JP2010510661A - 複数の抽出器による高い光抽出効率の発光ダイオード(led) - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、以下の同時係属中かつ同一人に譲渡された米国特許出願の、米国特許法第119条(e)の下での利益を主張する。すなわち、
Steven P.DenBaars、Aurelien J.F.David、およびClaude C.A.Weisbuchによる、米国仮特許出願第60/866,014号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFCIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)(LED)THROUGH MULTIPLE EXTRACTORS」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.191−US−P1(2007−047−1));および、
Aurelien J.F.David、Claude C.A.Weisbuch、Akihiko Murai、およびSteven P.DenBaarsによる、米国仮特許出願第60/883,977号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFCIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)(LED)THROUGH MULTIPLE EXTRACTORS」(2007年1月8日出願、代理人整理番号30794.191−US−P2(2007−047−2));
上記のこれらの出願は、本明細書において参考として援用される。
Tetsuo Fujii、Yan Gao、Evelyn.L.Hu、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第10/581,940号、名称「HIGHLY EFFICIENT GALLIUM NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DIODES VIA SURFACE ROUGHENING」(2006年6月7日出願、代理人整理番号30794.108−US−WO(2004−063))、該出願は、Tetsuo Fujii、Yan Gao、Evelyn L.Hu、およびShuji Nakamuraによる、PCT特許出願第US2003/03921号、名称「HIGHLY EFFICIENT GALLIUM NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DIODES VIA SURFACE ROUGHENING」(2003年12月9日出願、代理人整理番号30794.108−US−WO−01(2004−063))の米国特許法第365条(c)の下での利益を主張する;
Rajat Sharma、P.Morgan Pattison、John F.Kaeding、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第11/054,271号、名称「SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE」(2005年2月9日出願、代理人整理番号30794.112−US−01(2004−208));
Carole Schwach、Claude C.A.Weisbuch、Steven P.DenBaars Henri Benisty、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第10/938,704号、名称「WHITE,SINGLE OR MULTICOLOR LED BY RECYCLING GUIDED MODES」(2004年9月10日出願、代理人整理番号30794.115−US−01(2004−064));
Akihiko Murai、Lee McCarthy、Umesh K.Mishra、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第11/175,761号、名称「METHOD FOR WAFER BONDING (Al,In,Ga)N AND Zn(S,Se) FOR OPTOELECTRONICS APPLICATIONS」(2005年7月6日出願、代理人整理番号30794.116−US−U1(2004−455))、該出願は、Akihiko Murai、Lee McCarthy、Umesh K.Mishra、およびSteven P.DenBaarsによる、米国仮特許出願第60/585,673号、名称「METHOD FOR WAFER BONDING (Al,In,Ga)N and Zn(S,Se) FOR OPTOELECTRONICS APPLICATIONS」(2004年7月6日出願、代理人整理番号30794.116−US−P1(2004−455−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Claude C.A.Weisbuch、Aurelien J.F.David、James S.Speck、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第11/067,957号、名称「HORIZONTAL EMITTING,VERTICAL EMITTING,BEAM SHAPED,DISTRIBUTED FEEDBACK(DFB) LASERS BY GROWTH OVER A PATTERNED SUBSTRATE」(2005年2月28日出願、代理人整理番号30794.121−US−01(2005−144−1));
Claude C.A.Weisbuch、Aurelien J.F.David、James S.Speck、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第11/067,910号、名称「SINGLE OR MULTI−COLOR HIGH EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED) BY GROWTH OVER A PATTERNED SUBSTRATE」(2005年2月28日出願、代理人整理番号30794.122−US−01(2005−145−1));
Aurelien J.F.David、Claude C.A.Weisbuch、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第11/067,956号、名称「HIGH EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED) WITH OPTIMIZED PHOTONIC CRYSTAL EXTRACTOR」(2005年2月28日出願、代理人整理番号30794.126−US−01(2005−198−1));
