JP2005322722A

JP2005322722A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JP2005322722A
Application number: JP2004138337A
Authority: JP
Inventors: Meitoku Rin; 明徳林; Eiki Kyo; 榮貴許; Sanho Rin; 三寶林
Original assignee: Optotech Corp
Current assignee: Optotech Corp
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】四元エピタキシャル層を具えた平面型発光ダイオードに適用され発光輝度と使用寿命が延長された発光ダイオードの提供。
【解決手段】半導体基板上に第１材料層、発光層及び第２材料層を組み合わせてなる四元エピタキシャル層を形成し、第２材料層の上表面に透光基板を固定し、且つ半導体基板を除去後に、第１材料層の下表面に第１材料層を貫通し並びに第２材料層の一部体積に延伸された隔離凹溝と第１延伸凹溝を形成し、第１延伸凹溝内に第１延伸電極を形成し、第１延伸電極を第１材料層の一部表面に設けた第１電極と電気的に接続し、こうして第１電極を別に第１材料層の他の部分の表面に形成した第２電極とほぼ同じ水平位置となし、これにより後続工程の進行に便利とするだけでなく、ｐｎ接合の発光作用領域を増して発光輝度と使用寿命を増した。
【選択図】図１３

Description

本発明は一種の発光ダイオードに係り、特に四元エピタキシャル層の平面型発光ダイオードに応用され、後続工程の進行に便利であるのみならず、ｐｎ接合の発光作用領域が増され発光輝度と使用寿命が増された発光ダイオードに関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）は寿命が長く、体積が小さく、発熱量が少なく、消費電力が少なく、反応速度が速く、輻射がなく、単色性発光の特性と長所を有するため、指示ランプ、広告看板、交通信号標識、自動車ランプ、ディスプレイパネル、通信器具、消費性電子製品等の各種製品に広く使用されている。

周知の発光ダイオード、例えば四元エピタキシャル層を具えた発光ダイオードは、図１に示されるようであり、発光装置１０は、半導体基板１１（例えばＧａＡｓ基板）の上にエピタキシャル層１３が形成され、該エピタキシャル層１３は少なくとも第１材料層１３１、発光層１３２及び第２材料層１３３が組み合わされてなる。続いて、該第２材料層１３３の上表面に第１電極１７が固定され、半導体基板１１の下表面に第２電極１５が固定される。

第１電極１７と第２電極１５が作用する時、発光層１３２が投射光、例えば正面光Ｌ１、Ｌ２を発生する。半導体基板１１（ＧａＡｓ基板）は光を吸収し不透光の特性を有するため、発光ダイオードの出力光通量及び発光輝度に対する影響は非常に大きく、このため半導体基板１１（ＧａＡｓ基板）及び第１材料層１３１の間に反射層１９（或いはブラッグ反射層ＤＢＲと称される）が設けられ、これにより発光層１３２の発生する背面光Ｌ３が正面の出光部分に反射され、これは図１中、点線で示されるとおりである。

上述の周知の発光ダイオードは投射光を発生するが、その正面光Ｌ２は第１電極１７に吸収され外界に投射されない。

このため業界では多種類の四元エピタキシャル層の発光ダイオード構造が開発され、例えば図２に示されるものは、第２材料層１３３の上表面に接合層２２が設けられてから、或いは直接エピタキシー方式で透光基板２１、例えばＧａＰ基板（ウインドウ層ｗｉｎｄｏｗｌａｙｅｒ或いは厚い透明層ｔｈｉｃｋｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｌａｙｅｒと称される）が形成され、更に不透光のＧａＡｓ基板１１が除去される。続いて、一般の半導体工程で一部のエピタキシャル層２３５が除去されて、第１トレンチ２３が形成され、並びに第２材料層１３３の一部の下表面が露出させられる。その後、さらに第１材料層１３１の下表面に、順に、導電層２９及び第２電極２５が設けられ、且つ露出した第２材料層１３３の下表面に第１電極２７が固定される。こうして、発光層１３２が作用し光を発生する時、その背面光Ｌ４は透光基板２１を通り外界に投射され、第１電極２７による吸収の影響を受けず、これにより発光輝度が効果的に高められる。このほか、第２種の周知の構造を利用すると、フリップチップ発光ダイオード（例えば本発明の図１０に示される構造）を形成するのに便利である。

周知の第２種の発光ダイオードは良好な発光導出効率と発光輝度を有するものの、なおも以下のような欠点を有している。
１．第１電極２７を設置するため一部のエピタキシャル層２３５を除去しなければならず、このために一部の発光作用領域が失われ発光輝度が下がる。
２．第１電極２７を設置するため一部のエピタキシャル層２３５を除去しなければならず、このため第１電極２７及び第２電極２５が同一水平位置に存在しなくなり、これにより後続工程上の困難が増す。
３．一部の発光層１３２が除去されるため、その発光作用領域が狭められ、作業時の高温がある領域範囲内に集中し、その発光装置の使用寿命を短縮する。
４．異なる材質の透明基板が直接エピタキシャル層或いは接合層を介してエピタキシャル層の上に固定されるため、工程が煩瑣であり、且つその生産歩留りが下がる。

