ES2337038T3 - Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio. - Google Patents

Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio. Download PDF

Info

Publication number
ES2337038T3
ES2337038T3 ES03728992T ES03728992T ES2337038T3 ES 2337038 T3 ES2337038 T3 ES 2337038T3 ES 03728992 T ES03728992 T ES 03728992T ES 03728992 T ES03728992 T ES 03728992T ES 2337038 T3 ES2337038 T3 ES 2337038T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
group iii
light emitting
zero
layer
emitting diode
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
ES03728992T
Other languages
English (en)
Inventor
Heng Liu
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.)
Lumei Optoelectronics Corp
Original Assignee
Lumei Optoelectronics Corp
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
Application filed by Lumei Optoelectronics Corp filed Critical Lumei Optoelectronics Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2337038T3 publication Critical patent/ES2337038T3/es
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
    • 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
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • 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
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Un diodo (100) emisor de luz que emite luz en la porción de 400-550 nm de un espectro visible, comprendiendo dicho diodo (100) emisor de luz: un sustrato (101); una estructura tampón (102) de nucleación dispuesta en una superficie superior de dicho sustrato (101); una heteroestructura de diodo de unión P-N dispuesta en dicha estructura tampón (102), que comprende: una primera capa (104) de revestimiento; y una segunda capa (106) de revestimiento, escogidas dicha primera capa (104) de revestimiento y dicha segunda capa (106) de revestimiento entre al menos uno de nitruros binarios del Grupo III y nitruros ternarios del Grupo III; una primera capa ventana (107) formada de GaN dopado con Mg y dispuesta en dicha heteroestructura de diodo de unión P-N; una segunda capa ventana (108) formada de GaN dopado con Mg y dispuesta en dicha primera capa ventana (107); una capa conductora (109) formada de NiO/Au y dispuesta en dicha segunda capa ventana (108); una primera abertura (110) formada en un lado del diodo (100) emisor de luz y a través de dicha capa conductora (119), de forma que hay dispuesto un primer contacto (109) de conexión eléctrica en una superficie superior de dicha segunda capa ventana (108); un primer electrodo (110) dispuesto en dicho primer contacto (109) de conexión eléctrica; una segunda abertura (113) formada en otro lado del diodo (100) emisor de luz, estando formada dicha segunda abertura (113) hasta dicha primera capa (104) de revestimiento en la que está dispuesto el segundo contacto (111) de conexión eléctrica; y un segundo electrodo (115) dispuesto en dicho segundo contacto (111) de conexión eléctrica, caracterizado porque: el sustrato (101) es un SiC sin dopar y la estructura tampón (102) de nucleación es un tampón de nucleación de nitruro; la superficie superior de dicha capa conductora (119) es una superficie superior del diodo (100) emisor de luz, y formando dicha segunda abertura (113) un rebaje de tres paredes en dicho diodo (100) emisor de luz.

Description

Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio.
La presente invención versa acerca de un dispositivo de diodo emisor de luz (LED) y acerca de un procedimiento para producir y hacer funcionar el mismo. Más en particular, la presente invención versa acerca de un LED que tiene características de salida y un diseño mejorados. Aún más en particular, la presente invención versa acerca de un LED formado sobre un sustrato de carburo de silicio de elevada resistividad con una estructura lateral del dispositivo.
Antecedentes de la invención
La eficacia de un diodo emisor de luz (LED) está limitada por un número de factores que constituyen retos continuos para los ingenieros de dispositivos de LED. Entre ellos, la luz generada puede ser absorbida por las capas de material semiconductor que constituyen el LED, y puede ser ocluida por los electrodos que son requeridos para llevar una corriente de activación a la región activa del dispositivo.
Se ha utilizado comúnmente el carburo de silicio (SiC) con una resistencia relativamente baja (es decir, fuertemente dopado) como un material de sustrato conductor para LED de alta luminancia en la gama espectral azul, verde y casi ultravioleta. Para los LED en esta gama espectral, se ha utilizado nitruro de galio (GaN) como un material básico emisor de luz. Las estructuras LED basadas en GaN son crecidas normalmente en el sustrato, capa a capa, mediante tratamiento de deposición de vapor, que es normalmente un procedimiento de deposición metaloorgánica de vapor químico (MOCVD).
