JP2010219565A - Ledおよびledの組立方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板112上に堆積した半導体材料の第1の層13と共にp−nダイオードを形成する前記半導体材料の第2の層14と、第1と第2の層の間にあって、光を発生する発光領域18と、第2の層に堆積した第1の電極15と、第1の層に電気的に接続された第2の電極16が含まれている。基板112の上部表面に、光を散乱または回折するための突出部118及び/または陥凹部119が設けられる。第2の層の上部表面の粗面化も用いることができる。
【選択図】図2
Description
n=√(nGaNna)
ここで、nGaNはGaNの屈折率であり、naは透明電極に重なる媒体の屈折率である。この媒体は、通常、空気またはエポキシである。しかし、本発明の教示を逸脱することなく、孔に他の材料または空気を充填した実施例を実施することも可能である。上述の光パイプを利用したLEDの光出力は、光パイプを利用しない同様のデバイスよりも70〜80%大きくなることが分かっている。
上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第1の層と、
第1の層と共にp−nダイオードを形成する前記半導体材料の第2の層と、
前記第1と第2の層の間にあって、前記第1と第2の層の両端間に電位が印加されると、光を発生する発光領域と、
前記第2の層に堆積した導電層からなる第1の接点と、
前記第1の層に電気的に接続された第2の接点が含まれており、
前記基板の前記上部表面に、光を散乱または回折するための突出部及び/または陥凹部が含まれていることを特徴とする、
LED。
前記基板が透明であることと、前記第1の接点が光を反射して、前記基板に戻すことを特徴とする、実施態様1に記載のLED。
(実施態様3)
前記基板がサファイアであることを特徴とする、実施態様1に記載のLED。
(実施態様4)
前記半導体材料にGaNが含まれることを特徴とする、実施態様1に記載のLED。
上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第1の層と、
第1の層と共にp−nダイオードを形成する前記半導体材料の第2の層と、
前記第1と第2の層の間にあって、前記第1と第2の層の両端間に電位が印加されると、光を発生する発光領域と、
前記第2の層に堆積した導電層からなる第1の接点と、
前記第1の層に電気的に接続された第2の接点が含まれており、
前記発光領域に接触していない第2の層の表面に、前記発光領域によって発生した光の少なくとも一部が当たって、前記LEDから出射するように配置されたファセットを備える、
突出部が含まれていることを特徴とする、
LED。
上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第1の層と、
第1の層と共にp−nダイオードを形成する前記半導体材料の第2の層と、
前記第1と第2の層の間にあって、前記第1と第2の層の両端間に電位が印加されると、光を発生する発光領域と、
前記第2の層に堆積した導電層からなる第1の接点と、
前記第1の層に電気的に接続された第2の接点と、
前記発光領域に接触していない前記第2の層の表面から延びる、前記半導体材料より屈折率の低い材料が充填された複数のチャネルが含まれている、
LED。
前記チャネルが前記第1の層に入り込んでいることを特徴とする、実施態様6に記載のLED。
(実施態様8)
前記チャネルにSiO2が充填されていることを特徴とする、実施態様6に記載のLED。
(実施態様9)
前記チャネルにガスが充填されていることを特徴とする、実施態様6に記載のLED。
LEDの組立方法であって、
入射光を散乱させる突出部及び/または陥凹部を含む粗面を備えた基板上において、前記突出部及び/または陥凹部を被うように、GaNを含む半導体材料の第1の層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記第1の層上に発光領域を成長させるステップと、
前記発光層上にGaNを含む半導体材料の第2の層をエピタキシャル成長させるステップが含まれており、前記発光領域によって生じる光が、前記粗面によって散乱することを特徴とする、
方法。
LEDの組立方法であって、
基板上にGaNを含む半導体材料の第1の層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記第1の層上に発光領域を成長させるステップと、
前記発光領域上にGaNを含む半導体材料の第2の層をエピタキシャル成長させるステップと、
半導体材料の前記第2の層上に、GaNが核生成しない材料を含んでおり、前記第2の層まで延びる複数の孔を備え、前記第2の層が前記孔を介して露出することになる、マスクを堆積させるステップと、