このため、作業電流密度が均一に分布し、発光導出効率と発光輝度が高められ、且つ第１電極と第２電極が自然に同一水平高度位置に存在し、後続の製作に便利である新規な四元エピタキシャル層発光ダイオードが求められている。

ゆえに、本発明の主要な目的は、一種の発光ダイオードを提供することにあり、それは、上述の周知の発光ダイオードの直面する技術上の困難点を有効に解決したものとする。

本発明の次の目的は、一種の発光ダイオードを提供することにあり、それは、大面積の一部のエピタキシャル層を除去する必要なくして、第１電極が適当な固定位置を獲得でき、これにより発光作用領域と出力光通量が増されたものとする。

本発明の別の目的は、一種の発光ダイオードを提供することにあり、それは、第１電極が第２電極とほぼ同一水平位置にあり、これにより後続製作の進行に有利であるものとする。

本発明のまた別の目的は、一種の発光ダイオードを提供することにあり、それは、大面積の発光作用領域を有して、作用電流分布が均一であり、これにより発光装置の使用寿命を延長できるものとする。

本発明のさらにまた別の目的は、一種の発光ダイオードを提供することにあり、それは、四元エピタキシャル層が電力供給基板に固定され、吸光基板或いは導線の吸光作用を防止でき、且つ生産歩留りを高めることができるものとする。