James S.Speck、Troy J.Baker、およびBenjamin A.Haskellによる、米国特許出願第11/403,634号、名称「WAFER SEPARATION TECHNIQUE FOR THE FABRICATION OF FREE−STANDING (AL,IN,GA)N WAFERS」(2006年4月13日出願、代理人整理番号30794.131−US−U1(2005−482−2))、該出願は、James S.Speck、Troy J.Baker、およびBenjamin A.Haskellによる、米国仮特許出願第60/670,810号、名称「WAFER SEPARATION TECHNIQUE FOR THE FABRICATION OF FREE−STANDING (AL,IN,GA)N WAFERS」(2005年4月13日出願、代理人整理番号30794.131−US−P1(2005−482−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
James S.Speck、Benjamin A.Haskell、P.Morgan Pattison、およびTroy J.Bakerによる、米国特許出願第11/403,288号、名称「ETCHING TECHNIQUE FOR THE FABRICATION OF THIN (AL,IN,GA)N LAYERS」(2006年4月13日出願、代理人整理番号30794.132−US−U1(2005−509−2))、該出願は、James S.Speck、Benjamin A.Haskell、P.Morgan Pattison、およびTroy J.Bakerによる、米国仮特許出願第60/670,790号、名称「ETCHING TECHNIQUE FOR THE FABRICATION OF THIN (AL,IN,GA)N LAYERS」(2005年4月13日出願、代理人整理番号30794.132−US−P1(2005−509−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Akihiko Murai、Christina Ye Chen、Daniel B.Thompson、Lee S.McCarthy、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびUmesh K.Mishraによる、米国特許出願第11/454,691号、名称「(Al,Ga,In)N AND ZnO DIRECT WAFER BONDING STRUCTURE FOR OPTOELECRONIC APPLICATIONS AND ITS FABRICATION METHOD」(2006年6月16日出願、代理人整理番号30794.134−US−U1(2005−536−4))、該出願は、Akihiko Murai、Christina Ye Chen、Lee S.McCarthy、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびUmesh K.Mishraによる、米国仮特許出願第60/691,710号、名称「(Al,Ga,In)N AND ZnO DIRECT WAFER BONDING STRUCTURE FOR OPTOELECRONIC APPLICATIONS,AND ITS FABRICATION METHOD」(2005年6月17日出願、代理人整理番号30794.134−US−P1(2005−536−1))と、Akihiko Murai、Christina Ye Chen、Daniel B.Thompson、Lee S.McCarthy、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびUmesh K.Mishraによる、米国仮特許出願第60/732,319号、名称「(Al,Ga,In)N AND ZnO DIRECT WAFER BONDED STRUCTURE FOR OPTOELECRONIC APPLICATIONS,AND ITS FABRICATION METHOD」(2005年11月1日出願、代理人整理番号30794.134−US−P2(2005−536−2))と、Akihiko Murai、Christina Ye Chen、Daniel B.Thompson、Lee S.McCarthy、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびUmesh K.Mishraによる、米国仮特許出願第60/764,881号、名称「(Al,Ga,In)N AND ZnO DIRECT WAFER BONDED STRUCTURE FOR OPTOELECRONIC APPLICATIONS AND ITS FABRICATION METHOD」(2006年2月3日出願、代理人整理番号30794.134−US−P3(2005−536−3))との、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Frederic S.Diana、Aurelien J.F.David、Pierre M.Petroff、およびClaude C.A.Weisbuchによる、米国特許出願第11/251,365号、名称「PHOTONIC STRUCTURES FOR EFFICIENT LIGHT EXTRACTION AND CONVERSION IN MULTI−COLOR LIGHT EMITTING DEVICES」(2005年10月14日出願、代理人整理番号30794.142−US−01(2005−534−1));
Claude C.A.Weisbuch、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第11/643,148号、名称「IMPROVED HORIZONTAL EMITTING,VERTICAL EMITTING,BEAM SHAPED,DFB LASERS FABRICATED BY GROWTH OVER PATTERNED SUBSTRATE WITH MULTIPLE OVERGROWTH」(2006年12月4日出願、代理人整理番号30794.143−US−U1(2005−721−2))、該出願は、Claude C.A.Weisbuch、およびShuji Nakamuraによる、米国仮特許出願第60/741,935号、名称「IMPROVED HORIZONTAL EMITTING,VERTICAL EMITTING,BEAM SHAPED,DFB LASERS FABRICATED BY GROWTH OVER PATTERNED SUBSTRATE WITH MULTIPLE