La Fig. 1 muestra un diagrama esquemático de un dispositivo convencional 10 de LED, o un chip de LED, construido sobre un sustrato sustancialmente conductor 20 de SiC. Hay dispuestos dos electrodos 21, 22, que sirven de contactos óhmicos, en lados opuestos del sustrato 20. Uno de los electrodos 21, al que se denomina en el presente documento el electrodo superior 21, está colocado en el lado del sustrato 20 sobre el que está construido el LED (es decir, el MOCVD o la cara de la capa epitaxial). El otro electrodo 22 es denominado en el presente documento el electrodo inferior 22 y está colocado en el lado del sustrato 20 opuesto a la cara de la capa epitaxial. Hay dispuesta una capa tampón 23 en el sustrato 20 de SiC, y hay dispuesta una estructura 24 emisora de luz en la capa tampón. La estructura 24 emisora de luz incluye una región activa 26 flanqueada por una capa 25 de revestimiento de tipo N y una capa 27 de revestimiento de tipo P.
Existen problemas de rendimiento asociados a este diseño del dispositivo. Para hacer crecer material de GaN de alta calidad sobre el sustrato de SiC se necesita considerar un desacoplamiento de retícula del 3%. Los desacoplamientos de retícula inducen tensión en la estructura cristalina que da lugar a defectos de la estructura cristalina que limitan el rendimiento o degradan la fiabilidad del dispositivo electrónico.
Normalmente, se utiliza una capa de nitruro de aluminio (AlN) con únicamente un desacoplamiento de retícula del 1% al SiC como una capa de transición entre el SiC y el GaN. Dado que el AlN es muy resistivo, los LED fabricados con una capa de transición de AlN exhiben un voltaje directo muy elevado que tiene como resultado un consumo elevado de energía y una baja eficacia.
Para reducir el resistividad de la capa de transición, se puede emplear una capa de nitruro de aluminio-galio (AlGaN). El AlGaN puede ser dopado de tipo N y crear una conductividad mucho mayor que el AlN. Sin embargo, dado que se debe abordar el asunto del desacoplamiento de retícula, el compuesto utilizado de AlGaN sigue requiriendo una composición elevada de aluminio (Al). Esto tiene como resultado una mejora limitada del voltaje directo.
Un segundo problema es que para formar un recorrido de flujo de corriente de baja resistencia desde el electrodo superior al electrodo inferior durante el funcionamiento del dispositivo, se requiere que el sustrato de SiC esté fuertemente dopado. Cuando el sustrato está fuertemente dopado el SiC se vuelve más absorbente de la energía lumínica, especialmente en la gama de luz azul-verde y cercana a ultravioleta, con una longitud de onda de aproximadamente 400-550 nm, lo que reduce la eficacia del sustrato como un transmisor de luz. Por lo tanto, es inevitable un equilibrio entre la salida de luz y el voltaje directo. Por lo tanto, lo que se necesita es una arquitectura de LED que proporcione una salida mejorada de luz.
Se considera que el documento WO 02/09185 es la técnica anterior más próxima, y da a conocer un diodo emisor de luz conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona un diodo emisor de luz conforme a la reivindicación independiente 1. Las realizaciones preferentes adicionales son dadas en las reivindicaciones dependientes.
Se puede comprender la invención reivindicada en vista de las realizaciones de un diodo emisor de luz descrito más adelante. En general, las realizaciones descritas describen realizaciones preferentes de la invención. Sin embargo, el lector atento observará que algunos aspectos de las realizaciones descritas se extienden más allá del alcance de las reivindicaciones. En la medida en que las realizaciones descritas se extiendan en efecto más allá del alcance de las reivindicaciones, se deben considerar las realizaciones descritas como información de fondo suplementaria y no constituyen definiciones de la invención per se. Esto también es válido para la "Breve descripción de los dibujos" subsiguiente al igual que la "Descripción detallada de la invención".
Serán evidentes y se apreciarán otros objetivos y logros junto de con una comprensión más completa de la invención al hacer referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones tomadas en conjunto con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista de corte transversal de un LED convencional.
La Fig. 2A es una vista en planta superior de un LED de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 2B es una vista esquemática de corte transversal del LED de la Fig. 2A.
Descripción detallada de la invención
La Fig. 2 muestra una vista esquemática de corte transversal de una realización de un LED de acuerdo con la presente invención y que se designa en su conjunto como 100. El LED está construido sobre un sustrato 101. Preferentemente, el sustrato 101 está sin dopar y es de SiC de cristal único que tiene una resistividad mayor que 0,09 ohmio-cm. El SiC está seleccionado debido a su elevado índice de refracción y su estrecho acoplamiento de retícula de nitruro de galio (un desacoplamiento del 3,5%) y compuestos relacionados de nitruro III-V. También se pueden utilizar otros sustratos conocidos por los expertos en la técnica para equiparar de forma sustancial las características del SiC.