請求項１の発明は、発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定された透光基板と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に固定された第２電極と、
第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入し、内部に第１電極と電気的に接続された延伸電極が形成された少なくとも一つの延伸凹溝と、
第１電極と第２電極の間に設けられ、第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入する少なくとも一つの隔離凹溝と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の下表面に複数のオームコンタクトが設けられ、該オームコンタクト７７、第１材料層及び第２電極の間に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物及び三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層の間に発光層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項５の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層はＡｌＧａＩｎＰで形成されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層はＡｌＧａＩｎＰのホモ構造、ヘテロ構造、ダブルヘテロ構造、量子ウエル構造及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項７の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板は、ガラス、サファイヤ、ＳｉＣ、ＧａＡｓＰ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ或いは石英及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項８の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹溝内に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項９の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の一部下表面に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１０の発明は、請求項９記載の発光ダイオードにおいて、導電層が反射材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１１の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、延伸凹溝が点状、長條状、環形、半環形、円形、矩形、直線形及びその組合せのいずれかの態様とされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１２の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が吸光基板上に成長させられ、並びに第２材料層の上表面に透光基板が形成された後、吸光基板が除去されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１３の発明は、請求項１２記載の発光ダイオードにおいて、吸光基板がＧａＡｓ基板とされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１４の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１電極及び第２電極は全体の第１材料層下表面の垂直延伸位置を被覆し、且つそれぞれ導電及び反射機能を具えた材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１５の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１電極及び第２電極はほぼ同一の水平高度を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１６の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板を更に具え、該電力供給基板の上表面に第１導電層及び第２導電層が設けられ、第１導電層は第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１７の発明は、請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、第１導電層は第１導電バンプにより第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２導電バンプにより第２電極と電気的に接続され、これにより発光ダイオードがフリップチップ発光ダイオードとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１８の発明は、請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板はセラミック、ガラス、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、プラスチック、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、回路板、プリント回路板、或いは誘電材料で被覆された炭化シリコン、シリコン、窒化ガリウム及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項１９の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹層の代わりに凹溝隔離層と表面隔離層が設けられ、凹溝隔離層は延伸凹溝内に設けられて延伸電極と第１材料層の間にあり、表面隔離層は第１電極と第１材料層の間に設けられて延伸電極と第１電極が第１材料層と電気的に隔離されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２０の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の一部下表面に反射層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２１の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、延伸凹溝は第１材料層の周辺を囲むように設けられ、且つ第２材料層の一部体積に進入し、延伸凹溝内に更に順に凹溝隔離層及び延伸電極が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２２の発明は、請求項２１記載の発光ダイオードにおいて、延伸電極は環側電極とされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２３の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板はアンドープの第２材料層の材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２４の発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板はアンドープのＡｌＧａＩｎＰで形成されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２５の発明は、請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は静電防止保護装置とされ、その上表面にＥＳＤ第１電極及びＥＳＤ第２電極が設けられ、そのうちＥＳＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極と電気的に接続され、ＥＳＤ第２電極はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２６の発明は、請求項２５記載の発光ダイオードにおいて、静電防止保護装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２７の発明は、請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は電圧調整装置とされ、ＶＲＤ第１電極及びＶＲＤ第２電極が設けられ、ＶＲＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極に電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２８の発明は、請求項２７記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続された第３電力供給回路を具え、該第３電力供給回路と電圧調整装置の間に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項２９の発明は、請求項２７記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３０の発明は、発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定された透光基板と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に固定された第２電極と、
第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入し、内部に凹溝隔離層と延伸電極が設けられ、該延伸電極が凹溝隔離層により第１材料層と電気的に隔離されている少なくとも一つの延伸凹溝と、
表面隔離層に隔てられた第１材料層の一部下表面に設けられ、且つ延伸電極と電気的に接続された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に設けられた第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３１の発明は、発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の一部の上表面に設けられた第１電極と、
第２材料層のその他の部分の上表面に設けられた第２電極と、
第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入し、内部に第１電極と電気的に接続された延伸電極が設けられた少なくとも一つの延伸凹溝と、
第１電極と第２電極の間に設けられ、第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入した少なくとも一つの隔離凹溝と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３２の発明は、請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板を更に具え、該電力供給基板の上表面に第１導電層及び第２導電層が設けられ、第１導電層は第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３３の発明は、請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が吸光基板上に成長させられ、電力供給基板とエピタキシャル層が固定された後に、吸光基板が除去されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３４の発明は、請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、第２材料層の下表面に複数のオームコンタクトが設けられ、オームコンタクト、第２材料層及び第２電極の間に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３５の発明は、請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物或いは三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３６の発明は、請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板はセラミック、ガラス、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、プラスチック、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、回路板、プリント回路板、或いは誘電材料で被覆された炭化シリコン、シリコン、窒化ガリウム及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３７の発明は、請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹層の代わりに凹溝隔離層と表面隔離層が設けられ、凹溝隔離層は延伸凹溝内に設けられて延伸電極と第１材料層の間にあり、表面隔離層は第１電極と第１材料層の間に設けられて延伸電極と第１電極が第２材料層と電気的に隔離されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３８の発明は、請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は静電防止保護装置とされ、その上表面にＥＳＤ第１電極及びＥＳＤ第２電極が設けられ、そのうちＥＳＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極と電気的に接続され、ＥＳＤ第２電極はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項３９の発明は、請求項３８記載の発光ダイオードにおいて、静電防止保護装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４０の発明は、請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は電圧調整装置とされてＶＲＤ第１電極及びＶＲＤ第２電極が設けられ、ＶＲＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極に電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４１の発明は、請求項４０記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続された第３電力供給回路を具え、該第３電力供給回路と電圧調整装置の間に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４２の発明は、請求項４０記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４３の発明は、発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入し、内部に凹溝隔離層と延伸電極が設けられ、延伸電極が凹溝隔離層により第２材料層と電気的に隔離された少なくとも一つの延伸凹溝と、
表面隔離層により隔てられた第２材料層の一部上表面に形成され、延伸電極と電気的に接続された第１電極と、
第２材料層のその他の部分の上表面に形成された第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４４の発明は、発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の一部の下表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定され、アンドープの第２材料層の材料で形成された透光基板と、
第２材料層の第１材料層により未被覆の部分の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。
請求項４５の発明は、請求項４４記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物及び三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオードとしている。

本発明の発光ダイオードは、特に四元エピタキシャル層の平面型発光ダイオードに応用され、後続工程の進行に便利であり、またｐｎ接合の発光作用領域が増されたことにより、その発光輝度と使用寿命が延長される。ゆえに本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する。

本発明は好ましい実施例によると、エピタキシャル層、透光基板、第１電極、第２電極、少なくとも一つの延伸凹溝、少なくとも一つの隔離凹溝を具え、該エピタキシャル層は第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層は第１材料層の上表面に固定され、該透光基板は第２材料層の上表面に固定され、第１電極は第１材料層の一部の下表面に固定され、該第２電極は第１材料層のその他の部分の下表面に固定され、該少なくとも一つの延伸凹溝は第１材料層を貫通し並びに第２材料層の一部体積に延伸され、延伸凹溝内に第１電極と電気的に接続された延伸電極が設けられ、該少なくとも一つの隔離凹溝は第１電極と第２電極の間に設けられ、第１材料層を貫通し、並びに第２材料層の一部体積に延伸されている。

図３から図５は本発明の発光ダイオードの好ましい実施例の各製造ステップにおける構造断面図である。図示されるように、本発明の製造は以下のステップを具えている。

まず、半導体基板３１、例えばＧａＡｓ基板（吸光基板）を提供し、並びに該半導体基板３１の上表面に順に、第１材料層３３１（ｎ型或いはｐ型クラッド層）、発光層３３２、及び第２材料層３３３（ｐ型或いはｎ型クラッド層）を成長させ、こうして四元エピタキシャル層３３を構成し、これは図３に示されるとおりである。