前記孔を介して露出した前記第2の層の部分によって核生成させることにより、前記マスキングを施された第2の層上にGaN層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記マスクを除去するステップが含まれている、
方法。
前記マスクがSiO2を含んでいることを特徴とする、実施態様11に記載の方法。
LEDの組立方法であって、
基板上にGaNを含む半導体材料の第1の層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記第1の層上に発光領域を成長させるステップと、
前記発光領域上にGaNを含む半導体材料の第2の層をエピタキシャル成長させるステップが含まれており、前記第2の層の一部が、その表面と発光領域によって生じる光を散乱させるサイズのピットを含む前記第1の層が接触しない条件下において、成長させられることを特徴とする、
方法。
前記条件に、1040゜C未満の成長温度が含まれることを特徴とする、実施態様13に記載の方法。
(実施態様15)
前記条件に、10000未満のアンモニア対トリメチガリウムのモル流量比で、アンモニア及びトリメチガリウムから前記第2の層をエピタキシャル成長させることが含まれることを特徴とする、実施態様13に記載の方法。
12 サファイア基板
13 第1の層
14 第2の層
15 透明電極
16 第2の電極
18 発光領域
20 LED
21 p−n接合層
22 SiO2マスク
23 基板
24 角錐
26 上部電極
32 GaN層
33 基板
34 上部電極
35 孔パターン
110 LED
117 光
118 突出部
119 陥凹部
Claims (9)
- 上部表面を備えた基板と、
前記基板上に堆積した半導体材料の第1の層と、
第1の層と共にp−nダイオードを形成する前記半導体材料の第2の層と、
前記第1と第2の層の間にあって、前記第1と第2の層の両端間に電位が印加されると、光を発生する発光領域と、
前記第2の層に堆積した導電層からなる第1の接点と、
前記第1の層に電気的に接続された第2の接点と、
前記発光領域に接触していない前記第2の層の表面から延びる、前記半導体材料より屈折率の低い材料が充填された複数のチャネルが含まれている、
LED。 - 前記チャネルが前記第1の層に入り込んでいることを特徴とする、請求項1に記載のLED。
- 前記チャネルにSiO2が充填されていることを特徴とする、請求項1に記載のLED。
- 前記チャネルにガスが充填されていることを特徴とする、請求項1に記載のLED。
- LEDの組立方法であって、
基板上にGaNを含む半導体材料の第1の層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記第1の層上に発光領域を成長させるステップと、
前記発光領域上にGaNを含む半導体材料の第2の層をエピタキシャル成長させるステップが含まれており、前記第2の層の一部が、前記第1の層が接触しない前記第2の層の表面が発光領域によって生じる光を散乱させるサイズのピットを含む条件下において、成長させられることを特徴とする、
方法。 - 前記条件に、1040゜C未満の成長温度が含まれることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記条件に、10000未満のアンモニア対トリメチガリウムのモル流量比で、アンモニア及びトリメチガリウムから前記第2の層をエピタキシャル成長させることが含まれることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- LEDの組立方法であって、
基板上にGaNを含む半導体材料の第1の層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記第1の層上に発光領域を成長させるステップと、
前記発光領域上にGaNを含む半導体材料の第2の層をエピタキシャル成長させるステップと、
半導体材料の前記第2の層上に、GaNが核生成しない材料を含んでおり、前記第2の層まで延びる複数の孔を備え、前記第2の層が前記孔を介して露出することになる、マスクを堆積させるステップと、
前記孔を介して露出した前記第2の層の部分によって核生成させることにより、前記マスキングを施された第2の層上にGaN層をエピタキシャル成長させるステップと、
前記マスクを除去するステップが含まれている、
方法。 - 前記マスクがSiO2を含んでいることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
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