Normalmente, se hace crecer al sustrato 101 mediante transferencia por vapor, una técnica bien conocida por los expertos en la técnica y que no será expuesto adicionalmente en el presente documento. Dichos sustratos pueden ser adquiridos en Sterling Semiconductor, sito en 22660 Executive Drive, Suite 101 Sterling, Virginia, 20166-9535, EE. UU. o en II-VI Inc., ubicados en 375 Saxonburg Blvd., Saxonburg, Pensilvania 16056, EE. UU. Las capas semiconductoras adicionales descritas en la presente sección son crecidas utilizando una deposición metaloorgánica de vapor químico (MOCVD), una técnica bien conocida en la técnica y que tampoco será expuesto adicionalmente en el presente documento. También se pueden emplear otras técnicas y procedimientos bien conocidos para crecer las capas epitaxiales sobre el sustrato 101.
El diodo 100 emisor de luz incluye el sustrato 101 que tiene una superficie inferior 130 o emisora de luz y una superficie superior 132. Además, el LED 100 incluye una estructura tampón 102 de nucleación que puede entrar en contacto con el sustrato 101 y está formada preferentemente de GaN, AlN, nitruro de indio (InN), nitruros ternarios del Grupo III que tienen la fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen la fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III, la suma de x e y es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y 1 es mayor que la suma de x e y, y aleaciones de SiC con dichos nitruros ternarios y cuaternarios del Grupo III.
La estructura tampón 102 está dispuesta entre el sustrato 101 y la estructura 112 emisora de luz para mitigar la tensión física inducida por el desacoplamiento de retícula cristalina entre los dos materiales. El diodo 100 emisor de luz tiene una estructura 112 emisora de luz de arquitectura horizontal, y ni la estructura tampón 102 ni el sustrato 101 están situados entre los electrodos 110, 115 interrumpiendo el recorrido previsto de la corriente de activación.
En una realización de acuerdo con la presente invención como se muestra en las Figuras 2A y 2B, la estructura tampón 102 incluye una única capa no conductora de nucleación, pero puede incluir otras capas. La capa 102 está formada de AlN, sin embargo se pueden utilizar otros materiales incluyendo AlGaN u otros materiales conocidos por los expertos en la técnica. El material de la estructura tampón puede ser no conductor dado que no se requiere una conducción vertical de corriente a través de la estructura tampón 102. Un diseño de una única capa tampón reduce la complejidad de fabricación y mejora el rendimiento del diodo 100 al minimizar la absorción y la reflexión interna. Otras realizaciones de acuerdo con la presente invención pueden emplear capas de material de nucleación distintas o estratificadas, u otras capas, para destacar distintas características del rendimiento del dispositivo.
Dispuesta en la estructura tampón 102, hay una capa de GaN sin dopar que puede ser crecida para servir como un sustrato 103 de GaN en la estructura 112 emisora de luz. El sustrato 103 de GaN sirve para completar la función de tampón reticular estableciendo la red cristalina de GaN y crear una base de alta calidad de bajo defecto para la formación de una capa de revestimiento que se encuentra dispuesta en el sustrato 103.
Se forma una estructura 112 emisora de luz en el sustrato 103 de GaN, siendo la estructura 112 emisora de luz una heteroestructura doble que incluye una unión P-N en la que las capas activas y la heteroestructura están seleccionadas del grupo de nitruros binarios del Grupo III, nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III, y aleaciones de SiC con dichos nitruros.
La estructura 112 emisora de luz incluye una primera capa 104 de revestimiento, una región activa 105, y una segunda capa 106 de revestimiento. La primera capa 104 de revestimiento está dispuesta en el sustrato 103 de GaN. Las capas 104, 106 de revestimiento deben ser dopadas bien a uno distinto de un tipo P o de un tipo N. Preferentemente, la región activa 105 tiene una anchura de banda menor que la anchura de banda de cualquiera de las capas 104, 106 de revestimiento.