そのうち、該発光層３３２はｐｎ接合とされ、且つ三元或いは四元化合物で製造され、例えばＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、或いはＡｌＧａＩｎＰのホモ構造、ヘテロ構造、ダブルヘテロ構造、量子ウエル構造より選択可能である。

さらに、第２材料層３３３の上表面に接合層４２を介して、或いは直接にエピタキシー方式で透光基板４１、例えばＧａＰガラス、サファイヤ、ＳｉＣ、ＧａＡｓＰ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ或いは石英を形成し、並びに不透光で且つ投射光を吸収する半導体基板３１（ＧａＡｓ基板）を除去する。また、第１材料層３３１の下表面の一部に少なくとも一つの隔離凹溝３７６及び少なくとも一つの第１延伸凹溝３７１を形成し、各隔離凹溝３７６及び第１延伸凹溝３７１はいずれもその垂直延伸方向の第１材料層３３１、発光層３３２及び一部の第２材料層３３３の体積を貫通するものとし、これは図４に示されるとおりである。

当然、本発明の別の実施例にあっては、第２材料層３３３形成後に、続いてノンドープのであるが第２材料層３３３と同じ材質で厚い透光層４１、例えばＡｌＧａＩｎＰを上述の実施例で形成したＧａＰ基板の代わりに形成し、厚い透光層４１と第２材料層３３３は同じ材質の特性を有するため、非オームコンタクトが形成する高抵抗の問題を解決するのみならず、製造フローを簡易化し生産歩留りを高める。これにより、各種の平面型発光ダイオードに適用される。

また、隔離凹溝３７６内に空間隔離或いは他の絶縁物質の充填により隔離層３７７を形成し、第１延伸凹溝３７１内に導電機能を具えた第１延伸電極３７５を設け、該第１延伸電極３７５は第２材料層３３３と電気的に接続し、並びに隔離凹溝３７６或いは隔離層３７７の隔離により、第１材料層３３１と電気的に隔離する。また、第１延伸電極３７５の上表面及び第１材料層３３１の一部下表面に第１電極３７を固定し、第１電極３７を第１延伸電極３７５と電気的に接続する。隔離層３７７で隔てられた第１材料層３３１のその他の部分の下表面に導電層３９及び第２電極３５を固定する。これにより、第１電極３７と第２電極３５が導電作用を形成する時、その作用電流は第１延伸電極３７５により発光層３３２を通り投射光、例えば背面光Ｌ４を発生し、これは図５及び図６に示されるとおりである。

また、作用電流を均一に分布させてその作用発光面積を拡大し、その作業温度を下げ、及び、装置の使用寿命を延長するため、隔離凹溝３７６はエピタキシャル層３３の周辺位置に接近するよう設計し、隔離凹溝３７６周辺に沿って少なくとも一つの第２延伸凹溝３７２と第２延伸電極３７８を設け、各第２延伸電極３７８はいずれも第１電極３７及び第２材料層３３３と電気的に接続し、並びに第１材料層３３１と電気的に隔離する。第１延伸電極３７５と第２延伸電極３７８は点状、長條状、環形、半環形、円形、矩形、直線形等の各種の態様より選択できる。

本発明の発光ダイオードは大面積のエピタキシャル層２３５を除去する必要がない状況で、第１電極３７と第２電極３５を固定でき、これにより、第１電極３７と第２電極３５がほぼ同一水平の位置となり、後続の製作フローに有利である。

当然、順調にｐｎ接合の発生する正面光を導出して第２電極３５により吸収されないようにするため、導電層３９は反射特性を具えた材質で形成可能である。

このほか、図７、８に示されるのは本発明の別の実施例の構造断面図及び底面図である。図示されるように、この実施例中、発光ダイオード（発光装置５０）の第１材料層３３１の一部下表面に大面積の第２電極３５０が固定され、第２電極３５０の導電と反射機能が上述の実施例の導電層３９の代わりに採用され、これにより、作用電流を更に均一に分布させられるほか、直接正面光を反射して反射光Ｌ５となし、これによりその出力光通量を増すことができる。

続いて、図９、図１０は本発明のさらに別の実施例の構造断面図及び底面図である。図示されるように、発光装置６０は、第１材料層３３１の適当な位置に少なくとも一つの第１材料層３３１、発光層３３２を貫通し一部の第２材料層３３３に進入する第１延伸凹溝６７１が設けられ、並びに第１延伸凹溝６７１の内表面及び第１電極６７の所定位置にそれぞれ絶縁特性を有する凹溝隔離層６７７と表面隔離層６７９が設けられ、該凹溝隔離層６７７内にさらに導電特性を具えた第１延伸電極６７５が設けられ、第１延伸電極６７５は表面隔離層６７９の上表面に設けられた第１電極６７と電気的に接続される。また、作業電流を均一に分布させるため、残った第１材料層３３１の表面に第２電極６５が設けられる。これにより、第１電極６７と第２電極６５がほぼ同一水平高度を具備するほか、発光層３３２の除去される作用面積が更に小さくなり、ほとんどの発光層３３２の周辺位置が保留され、これによりその出力光通量が大幅に増加する。

