JP2010251714A - 白色発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1半導体層と、第1半導体層上に形成され、第1波長の光を生成する活性層と、活性層上に形成された第2半導体層と、半導体物質からなって相互離隔配列された複数のナノ構造物と、を備え、ナノ構造物は、第1波長の光の少なくとも一部を吸収して第1波長と異なる第2波長の光を発光するように構成された発光ダイオードである。
【選択図】図1
Description
ナノ構造物アレイは、活性層130で生成された光を吸収して再発光する光ポンピングのために設けられたものであって、半導体物質からなる複数のナノ構造物150が離隔配列されて形成される。光ポンピング、すなわち、活性層130で発光した、例えば、青色光の一部がナノ構造物150に吸収され、吸収された光が、例えば、黄色光に波長変換されて再発光する過程によって、結果的に、全体的に白色光がつくられる。
110 基板
120 第1半導体層
130 活性層
140 第2半導体層
150 ナノ構造物
160 透明電極層
170 第1電極
180 第2電極
Claims (24)
- 第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成され、第1波長の光を生成する活性層と、
前記活性層上に形成された第2半導体層と、
半導体物質からなって相互離隔配列された複数のナノ構造物と、を備え、
前記ナノ構造物は、前記第1波長の光の少なくとも一部を吸収して、前記第1波長と異なる第2波長の光を発光するように構成された発光ダイオード。 - 前記活性層で生成された前記第1波長の光と、前記複数のナノ構造物で発光した前記第2波長の光とが組合わせられて白色光を形成することを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物を覆う透明電極層がさらに形成されたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、前記第2半導体層上に直接形成されたことを特徴とする請求項3に記載の発光ダイオード。
- 前記ナノ構造物は、ドーピングされたことを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載の発光ダイオード。
- 前記第2半導体層上に直接形成された透明電極層をさらに備え、
前記複数のナノ構造物は、前記透明電極層上に直接形成されたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。 - 前記複数のナノ構造物は、ドーピングされていないことを特徴とすることを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、アレイに配列されたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物のそれぞれの幅は、前記第2波長より狭いことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物のそれぞれの幅は、約10nm以上500nm以下に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記活性層は、InGaN基盤の多重量子ウェル構造で形成されたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記活性層は、青色光を発光するように、Inのモル分率が決定されたことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオード。
- 前記第1波長の光と前記第2波長の光とは、それぞれ青色光と黄色光とであることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、黄色光を発光することを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記第1波長の光の少なくとも一部を吸収して、前記第2波長と異なる第3波長の光を発光する複数のナノ構造物をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記第1波長の光、第2波長の光、第3波長の光は、それぞれ青色光、赤色光、緑色光であることを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、InGaNからなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、InGaN基盤の多重量子ウェル構造からなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記複数のナノ構造物は、コアとシェルとを含むコア−シェル構造からなることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記コアは、InxGaAlyN(0≦x≦1,0≦y≦1)からなるInGaN基盤の多重量子ウェル構造で形成され、
前記シェルは、GaNからなることを特徴とする請求項19に記載の発光ダイオード。 - 前記多重量子ウェル構造は、放射状の積層構造を有することを特徴とする請求項20に記載の発光ダイオード。
- 前記多重量子ウェル構造は、垂直型の積層構造を有することを特徴とする請求項20に記載の発光ダイオード。
- 前記第1半導体層は、シリコンでドーピングされたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記第2半導体層は、Mg、Ca、Zn、Cd、Hgのうち、一つ以上でドーピングされたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
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