La segunda capa 106 de revestimiento está dispuesta en la región activa 105. En el ejemplo ilustrativo de la Fig. 2B, la primera capa 104 de revestimiento está formada, preferentemente, de GaN dopado con silicio, la región activa 105 está formada, preferentemente, de una estructura de pozo cuántico múltiple (MQW) de nitruro de galio-indio/nitruro de galio (GaInN/GaN) de tipo N dopado con silicio, y la segunda capa de revestimiento está formada, preferentemente, de nitruro de aluminio galio (AlGaN) dopado con Mg.
En una realización de acuerdo con la presente invención como se muestra en la Fig. 2B, se forma una primera capa ventana 107 de GaN dopado con Mg, y se forma una segunda capa ventana 108 de otra capa de GaN dopado con Mg para permitir un contacto óhmico entre las capas ventana 107, 108 y un primer electrodo 110. La segunda capa ventana 108 está dispuesta en la primera capa ventana 107, estando dispuesta la primera capa ventana 107 en la región 112 emisora de luz.
Hay dispuesta una capa conductora semitransparente 119 formada de óxido de níquel/oro (NiO/Au) en la segunda capa ventana 108 para propagar adicionalmente corriente del primer electrodo 110 sobre la superficie de las capas ventana 107, 108 para maximizar el alcance de la corriente de accionamiento y hacer un uso óptimo de la región activa 105 disponible. La superficie superior 132 de la capa conductora semitransparente 119 es también la superficie superior del LED 100.
El primer electrodo 110 está asentado sobre una capa reflectante 109 de adhesión de contacto eléctrico formada en la superficie superior de la segunda capa ventana 108. El primer electrodo 110 está depositado en una superficie superior del contacto 109 de adhesión para facilitar la unión por hilo en el procedimiento de envasado. Cada una de la primera capa 106 de revestimiento y de la segunda capa 104 de revestimiento tiene una anchura de banda mayor que la región activa 105.
Para proporcionar un contacto óhmico con la primera capa 104 de revestimiento, las capas ventana 107, 108 y varias capas de la estructura 112 emisora de luz son decapadas para formar un rebaje 113 de tres paredes a través de las capas ventana 107, 108 y las varias capas de la estructura 112 emisora de luz para exponer la superficie superior de la primera capa 104 de revestimiento como se muestra por medio de la línea discontinua en la Fig. 2B. Se deposita un contacto reflectante 111 de conexión eléctrica en la superficie superior 150 de la primera capa 104 de revestimiento, y se deposita un contacto conductor, como oro, en el contacto 111 de conexión eléctrica para formar un segundo electrodo 115.
La superficie inferior 130 del sustrato 101 puede ser hecha rugosa utilizando un procedimiento químico o mecánico para minimizar la reflexión de nuevo en el sustrato y en la estructura del LED. Esto promueve la transmisión de luz fuera del dispositivo. Las técnicas potenciales de aspereza incluyen el aserrado (mecánica), el RIE (química) y el LE4 (química).
Debido a la muy estrecha correspondencia de las constantes de la retícula de compuestos semiconductores III-V relacionados con SiC y GaN, el sustrato 101 está formado, preferentemente, de SiC. El SiC está adecuado a la construcción, a los requerimientos de alto rendimiento y de durabilidad, y a la eficacia de producción de la estructura del LED de GaN. La minimización del desacoplamiento de retícula entre capas en el dispositivo de LED reduce los defectos del cristal que limitan el rendimiento del dispositivo. El uso de la estructura de conducción lateral del dispositivo de LED permite una estructura tampón no conductora 102 y el procedimiento de producirla. Un LED de acuerdo con la presente invención tiene una capacidad nominal de potencia de salida de aproximadamente al menos 1 mW cuando se opera con una corriente de accionamiento de 20 mA.
La absorción de luz dentro del sustrato 101 de acuerdo con la presente invención se minimiza, dado que el sustrato de SiC está sin dopar preferentemente, y tiene una resistencia de la menos 0,09 ohmio-cm. Los electrodos 110, 115 no obstruyen de forma significativa la luz emitida por la estructura semiconductora dado que se encuentran en el lado epitaxial del dispositivo, opuestos a la superficie inferior del sustrato 130, desde el que se va a escapar la mayor parte de la luz emitida. Una mejora adicional de acuerdo con la presente invención dota de aspereza a la superficie inferior del sustrato 130 de SiC por medio de una técnica conocida en la especialidad para mejorar adicionalmente la eficacia de emisión.
En vista del efecto acumulativo de estas características y mejoras del dispositivo, un dispositivo emisor de luz de alta eficacia de conversión de energía es de acuerdo con la presente invención.