また、図１１と図１２は本発明のまた別の実施例の構造断面図及び底面図である。図示されるように、この実施例では、前述の実施例の第２電極６５が作用面積が比較的小さい第２電極７５に変更され、第１材料層３３１の下表面に複数のオームコンタクト７７が均一に分布し、第２電極７５、オームコンタクト７７及び第１材料層３３１の間に導電層７９が設けられ、これにより作用電流がエピタキシャル層３３の大部分の作用範囲内に均一に分布し、その出力光通量を有効に増し、その使用寿命を延長できる。

また、図１３、１４は本発明のさらに別の実施例の構造断面図及び底面図である。この実施例では、第１延伸凹溝８７１、凹溝隔離層８７７及び第１延伸電極８７５が第１材料層３３１の近隣周辺位置に設けられ、第１材料層３３１のその他の下表面位置に複数のオームコンタクト８５７及び導電層８５５が設けられ、導電層８５５の一部の表面に順に表面隔離層８７９及び第１電極８７が設けられ、第１電極８７は各第１延伸電極８７５と電気的に接続され、導電層８５５のこのほかの部分の表面に第２電極８５が設けられている。

第１電極８７と第２電極８５の間が作用する時、先の実施例の背面光Ｌ４と反射光Ｌ５のほか、第１延伸凹溝８７１及び第１延伸電極８７５が既にエピタキシャル層３３の周辺位置に移動されているため、第１電極８７の垂直延伸位置の未除去の発光層３３２が作用して投射光、例えば背面光Ｌ６と反射光Ｌ７を発生し、これにより第１電極８７が第２電極８５とほぼ同じ水平高度を具備するほか、発光層３３２の作用範囲が拡大される。

当然、発光輝度を高めるために、導電層８５５を良好な反射効果を有する材料で製造できる。

このほか、図１５は本発明のまた別の実施例の構造断面図であり、この実施例では、図１３の実施例の発光装置８０が倒置されて、第１電極８７が第１導電バンプ８７８により電力供給基板８９に設けられた第１導電回路８９７と電気的に接続されている。同様に第２電極８５は第２導電バンプ８５８で電力供給基板８９に設けられた第２導電回路８９５と電気的に接続され、こうしてフリップチップ発光ダイオード（発光装置９０）を形成しており、同様に背面光Ｌ４、Ｌ６及び反射光Ｌ５、Ｌ７を発生する。

当然、第１導電バンプ８７８と第２導電バンプ８５８は導電特性を具えたソルダ材料、ソルダボール、金属含有材料或いは任意の導電材料で製造されうる。電力供給基板８９は熱伝導性が良好であるか或いは熱膨張係数がエピタキシャル層３３と近似である材料、例えばセラミック、ガラス、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、プラスチック、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、回路板、プリント回路板、或いは誘電材料例えばＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等で被覆された炭化シリコン、シリコン、窒化ガリウムで製造される。

本発明の発光装置は近似或いは同じ水平位置にある第１電極８７及び第２電極８５を具えるため、その後続製作上に必要な第１導電バンプ８７８と第２導電バンプ８５８が同じ大きさ、体積に設けられ、これにより製作の進行に便利であり、また第１導電バンプ８７８と第２導電バンプ８５８の両辺の作用力状況が同じであることから、フリップチップ発光ダイオード９０の歪みの状況を発生せず、これにより装置の作業安定度を高めることができる。

続いて図１６は本発明のまた別の実施例の構造断面図である。前述した各実施例は三元発光ダイオード或いは四元発光ダイオードを討論の対象としているが、本発明の技術特徴によると、本発明はその他の化合物エピタキシャル層の発光装置中に応用可能であり、例えば青色発光装置に応用されうる。図示されるように、発光装置１００はＬＥＤ基板（透光基板）９１の上に直接順に第１材料層９３１と第２材料層９３３が成長させられ第１材料層９３１と第２材料層９３３の間に自然にｐｎ接合が形成される。発光装置１００周辺を囲むように第２材料層９３３を貫通し第１材料層９３１の一部に進入する第１延伸凹溝９７１が形成され、且つ第２材料層９３３の上表面に導電或いは反射効果を有する透明コンタクト、オームコンタクト或いは反射層９６が形成され、さらに反射層９６及び第２材料層９３３の周辺に隔離層９８が設けられ、該隔離層９８の適宜位置に第３延伸凹溝９５１が設けられ、第２電極９５が直接或いは反射層９６を介して第２材料層９３３と電気的に接続される。第２材料層９３１の周辺を囲み且つ隔離層９８と隔たるように第１環側電極９７４が設けられ、第１環側電極９７４は第１電極９７に電気的に接続され、これにより第１電極９７と第２電極９５を同一水平高度に位置させる目的が達成される。