OVERGROWTH」(2005年12月2日出願、代理人整理番号30794.143−US−P1(2005−721−))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、Hisashi Masui、Natalie N.Fellows、およびAkihiko Muraiによる、米国特許出願第11/593,268号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)」(2006年11月6日出願、代理人整理番号30794.161−US−U1(2006−271−2))、該出願は、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、Hisashi Masui、Natalie N.Fellows、およびAkihiko Muraiによる、米国仮特許出願第60/734,040号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)」(2005年11月4日出願、代理人整理番号30794.161−US−P1(2006−271−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびJames S.Speckによる、米国特許出願第11/608,439号、名称「HIGH EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)」(2006年12月8日出願、代理人整理番号30794.164−US−U1(2006−318−3))、該出願は、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびJames S.Speckによる、米国仮特許出願第60/764,975号、名称「HIGH EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)」(2006年2月3日出願、代理人整理番号30794.164−US−P2(2006−318−2))と、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびJames S.Speckによる、米国仮特許出願第60/748,480号、名称「HIGH EFFICIENCY LIGHT EMITTING DIODE(LED)」(2005年12月8日出願、代理人整理番号30794.164−US−P1(2006−318−1))との、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Hong Zhong、John F.Kaeding、Rajat Sharma、James S.Speck、Steven P.DenBaars、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第11/676,999号、名称「METHOD FOR GROWTH OF SEMIPOLAR (Al,In,Ga,B)N OPTOELECTRONIC DEVICES」(2007年2月24日出願、代理人整理番号30794.173−US−U1(2006−422−2))、該出願は、Hong Zhong、John F.Kaeding、Rajat Sharma、James S.Speck、Steven P.DenBaars、およびShuji Nakamuraによる、米国仮特許出願第60/774,467号、名称「METHOD FOR GROWTH OF SEMIPOLAR (Al,In,Ga、B)N OPTOELECTRONIC DEVICES」(2006年2月17日出願、代理人整理番号30794.173−US−P1(2006−422−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Claude C.A.Weisbuch、James S.Speck、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「HIGH EFFICIENCY WHITE,SINGLE OR MULTI−COLOUR LED BY INDEX MATCHING STRUCTURES」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.196−US−U1(2007−114−2))、該出願は、Claude C.A.Weisbuch、James S.Speck、およびSteven P.DenBaarsによる、米国仮特許出願第60/866,026号、名称「HIGH EFFICIENCY WHITE,SINGLE OR MULTI−COLOUR LED BY INDEX MATCHING STRUCTURES」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.196−US−P1(2007−114−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Aurelien J.F.David、Claude C.A.Weisbuch、Steven P.DenBaars、およびStacia Kellerによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY LED WITH EMITTERS WITHIN STRUCTURED MATERIALS」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.197−US−U1(2007−113−2))、該出願は、Aurelien J.F.David、Claude C.A.Weisbuch、Steven P.DenBaars、およびStacia Kellerによる、米国仮特許出願第60/866,015号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY LED WITH EMITTERS WITHIN STRUCTURED MATERIALS」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.197−US−P1(2007−113−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Evelyn L.Hu、Shuji Nakamura、Yong Seok Choi、Rajat Sharma、およびChiou−Fu Wangによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「ION BEAM TREATMENT FOR THE STRUCTURAL INTEGRITY OF AIR−GAP III−NITRIDE DEVICES PRODUCED BY