Aunque se ha descrito la invención junto con varias realizaciones, es obvio para los expertos en la técnica que serán evidentes muchas alternativas, modificaciones y variaciones a la luz de la anterior descripción. En consecuencia, se pretende que la invención adopte todas dichas alternativas, modificaciones y variaciones que se encuentren en el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (29)

1. Un diodo (100) emisor de luz que emite luz en la porción de 400-550 nm de un espectro visible, comprendiendo dicho diodo (100) emisor de luz:
\quad
un sustrato (101);
\quad
una estructura tampón (102) de nucleación dispuesta en una superficie superior de dicho sustrato (101);
\quad
una heteroestructura de diodo de unión P-N dispuesta en dicha estructura tampón (102), que comprende:
\quad
una primera capa (104) de revestimiento; y
\quad
una segunda capa (106) de revestimiento, escogidas dicha primera capa (104) de revestimiento y dicha segunda capa (106) de revestimiento entre al menos uno de nitruros binarios del Grupo III y nitruros ternarios del Grupo III;
\quad
una primera capa ventana (107) formada de GaN dopado con Mg y dispuesta en dicha heteroestructura de diodo de unión P-N;
\quad
una segunda capa ventana (108) formada de GaN dopado con Mg y dispuesta en dicha primera capa ventana (107);
\quad
una capa conductora (109) formada de NiO/Au y dispuesta en dicha segunda capa ventana (108);
\quad
una primera abertura (110) formada en un lado del diodo (100) emisor de luz y a través de dicha capa conductora (119), de forma que hay dispuesto un primer contacto (109) de conexión eléctrica en una superficie superior de dicha segunda capa ventana (108);
\quad
un primer electrodo (110) dispuesto en dicho primer contacto (109) de conexión eléctrica;
\quad
una segunda abertura (113) formada en otro lado del diodo (100) emisor de luz, estando formada dicha segunda abertura (113) hasta dicha primera capa (104) de revestimiento en la que está dispuesto el segundo contacto (111) de conexión eléctrica; y
\quad
un segundo electrodo (115) dispuesto en dicho segundo contacto (111) de conexión eléctrica,
\quad
caracterizado porque:
\quad
el sustrato (101) es un SiC sin dopar y la estructura tampón (102) de nucleación es un tampón de nucleación de nitruro;
\quad
la superficie superior de dicha capa conductora (119) es una superficie superior del diodo (100) emisor de luz, y
\quad
formando dicha segunda abertura (113) un rebaje de tres paredes en dicho diodo (100) emisor de luz.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que se escoge dicha estructura tampón entre nitruro de galio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen la fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III, x e y son uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y uno es mayor que una suma de x e y, y aleaciones de SiC con dichos nitruros ternarios y cuaternarios del Grupo III.
3. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, comprendiendo adicionalmente dicha heteroestructura doble una capa activa, estando escogida dicha capa activa de nitruros binarios del Grupo III, nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III, y aleaciones de SiC con dichos nitruros, y estando escogidas adicionalmente dicha primera capa de revestimiento y dicha segunda capa de revestimiento de los nitruros cuaternarios del Grupo III, y aleaciones de SiC con dichos nitruros.
4. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha estructura tampón comprende una única capa de nitruro de aluminio.
5. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 3, que comprende adicionalmente una capa epitaxial de nitruro de galio dispuesta entre dicha estructura tampón y dicha heteroestructura doble.
\newpage
6. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, comprendiendo dicha heteroestructura doble:
\quad
una capa activa; y
\quad
capas primera y segunda de revestimiento dispuestas de forma adyacente a dicha capa activa, y formadas de una composición escogida entre nitruro de galio, nitruro de aluminio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, la suma de x e y es menor que uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros cuaternarios del Grupo III.
7. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, comprendiendo dicha heteroestructura doble:
\quad
una capa activa escogida entre nitruro de galio, nitruro de aluminio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, la suma de x e y es menor que uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros cuaternarios del Grupo III.
8. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que cada una de las capas primera y segunda de revestimiento se atiene a una fórmula A1_{x}Ga_{1-x}N, en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno.
9. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que cada una de las capas primera y segunda de revestimiento tiene una anchura de banda mayor que dicha capa activa.
10. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que dicha primera capa de revestimiento tiene un tipo de conductividad opuesto a dicha segunda capa de revestimiento.
11. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que dicha primera capa de revestimiento es de tipo P y dicha capa activa y dicha segunda capa de revestimiento son de tipo N.
12. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que dicha primera capa de revestimiento es de tipo N y dicha capa activa y dicha segunda capa de revestimiento son de tipo P.
13. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 6, en el que dicha capa activa tiene una composición In_{x}Ga_{1-x}N, en la que x es una fracción entre cero y uno.
14. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que una superficie emisora de luz de dicho sustrato de SiC es una entre abradida y texturada.
15. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 14, en el que dicha superficie emisora de luz de dicho sustrato de SiC minimiza la reflexión de retorno al sustrato de SiC y dicha estructura emisora de luz.
16. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 15, en el que hay dispuestos un contacto óhmico con dicha primera capa de revestimiento y un contacto óhmico con dicha segunda capa de revestimiento en un lado de una capa epitaxial.
17. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha primera capa de revestimiento está formada de nitruro de galio dopado con silicio.
18. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha capa activa está formada de un pozo cuántico múltiple de nitruro de galio indio/nitruro de galio de tipo N dopado con silicio.
19. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha segunda capa de revestimiento está formada de nitruro de aluminio galio dopado con magnesio.
20. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicha primera capa ventana está formada de nitruro de galio dopado con magnesio y dicha segunda capa ventana está formada de un nitruro de galio relativamente aún más dopado con magnesio.
21. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, que comprende además un contacto reflectante de conexión eléctrica dispuesto en dicha primera capa de revestimiento.
22. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que dicho sustrato tiene una resistividad mayor que 0,09 ohmio-cm.
23. Un diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 1, en el que el sustrato sin dopar de SiC tiene un lado de capa epitaxial y un lado emisor de luz; y la estructura tampón de nucleación dispuesta en dicho sustrato en dicho lado de capa epitaxial; en el que dicho lado emisor de luz de dicho sustrato de SiC está dotado de aspereza.
24. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 23, en el que dicha estructura tampón está escogida entre nitruro de galio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III; x e y son uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y uno es mayor que una suma de x e y, y aleaciones de SiC con dichos nitruros ternarios y cuaternarios del Grupo III.
25. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 23, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, siendo escogida dicha heteroestructura doble que comprende una capa activa entre nitruros binarios del Grupo III y nitruros ternarios del Grupo III y nitruros cuaternarios del Grupo III, y aleaciones de SiC con dichos nitruros, y en el que dicha primera capa de revestimiento y dicha segunda capa de revestimiento están seleccionadas adicionalmente de un grupo que comprende aleaciones de SiC con dichos nitruros.
26. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 23, en el que dicha estructura tampón comprende nitruro de aluminio.
27. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 23, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, comprendiendo dicha heteroestructura doble:
\quad
una capa activa; y
\quad
capas primera y segunda de revestimiento dispuestas de forma adyacente a dicha capa activa, y están formadas de una composición escogida entre nitruro de galio, nitruro de aluminio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, la suma de x e y es menor que uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros cuaternarios del Grupo III.
28. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 23, en el que dicha heteroestructura de diodo de unión P-N comprende una heteroestructura doble, comprendiendo dicha heteroestructura doble:
\quad
una capa activa escogida entre nitruro de galio, nitruro de aluminio, nitruro de indio, nitruros ternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{1-x}N, en la que A y B son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros ternarios del Grupo III, nitruros cuaternarios del Grupo III que tienen una fórmula A_{x}B_{y}C_{1-x-y}N, en la que A, B y C son elementos del Grupo III y en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, y es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno, una suma de x e y es menor que uno, y aleaciones de nitruro de galio con dichos nitruros cuaternarios del Grupo III.
29. El diodo emisor de luz conforme a la reivindicación 27, en el que cada una de dichas capas primera y segunda de revestimiento se atiene a una fórmula A1_{x}Ga_{1-x}N, en la que x es uno entre cero, uno y una fracción entre cero y uno.