このほか図１７は本発明の別の実施例の構造断面図であり、図示されるように、それは吸光基板（ＧａＡｓ基板）３１の表面に、順に第１材料層３３１、発光層３３２及び第２材料層３３３からなるエピタキシャル層３３が形成された後に、第２材料層３３３の表面に前述の実施例の透光基板４１を固定せず、第２材料層３３３の上表面に少なくとも一つの隔離凹溝３７６と少なくとも一つの第１延伸凹溝３７１を形成し、各隔離凹溝３７６及び第１延伸凹溝３７１はいずれもその垂直延伸方向の第２材料層３３３、発光層３３２を貫通して一部の第１材料層３３１体積に進入し、第１延伸凹溝３７１内に第１延伸電極３７５が設けられている。また、第２材料層３３３に第１電極３７と第２電極３５が設けられる。続いて、エピタキシャル層３３が吸光基板（ＧａＡｓ基板）３１と一体に電力供給基板８９（或いはサブマウントと称される）上を被覆し、エピタキシャル層３３の第１電極３７が電力供給基板８９の第１導電層８９７に電気的に接続され、エピタキシャル層３３の第２電極３５が電力供給基板８９の第２導電層８９５に電気的に接続される。最後に、吸光基板（ＧａＡｓ基板）３１が半導体工程で除去されて、発光装置１１０が形成される。

電力供給基板８９の厚さは発光装置１１０の後続工程に便利であり、且つ電力供給基板８９は出光方向に設計されず、このため、それには熱伝導性が良好であるか或いはエピタキシャル層３３の熱膨張係数と接近する材料を選択でき、発光装置１１０の作業品質と使用寿命を延長するのに有利である。

本発明の発光装置は近似或いは同じ水平高度の第１電極３７と第２電極３５を具え、これにより、フリップチップ発光ダイオード（発光装置１１０）を形成する時、周知の構造において異なる高さの導電バンプにより二つの電弧区に同じ水平高度を具備させる必要がなく、このため直接第１電極３７を第１導電回路８９７に電気的に接続し、第２電極３５を第２導電回路８９５に電気的に接続でき、これにより工程を簡易化できる。

また図１８は本発明のまた別の実施例の構造断面図であり。この実施例では、上述の実施例の電力供給基板８９の代わりに静電防止保護装置８９０が使用されている。そのうち、静電防止保護装置８９０上のＥＳＤ第１電極８９１はエピタキシャル層３３の第２電極３５に電気的に接続され、ＥＳＤ第２電極８９２はエピタキシャル層３３の第１電極３７の電気的に接続され、こうしてエピタキシャル層３３及び静電防止保護装置８９０が反対方向の並列回路を形成し、並びに組み合わされて発光装置１２０を形成している。発光装置１２０は製造過程或いは使用過程にあって静電放電現象が発生する時に、異常に大きな入力電圧Ｖｃｃが静電防止保護装置８９０の両端に形成されて静電防止保護装置８９０のブレークダウンを形成し、これによりほとんどの異常電流が静電防止保護装置８９０を通過してエピタキシャル層３３の損壊を防止する。

最後に図１９は本発明のさらに別の実施例の構造断面図であり、この実施例では、静電防止保護装置の上にエピタキシャル層３３の第１電極３７と電気的に接続される第３電力供給回路９９７が設けられ、第３電力供給回路９９７と静電防止保護装置の間に隔離層９９５が設けられ、ＶＲＤ第１電極９９１がエピタキシャル層３３の第２電極３５に電気的に接続され、ＶＲＤ第２電極９９２がエピタキシャル層３３と電気的に隔離され、こうしてエピタキシャル層３３と静電防止保護装置が直列回路態様の発光装置１３０を形成し、もとの静電防止保護装置はまた電圧調整装置９９０に変成可能である。エピタキシャル層３３と電圧調整装置９９０は直列回路の設計とされるため、サージ電圧防止の機能を具備するほか、組み合わせて各種の駆動電圧が近い発光装置を製造でき、組合せ式発光装置、例えばＲＧＢフルカラー発光装置に対して非常に有益である。

前述の静電防止保護装置８９０或いは電圧調整装置９９０はツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路或いはその他の等価ダイオードとされ得て、その材料の選択は、発光装置に設定されるブレークダウン電圧を考慮するほか、エピタキシャル層３３の熱膨張係数の組み合わせを考慮して決定する。