PHOTOELECTROCHEMICAL(PEC) ETCHING」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.201−US−U1(2007−161−2))、該出願は、Evelyn L.Hu、Shuji Nakamura、Yong Seok Choi、Rajat Sharma、およびChiou−Fu Wangによる、米国仮特許出願第60/866,027号、名称「ION BEAM TREATMENT FOR THE STRUCTURAL INTEGRITY OF AIR−GAP III−NITRIDE DEVICES PRODUCED BY PHOTOELECTROCHEMICAL(PEC) ETCHING」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.201−US−P1(2007−161−1))の、米国特許法第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Natalie N.Fellows、Steven P.DenBaars、およびShuji Nakamuraによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「TEXTURED PHOSPHOR CONVERSION LAYER LIGHT EMITTING DIODE」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.203−US−U1(2007−270−2))、該出願は、Natalie N.Fellows、Steven P.DenBaars、およびShuji Nakamuraによる、米国仮特許出願第60/866,024号、名称「TEXTURED PHOSPHOR CONVERSION LAYER LIGHT EMITTING DIODE」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.203−US−P1(2007−270−1))の、米国特許法 第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびHisashi Masuiによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY SPHERE LED」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.204−US−U1(2007−271−2))、該出願は、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびHisashi Masuiによる、米国仮特許出願第60/866,025号、名称「HIGH LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY SPHERE LED」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.204−US−P1(2007−271−1))の、米国特許法 第119条(e)のもとでの利益を主張する;
Shuji Nakamura、およびSteven P.DenBaarsによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「STANDING TRANSPARENT MIRROR−LESS(STML) LIGHT EMITTING DIODE」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.205−US−U1(2007−272−2))、該出願は、Shuji Nakamura、およびSteven P.DenBaarsによる、米国仮特許出願第60/866,017号、名称「STANDING TRANSPARENT MIRROR−LESS(STML) LIGHT EMITTING DIODE」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.205−US−P1(2007−272−1))の、米国特許法 第119条(e)のもとでの利益を主張する;および、
Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびJames S.Speckによる、米国特許出願第xx/xxx,xxx号、名称「TRANSPARENT MIRROR−LESS(TML) LIGHT EMITTING DIODE」(2007年11月15日出願、代理人整理番号30794.206−US−U1(2007−273−2))、該出願は、Steven P.DenBaars、Shuji Nakamura、およびJames S.Speckによる、米国仮特許出願第60/866,023号、名称「TRANSPARENT MIRROR−LESS(TML) LIGHT EMITTING DIODE」(2006年11月15日出願、代理人整理番号30794.206−US−P1(2007−273−1))の、米国特許法 第119条(e)のもとでの利益を主張する;
上記のこれらの出願は、本明細書において参考として援用される。
(1.発明の分野)
本発明は、オプトエレクトロニクス応用のための発光ダイオード(LED)光抽出に関する。
(注記:本出願は、例えば[x]のような括弧内の1つ以上の参照番号によって明細書の中で示される、多数の異なる刊行物および特許を参照する。これらの参照番号に従って並べられたこれらの種々の刊行物および特許のリストは、後の(参考文献)の節において見ることができる。これらの刊行物および特許の各々は、本明細書において参考として援用される。)
多数の刊行物および特許が、発光半導体材料からの光抽出に関する問題を取り上げている。当業者は、角錐、アウトカップリングテーパ、またはテクスチャ化表面のような、幾何光学に依存する効果を使用し得る[8(非特許文献1)〜14(非特許文献7)]。また、当業者は、マイクロキャビティ共鳴またはフォトニック結晶抽出のような、波動光学に依存する効果を使用し得る[15〜18]。ペンデオ成長またはカンチレバー成長[19、20]、ならびに、横方向エピタキシャル過成長[21、22]のような、特別な成長技術がまた、使用され得る。
本発明は、追加の光抽出方法と組み合わされた、(Al,In,Ga)NおよびZnOの直接ウエハ接合発光ダイオード(LED)について説明する。この追加の光抽出方法は、ZnO構造によって抽出されなかった光、より具体的には、(Al,In,Ga)N層に捕捉された光を、抽出することを目的とする。この追加の光抽出方法は、表面のパターニングまたはテクスチャリング、あるいは回折格子としての機能を果たすフォトニック結晶を使用し、薄膜からの抽出に適している。ZnO構造と追加の光抽出方法との両方の組み合わせは、大部分の放射光の抽出を可能にする。本発明のより一般的な拡張においては、ZnO構造は、追加の光抽出を達成するために、別の材料によって置換され得る。別の拡張においては、(Al,In,Ga)N層は、追加の光抽出を達成するために、他の材料の成分を含む構造によって置換され得る。