ES03728992T 2002-05-17 2003-05-19 Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio. Expired - Lifetime ES2337038T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US147078 2002-05-17
US10/147,078 US6919585B2 (en) 2002-05-17 2002-05-17 Light-emitting diode with silicon carbide substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2337038T3 true ES2337038T3 (es) 2010-04-20

Family

ID=29418948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES03728992T Expired - Lifetime ES2337038T3 (es) 2002-05-17 2003-05-19 Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6919585B2 (es)
EP (1) EP1540744B1 (es)
KR (1) KR101076726B1 (es)
CN (1) CN1663055B (es)
AT (1) ATE453213T1 (es)
AU (1) AU2003233556A1 (es)
DE (1) DE60330683D1 (es)
ES (1) ES2337038T3 (es)
HK (1) HK1082594A1 (es)
WO (1) WO2003098713A1 (es)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080251809A1 (en) * 2004-06-01 2008-10-16 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Light-Emitting Diode
US20060002442A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Kevin Haberern Light emitting devices having current blocking structures and methods of fabricating light emitting devices having current blocking structures
US7795623B2 (en) 2004-06-30 2010-09-14 Cree, Inc. Light emitting devices having current reducing structures and methods of forming light emitting devices having current reducing structures
KR20070038864A (ko) * 2004-07-12 2007-04-11 로무 가부시키가이샤 반도체 발광소자
US7557380B2 (en) * 2004-07-27 2009-07-07 Cree, Inc. Light emitting devices having a reflective bond pad and methods of fabricating light emitting devices having reflective bond pads
US7335920B2 (en) * 2005-01-24 2008-02-26 Cree, Inc. LED with current confinement structure and surface roughening
KR100638819B1 (ko) * 2005-05-19 2006-10-27 삼성전기주식회사 광추출효율이 개선된 수직구조 질화물 반도체 발광소자
CN100372137C (zh) * 2005-05-27 2008-02-27 晶能光电（江西）有限公司 具有上下电极结构的铟镓铝氮发光器件及其制造方法
US20060289891A1 (en) * 2005-06-28 2006-12-28 Hutchins Edward L Electronic and/or optoelectronic devices grown on free-standing GaN substrates with GaN spacer structures
KR100706952B1 (ko) * 2005-07-22 2007-04-12 삼성전기주식회사 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법
US7860398B2 (en) * 2005-09-15 2010-12-28 Finisar Corporation Laser drivers for closed path optical cables
US8083417B2 (en) 2006-04-10 2011-12-27 Finisar Corporation Active optical cable electrical adaptor
US7876989B2 (en) 2006-04-10 2011-01-25 Finisar Corporation Active optical cable with integrated power
US20080197378A1 (en) * 2007-02-20 2008-08-21 Hua-Shuang Kong Group III Nitride Diodes on Low Index Carrier Substrates
US8769171B2 (en) 2007-04-06 2014-07-01 Finisar Corporation Electrical device with electrical interface that is compatible with integrated optical cable receptacle
US8244124B2 (en) 2007-04-30 2012-08-14 Finisar Corporation Eye safety mechanism for use in optical cable with electrical interfaces
US8278679B2 (en) * 2008-04-29 2012-10-02 Tsmc Solid State Lighting Ltd. LED device with embedded top electrode
US20100244539A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Chris Kardassilaris Vehicle seating material with hydrographic design
CN104157776A (zh) * 2009-04-07 2014-11-19 裕星企业有限公司 一种发光二极管结构
KR20120120187A (ko) * 2009-12-30 2012-11-01 뉴포트 코포레이션 새로운 광학 코팅을 채용한 ｌｅｄ 디바이스 아키텍처 및 제조방법
US8502192B2 (en) * 2010-01-12 2013-08-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. LED with uniform current spreading and method of fabrication
KR101646664B1 (ko) 2010-05-18 2016-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자 패키지
WO2012103543A2 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 University Of South Florida Optical neuron stimulation prosthetic using sic (silicon carbide)
US9105469B2 (en) 2011-06-30 2015-08-11 Piquant Research Llc Defect mitigation structures for semiconductor devices
KR20130011767A (ko) * 2011-07-22 2013-01-30 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
US9419194B2 (en) 2013-08-13 2016-08-16 Palo Alto Research Center Incorporated Transparent electron blocking hole transporting layer