また、本発明の別の実施例では、静電防止保護装置８９０或いは電圧調整装置９９０を複数のダイオードを直列或いは並列形態で組み合わせて形成しうる。一つの静電防止保護装置８９０或いは電圧調整装置９９０はまた電気的に複数のエピタキシャル層３３に接続されて同時に複数のエピタキシャル層３３に対して静電保護或いは駆動電圧調整機能を実行するものとされうる。

周知の発光ダイオードの構造断面図である。別の周知の発光ダイオードの構造断面図である。本発明の発光ダイオードの好ましい実施例の各製造ステップにおける構造断面図である。本発明の発光ダイオードの好ましい実施例の各製造ステップにおける構造断面図である。本発明の発光ダイオードの好ましい実施例の各製造ステップにおける構造断面図である。本発明の図５の実施例の構造断面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の図７の実施例の底面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の図９の実施例の底面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の図１１の実施例の底面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の図１３の実施例の底面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。本発明の別の実施例の構造断面図である。

符号の説明

１０発光装置１００発光装置
１１０発光装置１２０発光装置
１３０発光装置１１半導体基板
１３エピタキシャル層１３１第１材料層
１３２発光層１３３第２材料層
１５第２電極１７第１電極
１９反射層２１透光基板
２２接合層２３第１トレンチ
２３５一部のエピタキシャル層２５第２電極
２７第１電極２９導電層
３１半導体基板３３エピタキシャル層
３３１第１材料層３３２発光層
３３３第２材料層３５第２電極
３５０第２電極３７第１電極
３７１第１延伸凹溝３７２第２延伸凹溝
３７５第１延伸電極３７６隔離凹溝
３７７隔離層３７８第２延伸電極
３９導電層４１透光基板
４２接合層５０発光装置
６０発光装置６５第２電極
６７第１電極６７１第１延伸凹溝
６７５第１延伸電極６７７凹溝隔離層
６７９表面隔離層７０発光装置
７５第２電極７７オームコンタクト
７９導電層８０発光装置
８５第２電極８５５導電層
８５７オームコンタクト８５８第２導電バンプ
８７第１電極８７１第１延伸凹溝
８７５第１延伸電極８７７凹溝隔離層
８７８第１導電バンプ８７９表面隔離層
８９電力供給基板８９０静電防止保護装置
８９１ＥＳＤ第１電極８９２ＥＳＤ第２電極
８９５第２導電層８９７第１導電層
９０フリップチップ発光ダイオード９１ＬＥＤ基板
９３１第１材料層９３３第２材料層
９５第２電極９５１第３延伸凹溝
９６反射層９７第１電極
９７１第１延伸凹溝９７４第１環側電極
９８隔離層９９０電圧調整装置
９９１ＶＲＤ第１電極９９２ＶＲＤ第２電極
９９５隔離層９９７第３電力供給回路

