White-emitting LED chips and method for making same
CN101835085A (zh) * 2010-05-10 2010-09-15 瑞声声学科技(深圳)有限公司 硅基电容麦克风的制作方法
AU2011268135B2 (en) 2010-06-18 2014-06-12 Glo Ab Nanowire LED structure and method for manufacturing the same
US9076827B2 (en) 2010-09-14 2015-07-07 Applied Materials, Inc. Transfer chamber metrology for improved device yield
KR20120040448A (ko) * 2010-10-19 2012-04-27 삼성엘이디 주식회사 수직형 발광 소자
US8664067B2 (en) * 2010-11-18 2014-03-04 Monolithic Power Systems, Inc. CMOS devices with reduced short channel effects
US8822817B2 (en) * 2010-12-03 2014-09-02 The Boeing Company Direct wafer bonding
KR20120099318A (ko) * 2011-01-26 2012-09-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
DE102011011862A1 (de) * 2011-02-21 2012-08-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips
FR2964498A1 (fr) * 2011-03-21 2012-03-09 Soitec Silicon On Insulator Empilement de led de couleur
JP5095840B2 (ja) * 2011-04-26 2012-12-12 株式会社東芝 半導体発光素子
JP5095848B1 (ja) * 2011-05-18 2012-12-12 株式会社東芝 半導体発光素子
US8853086B2 (en) 2011-05-20 2014-10-07 Applied Materials, Inc. Methods for pretreatment of group III-nitride depositions
US8980002B2 (en) 2011-05-20 2015-03-17 Applied Materials, Inc. Methods for improved growth of group III nitride semiconductor compounds
US8778783B2 (en) 2011-05-20 2014-07-15 Applied Materials, Inc. Methods for improved growth of group III nitride buffer layers
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
US20130075769A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Ledengin, Inc. Selection of phosphors and leds in a multi-chip emitter for a single white color bin
US8350251B1 (en) 2011-09-26 2013-01-08 Glo Ab Nanowire sized opto-electronic structure and method for manufacturing the same
JP2013093412A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Showa Denko Kk 発光ダイオード、発光ダイオードの製造方法、発光ダイオードランプ及び照明装置
US20130161669A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Fu-Bang CHEN Light-emitting diode with current diffusion structure and a method for fabricating the same
US9269696B2 (en) 2012-04-25 2016-02-23 Epistar Corporation Light-emitting device
JP5957358B2 (ja) 2012-10-16 2016-07-27 昭和電工株式会社 発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び照明装置
JP2014120695A (ja) 2012-12-19 2014-06-30 Rohm Co Ltd 半導体発光素子
JP6100567B2 (ja) * 2013-03-18 2017-03-22 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子とその製造方法
JP6074309B2 (ja) * 2013-04-16 2017-02-01 京セラ株式会社 半導体接着用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
US8896008B2 (en) 2013-04-23 2014-11-25 Cree, Inc. Light emitting diodes having group III nitride surface features defined by a mask and crystal planes
US10312731B2 (en) 2014-04-24 2019-06-04 Westrock Shared Services, Llc Powered shelf system for inductively powering electrical components of consumer product packages
US9865769B2 (en) 2015-03-23 2018-01-09 International Business Machines Corporation Back contact LED through spalling
KR102465406B1 (ko) 2016-01-07 2022-11-09 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자
WO2017139317A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-17 Lumeova, Inc Ultra-wideband, wireless optical high speed communication devices and systems
US9859470B2 (en) * 2016-03-10 2018-01-02 Epistar Corporation Light-emitting device with adjusting element
US10249786B2 (en) * 2016-11-29 2019-04-02 Palo Alto Research Center Incorporated Thin film and substrate-removed group III-nitride based devices and method
CN109216511A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 上海芯元基半导体科技有限公司 P面出光的薄膜led芯片及其制造方法
US11402672B2 (en) 2018-05-03 2022-08-02 X Development Llc Quantum confined nanostructures with improved homogeneity and methods for making the same
DE102018132955A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes bauelement
US10847569B2 (en) * 2019-02-26 2020-11-24 Raytheon Company Wafer level shim processing
US11637219B2 (en) 2019-04-12 2023-04-25 Google Llc Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
US20210066547A1 (en) 2019-08-28 2021-03-04 Tslc Corporation Semiconductor Components And Semiconductor Structures And Methods Of Fabrication
US20220293820A1 (en) * 2019-09-27 2022-09-15 New Silicon Corporation Pte Ltd Method for fabricating a semiconductor device and the semiconductor device thereof
CN110767781A (zh) * 2019-11-18 2020-02-07 国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司 一种高亮度发光二极管及其制造方法
US11592166B2 (en) 2020-05-12 2023-02-28 Feit Electric Company, Inc. Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility
US11876042B2 (en) 2020-08-03 2024-01-16 Feit Electric Company, Inc. Omnidirectional flexible light emitting device