CN106025013A (zh) * 2016-07-28 2016-10-12 合肥彩虹蓝光科技有限公司 一种高亮度led芯片的制备方法
CN108717945B (zh) * 2018-05-24 2022-01-07 西安理工大学 一种具有NiO/SiC异质发射结的SiC光触发晶闸管

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3333411A1 (de) * 1983-09-16 1985-04-04 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Fungizide mittel
JP2650730B2 (ja) * 1988-08-08 1997-09-03 シャープ株式会社 炭化珪素半導体を用いたｐｎ接合型発光ダイオード
KR100225612B1 (en) * 1993-04-28 1999-10-15 Nichia Kagaku Kogyo Kk Gallium nitride-based iii-v group compound semiconductor
EP1450415A3 (en) * 1993-04-28 2005-05-04 Nichia Corporation Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device
JP3771952B2 (ja) * 1995-06-28 2006-05-10 ソニー株式会社 単結晶ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体層の成長方法、発光素子の製造方法およびトランジスタの製造方法
US5900647A (en) * 1996-02-05 1999-05-04 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device with SiC and GaAlInN
US5786233A (en) * 1996-02-20 1998-07-28 U.S. Philips Corporation Photo-assisted annealing process for activation of acceptors in semiconductor compound layers
US5779924A (en) * 1996-03-22 1998-07-14 Hewlett-Packard Company Ordered interface texturing for a light emitting device
US5834331A (en) * 1996-10-17 1998-11-10 Northwestern University Method for making III-Nitride laser and detection device
CN1964093B (zh) * 1997-01-09 2012-06-27 日亚化学工业株式会社 氮化物半导体元器件
EP0933450B1 (en) * 1998-01-19 2002-04-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of making SiC single crystal and apparatus for making SiC single crystal
US6064078A (en) * 1998-05-22 2000-05-16 Xerox Corporation Formation of group III-V nitride films on sapphire substrates with reduced dislocation densities
US6306675B1 (en) * 1998-10-09 2001-10-23 Arizona Board Of Regents Acting On Behalf Of Arizona State University Method for forming a low-defect epitaxial layer in the fabrication of semiconductor devices
JP2000208874A (ja) * 1999-01-12 2000-07-28 Sony Corp 窒化物半導体と、窒化物半導体発光装置と、窒化物半導体の製造方法と、半導体発光装置の製造方法
US6133589A (en) * 1999-06-08 2000-10-17 Lumileds Lighting, U.S., Llc AlGaInN-based LED having thick epitaxial layer for improved light extraction
TW465123B (en) * 2000-02-02 2001-11-21 Ind Tech Res Inst High power white light LED
US6420736B1 (en) 2000-07-26 2002-07-16 Axt, Inc. Window for gallium nitride light emitting diode

Also Published As

Publication number Publication date
CN1663055A (zh) 2005-08-31
KR101076726B1 (ko) 2011-10-27
KR20050039753A (ko) 2005-04-29
ATE453213T1 (de) 2010-01-15
US6919585B2 (en) 2005-07-19
EP1540744A1 (en) 2005-06-15
US20030214807A1 (en) 2003-11-20
HK1082594A1 (en) 2006-06-09
CN1663055B (zh) 2012-05-30
EP1540744A4 (en) 2007-02-28
AU2003233556A1 (en) 2003-12-02
WO2003098713A1 (en) 2003-11-27
DE60330683D1 (de) 2010-02-04
EP1540744B1 (en) 2009-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2337038T3 (es) Diodo emisor de luz con un sustrato de carburo de silicio.
KR100631840B1 (ko) 플립칩용 질화물 반도체 발광소자
US8581295B2 (en) Semiconductor light-emitting diode
US7259447B2 (en) Flip-chip type nitride semiconductor light emitting diode
KR101423723B1 (ko) 발광 다이오드 패키지
KR101007139B1 (ko) 발광소자 및 그 제조방법
US9548416B2 (en) Light emitting device and light emitting device package having the same
KR101047720B1 (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR20110107665A (ko) 발광 다이오드 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
KR20110103608A (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
US20130015465A1 (en) Nitride semiconductor light-emitting device
KR20170084982A (ko) 자외선 발광소자
KR101154750B1 (ko) 발광소자 및 그 제조방법
KR100601992B1 (ko) 반사전극 및 이를 구비하는 화합물 반도체 발광소자
KR100752719B1 (ko) 플립칩용 질화물계 발광다이오드
US20130146906A1 (en) Ultraviolet semiconductor light emitting device
KR100952034B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
KR100587018B1 (ko) 플립칩용 질화물 반도체 발광소자
KR20110132161A (ko) 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
JP2005086137A (ja) ＧａＮ系発光ダイオード
KR20160059221A (ko) 발광소자 및 조명시스템
KR20110101427A (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
US9130123B2 (en) Light emitting device and light emitting device package
KR102288376B1 (ko) 발광 다이오드
KR102199997B1 (ko) 발광소자 및 발광 소자 패키지