Claims

発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定された透光基板と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に固定された第２電極と、
第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入し、内部に第１電極と電気的に接続された延伸電極が形成された少なくとも一つの延伸凹溝と、
第１電極と第２電極の間に設けられ、第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入する少なくとも一つの隔離凹溝と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の下表面に複数のオームコンタクトが設けられ、該オームコンタクト７７、第１材料層及び第２電極の間に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物及び三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層の間に発光層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層はＡｌＧａＩｎＰで形成されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層と第２材料層はＡｌＧａＩｎＰのホモ構造、ヘテロ構造、ダブルヘテロ構造、量子ウエル構造及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板は、ガラス、サファイヤ、ＳｉＣ、ＧａＡｓＰ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ或いは石英及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹溝内に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の一部下表面に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項９記載の発光ダイオードにおいて、導電層が反射材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、延伸凹溝が点状、長條状、環形、半環形、円形、矩形、直線形及びその組合せのいずれかの態様とされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が吸光基板上に成長させられ、並びに第２材料層の上表面に透光基板が形成された後、吸光基板が除去されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１２記載の発光ダイオードにおいて、吸光基板がＧａＡｓ基板とされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１電極及び第２電極は全体の第１材料層下表面の垂直延伸位置を被覆し、且つそれぞれ導電及び反射機能を具えた材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１電極及び第２電極はほぼ同一の水平高度を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板を更に具え、該電力供給基板の上表面に第１導電層及び第２導電層が設けられ、第１導電層は第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、第１導電層は第１導電バンプにより第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２導電バンプにより第２電極と電気的に接続され、これにより発光ダイオードがフリップチップ発光ダイオードとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板はセラミック、ガラス、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、プラスチック、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、回路板、プリント回路板、或いは誘電材料で被覆された炭化シリコン、シリコン、窒化ガリウム及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹層の代わりに凹溝隔離層と表面隔離層が設けられ、凹溝隔離層は延伸凹溝内に設けられて延伸電極と第１材料層の間にあり、表面隔離層は第１電極と第１材料層の間に設けられて延伸電極と第１電極が第１材料層と電気的に隔離されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、第１材料層の一部下表面に反射層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、延伸凹溝は第１材料層の周辺を囲むように設けられ、且つ第２材料層の一部体積に進入し、延伸凹溝内に更に順に凹溝隔離層及び延伸電極が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項２１記載の発光ダイオードにおいて、延伸電極は環側電極とされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板はアンドープの第２材料層の材料で形成されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１記載の発光ダイオードにおいて、透光基板はアンドープのＡｌＧａＩｎＰで形成されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は静電防止保護装置とされ、その上表面にＥＳＤ第１電極及びＥＳＤ第２電極が設けられ、そのうちＥＳＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極と電気的に接続され、ＥＳＤ第２電極はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項２５記載の発光ダイオードにおいて、静電防止保護装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項１６記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は電圧調整装置とされ、ＶＲＤ第１電極及びＶＲＤ第２電極が設けられ、ＶＲＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極に電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項２７記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続された第３電力供給回路を具え、該第３電力供給回路と電圧調整装置の間に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項２７記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定された透光基板と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に固定された第２電極と、
第１材料層を貫通し第２材料層の一部体積に進入し、内部に凹溝隔離層と延伸電極が設けられ、該延伸電極が凹溝隔離層により第１材料層と電気的に隔離されている少なくとも一つの延伸凹溝と、
表面隔離層に隔てられた第１材料層の一部下表面に設けられ、且つ延伸電極と電気的に接続された第１電極と、
第１材料層のその他の部分の下表面に設けられた第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の一部の上表面に設けられた第１電極と、
第２材料層のその他の部分の上表面に設けられた第２電極と、
第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入し、内部に第１電極と電気的に接続された延伸電極が設けられた少なくとも一つの延伸凹溝と、
第１電極と第２電極の間に設けられ、第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入した少なくとも一つの隔離凹溝と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板を更に具え、該電力供給基板の上表面に第１導電層及び第２導電層が設けられ、第１導電層は第１電極と電気的に接続され、第２導電層は第２電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が吸光基板上に成長させられ、電力供給基板とエピタキシャル層が固定された後に、吸光基板が除去されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、第２材料層の下表面に複数のオームコンタクトが設けられ、オームコンタクト、第２材料層及び第２電極の間に導電層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物或いは三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板はセラミック、ガラス、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、プラスチック、ダイアモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、回路板、プリント回路板、或いは誘電材料で被覆された炭化シリコン、シリコン、窒化ガリウム及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３１記載の発光ダイオードにおいて、隔離凹層の代わりに凹溝隔離層と表面隔離層が設けられ、凹溝隔離層は延伸凹溝内に設けられて延伸電極と第１材料層の間にあり、表面隔離層は第１電極と第１材料層の間に設けられて延伸電極と第１電極が第２材料層と電気的に隔離されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は静電防止保護装置とされ、その上表面にＥＳＤ第１電極及びＥＳＤ第２電極が設けられ、そのうちＥＳＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極と電気的に接続され、ＥＳＤ第２電極はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３８記載の発光ダイオードにおいて、静電防止保護装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項３２記載の発光ダイオードにおいて、電力供給基板は電圧調整装置とされてＶＲＤ第１電極及びＶＲＤ第２電極が設けられ、ＶＲＤ第１電極はエピタキシャル層の第２電極に電気的に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項４０記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置はエピタキシャル層の第１電極と電気的に接続された第３電力供給回路を具え、該第３電力供給回路と電圧調整装置の間に隔離層が設けられたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項４０記載の発光ダイオードにおいて、電圧調整装置は、ツエナダイオード、ショットキーバリアダイオード、シリコンベースダイオード、３−５族元素で構成されたダイオード、静電保護回路及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。
発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の上表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層を貫通し第１材料層の一部体積に進入し、内部に凹溝隔離層と延伸電極が設けられ、延伸電極が凹溝隔離層により第２材料層と電気的に隔離された少なくとも一つの延伸凹溝と、
表面隔離層により隔てられた第２材料層の一部上表面に形成され、延伸電極と電気的に接続された第１電極と、
第２材料層のその他の部分の上表面に形成された第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
発光ダイオードにおいて、
第１材料層と第２材料層を具え、該第２材料層が第１材料層の一部の下表面に固定されたエピタキシャル層と、
第２材料層の上表面に固定され、アンドープの第２材料層の材料で形成された透光基板と、
第２材料層の第１材料層により未被覆の部分の下表面に固定された第１電極と、
第１材料層の一部の下表面に固定された第２電極と、
を具えたことを特徴とする、発光ダイオード。
請求項４４記載の発光ダイオードにおいて、エピタキシャル層が四元化合物及び三元化合物のいずれかとされたことを特徴とする、発光ダイオード。