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179702A (en) * 1978-03-09 1979-12-18 Research Triangle Institute Cascade solar cells
JPS5669880A (en) * 1979-11-12 1981-06-11 Toshiba Corp Semiconductor luminous device
JPS60136788A (ja) * 1983-12-26 1985-07-20 日本ビクター株式会社 Ｌｅｄ平面パネルデイスプレイの製作法
JPS6195591A (ja) * 1984-10-16 1986-05-14 Sony Corp 半導体レ−ザ
JPS61183986A (ja) * 1985-02-08 1986-08-16 Toshiba Corp 半導体発光装置の製造方法
JPS61182280A (ja) * 1985-02-08 1986-08-14 Toshiba Corp 青色発光素子の製造方法
NL8700033A (nl) * 1987-01-09 1988-08-01 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting van het type halfgeleider op isolator.
US4914667A (en) * 1987-01-21 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Hybrid laser for optical communications, and transmitter, system, and method
US4771016A (en) * 1987-04-24 1988-09-13 Harris Corporation Using a rapid thermal process for manufacturing a wafer bonded soi semiconductor
JPS6415913A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Mitsubishi Monsanto Chem Epitaxial growth method of substrate for high-brightness led
US4864371A (en) * 1987-11-18 1989-09-05 Hewlett-Packard Company Partially opaque substrate red LED
JPH0770755B2 (ja) * 1988-01-21 1995-07-31 三菱化学株式会社 高輝度ｌｅｄ用エピタキシャル基板及びその製造方法
US4883561A (en) * 1988-03-29 1989-11-28 Bell Communications Research, Inc. Lift-off and subsequent bonding of epitaxial films
US4846931A (en) * 1988-03-29 1989-07-11 Bell Communications Research, Inc. Method for lifting-off epitaxial films
US4864369A (en) * 1988-07-05 1989-09-05 Hewlett-Packard Company P-side up double heterojunction AlGaAs light-emitting diode
US4992837A (en) * 1988-11-15 1991-02-12 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Light emitting semiconductor device
US5048035A (en) * 1989-05-31 1991-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
US5153889A (en) * 1989-05-31 1992-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
JPH0344067A (ja) * 1989-07-11 1991-02-25 Nec Corp 半導体基板の積層方法
US5103271A (en) * 1989-09-28 1992-04-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same
US5008718A (en) * 1989-12-18 1991-04-16 Fletcher Robert M Light-emitting diode with an electrically conductive window
JPH04130675A (ja) * 1990-09-20 1992-05-01 Fujitsu Ltd 面発光ダイオード及び発光ダイオードの製造方法
US5135877A (en) * 1990-10-09 1992-08-04 Eastman Kodak Company Method of making a light-emitting diode with anti-reflection layer optimization
US5110748A (en) * 1991-03-28 1992-05-05 Honeywell Inc. Method for fabricating high mobility thin film transistors as integrated drivers for active matrix display
US5166761A (en) * 1991-04-01 1992-11-24 Midwest Research Institute Tunnel junction multiple wavelength light-emitting diodes
US5280184A (en) * 1992-04-08 1994-01-18 Georgia Tech Research Corporation Three dimensional integrated circuits with lift-off
US5244817A (en) * 1992-08-03 1993-09-14 Eastman Kodak Company Method of making backside illuminated image sensors
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
US5376580A (en) * 1993-03-19 1994-12-27 Hewlett-Packard Company Wafer bonding of light emitting diode layers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013900A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006319374A (ja) 2006-11-24
US5502316A (en) 1996-03-26
EP0727830B1 (de) 2003-04-02
TW280039B (de) 1996-07-01
KR100338180B1 (ko) 2002-08-24
JP3532953B2 (ja) 2004-05-31
JPH06302857A (ja) 1994-10-28
JP3708938B2 (ja) 2005-10-19
JP2004080042A (ja) 2004-03-11
EP0730311A2 (de) 1996-09-04
EP0730311A3 (de) 1997-01-29
EP0727830A3 (de) 1997-01-29
DE69432426D1 (de) 2003-05-08
DE69406964D1 (de) 1998-01-08
KR100401370B1 (ko) 2003-10-17
JP2004006986A (ja) 2004-01-08
EP0616376A1 (de) 1994-09-21
DE69406964T2 (de) 1998-06-04
KR940022932A (ko) 1994-10-22
EP0727830A2 (de) 1996-08-21
EP0727829A2 (de) 1996-08-21
EP0727829A3 (de) 1997-01-29
KR100342749B1 (ko) 2002-07-04
US5376580A (en) 1994-12-27
KR100339963B1 (ko) 2002-06-22
EP0616376B1 (de) 1997-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69432426T2 (de) Verbinden von Schichten einer lichtemittierenden Diode
EP1920469B1 (de) Verfahren zum lateralen zertrennen eines halbleiterwafers und optoelektronisches bauelement
EP1314209B1 (de) Verfahren zum herstellen eines strahlungsemittierenden halbleiterchips auf iii-v-nitridhalbleiter-basis und strahlungsemittierender halbleiterchip
DE69510129T2 (de) Oberflächenemittierende lumineszente Halbleitervorrichtung
DE10000088A1 (de) Mittels Substratentfernung hergestellte optische In¶x¶Al¶y¶Ga¶z¶N-Emitter
DE19953609A1 (de) Dickenanpassen von waferverbundenen Al¶x¶Ga¶y¶In¶z¶N-Strukturen durch Laserschmelzen
DE10211531A1 (de) Hocheffiziente LED und Verfahren zur Herstellung derselben
DE112005003476T5 (de) Substratentfernungsprozess für LEDs mit hoher Lichtausbeute
DE10008583A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optisch transparenten Substrates und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Halbleiterchips
DE102012206482A1 (de) Solarzellen mit Wafer-Verbindung und Herstellungsverfahren
US4883770A (en) Selective NIPI doping super lattice contacts and other semiconductor device structures formed by shadow masking fabrication
DE4116530C2 (de) Laserdiodenarray und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2020255976A1 (ja) 半導体光デバイスの製造方法及び半導体光デバイス
DE2920444A1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zu seiner herstellung
WO2018192972A1 (de) Halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer halbleiterlaserdiode
EP0557318A1 (de) Verfahren zur herstellung von halbleiterelementen, insbesondere von dioden.
DE10032246A1 (de) Lumineszenzdiodenchip auf der Basis von InGaN und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012101889A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips und optoelektronischer Halbleiterchip
WO2012171736A1 (de) Optoelektronischer halbleiterkörper und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterkörpers
EP0173643A2 (de) Halbleiterbauelement, das eine Schicht aus transparentem, n-leitenden Material aufweist, und Verwendung derartiger Bauelemente
DE102005029272A1 (de) Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterkörpers für einen derartigen Halbleiterchip
WO2018077954A1 (de) Verfahren zur herstellung eines halbleiterlasers und halbleiterlaser
WO2019002097A1 (de) Halbleiterchip mit transparenter stromaufweitungsschicht
DE10012869C2 (de) Vertikalresonator-Laserdiode mit koplanaren elektrischen Anschlußkontakten und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10127387B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleitersubstrats und eines Halbleiterbauelements aus zwei einkristallinen Halbleiterscheiben

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

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

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

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