好適な実施形態に関する以下の説明において、説明の一部を形成する添付の図面が参照され、これらの図面の中では、本発明が実践され得る特定の実施形態が、例示として示される。他の実施形態が使用され得、かつ、本発明の範囲を逸脱することなく構造的変更が加えられ得ることが、理解されるべきである。
本発明の目的は、光抽出のための2つの方法を組み合わせることによって、発光ダイオード(LED)からの光抽出効率を高める手段を提供することである。
本開示を通じて簡略化のために、「(Al,In,Ga)N層または薄膜」は、分子線エピタキシー(MBE)、有機金属化学蒸着法(MOCVD)、または気相エピタキシー(VPE)のような、任意の技術によって成長した層の集合を言う。集合は、通常、基板上に成長する緩衝層、活性層(量子井戸または量子ドット、障壁、および任意の他の発光半導体層)、電流阻止層、接続層、およびLED用に成長しかつ最新技術により周知の他の層を備える。また、これらの層が、(Al,In,Ga)N材料系以外の材料を使用して、種々の特定の実装に適合され得ること、特に、LEDから放射される所望の波長範囲ごとに適合され得ることは、周知である。
素子構造全体は、(Al,In,Ga)N層からさらなる光を抽出するために、光抽出構造、例えば、成形された高屈折率光抽出材料と組み合わされ、その中に埋め込まれ、または配置され得る。例えば、図16は、エポキシドーム62を備える環境内に配置された素子構造全体を示し、このエポキシドームは、ホルダ64構造上に存在し、ロバスト性および光抽出増加を提供する。この環境は、最適な光抽出のために成形され得る。
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[21] Isao Kidoguchi、Akihiko Ishibashi、Gaku Sugahara、およびYuzaburoh Ban、「Air−bridged lateral epitaxial overgrowth of GaN thin films」、Applied Physics Letters、2000年、76、pp.3768−3770。
[22] B.Beaumont、P.Vennegues、およびP.Gibart、「Epitaxial Lateral Overgrowth of GaN」、Physica Status Solidi(b)、2001年、227、pp.1−43。
本発明の好適な実施形態の説明は、ここで終了する。本発明の1つ以上の実施形態に関する上記の説明は、例示および説明の目的のために提示された。上記の説明は、網羅的であることも、本発明を開示された正確な形態に限定することも、意図されていない。上記の教示の観点から、多くの修正および変更が可能である。本発明の範囲は、発明を実施するための形態の記載内容によって限定されるのではなく、添付の請求項によって限定されることが意図される。
Claims (25)
- (a)基板と、
(b)発光種を備える活性層と、
(c)該活性層上に形成されたパターニングされたメサと、
(d)該パターニングされたメサの上面に成長または接合された光学素子と、
を備える、オプトエレクトロニクスデバイス。 - 前記パターニングされたメサは、1つ以上のIII族窒化物層から成る、請求項1に記載のデバイス。
- 前記パターニングされたメサは、さらなる光出力を得るために、低入射角の光が、より効率的に前記光学素子に入ることを可能にする、請求項1に記載のデバイス。
- 前記光学素子は、高屈折率材料を備える、請求項1に記載のデバイス。
- (a)発光種を含む1つ以上の(Al,In,Ga)N層と、
(b)該(Al,In,Ga)N層から放射される光の少なくとも一部分を抽出するための、該(Al,In,Ga)N層に隣接する成形された光学素子を備える、第1の光抽出器と、
(c)該第1の光抽出器によって抽出されなかった該(Al,In,Ga)N層から追加の光を抽出するための、該(Al,In,Ga)N層および該第1の光抽出器に近接した、第2の光抽出器と、
を備える、オプトエレクトロニクスデバイス。 - 前記第1の光抽出器は、前記(Al,In,Ga)N層上に成長するか、またはそれに接合される、成形された構造を備える、請求項5に記載のデバイス。
- 前記第2の光抽出器は、前記(Al,In,Ga)N層の上部界面または底部界面のいずれかの改質、あるいは該(Al,In,Ga)N層内の改質を含み、該改質は、パターン、テクスチャ、またはフォトニック結晶を含む、請求項5に記載のデバイス。
- 前記改質によって形成された孔は、空気、誘電材料、金属材料、または発光材料を含有する、請求項7に記載のデバイス。
- 前記発光種は、前記第2の光抽出器の下、内部、または上に配置される、請求項5に記載のデバイス。
- 前記第2の光抽出器は、前記第1の光抽出器の上部界面または底部界面のいずれかの改質、あるいは該第1の光抽出器内の改質を含み、該改質は、パターン、テクスチャ、またはフォトニック結晶を含む、請求項5に記載のデバイス。
- 前記第2の光抽出器は、前記(Al,In,Ga)N層を支持する基板の上部界面または底部界面のいずれかの改質、あるいは該基板内の改質を含み、該改質は、パターン、テクスチャ、またはフォトニック結晶を含む、請求項5に記載のデバイス。
- 前記(Al,In,Ga)N層からさらなる光を抽出するための、成形された高屈折率光抽出材料をさらに備える、請求項5に記載のデバイス。
- 光抽出構造において、前記デバイスを組み合わせることまたは埋め込むことをさらに備える、請求項5に記載のデバイス。
- 前記光抽出構造は、前記(Al,In,Ga)N層によって放射される前記光に対して波長変換を実行する発光種を含有する、請求項13に記載のデバイス。
- 前記(Al,In,Ga)N層がその上に存在する基板をさらに備える、請求項5に記載のデバイスであって、該基板は除去され、該(Al,In,Ga)N層の、その結果として得られる露出した表面上に、フォトニック結晶が形成される、デバイス。
- 前記(Al,In,Ga)N層の、前記結果として得られる露出した表面上に形成される電気接点をさらに備える、請求項15に記載のデバイス。
- 導波光の吸収を減少させるために、前記(Al,In,Ga)N層の前記結果として得られる露出した表面と、前記接点との間に配置される低屈折率層をさらに備える、請求項16に記載のデバイス。
- 前記接点と、前記(Al,In,Ga)N層14の前記結果として得られる露出した表面との間の、接触抵抗を減少させ、その一方で、導波路の光学的損失を低く維持するために、前記低屈折率層は、孔を有するようにパターニング、テクスチャリング、またはエッチングされる、請求項17に記載のデバイス。
- 前記(Al,In,Ga)N層の前記結果として得られる表面は、別の基板に接合される、請求項15に記載のデバイス。
- 前記第2の光抽出器の上に形成される第2の光学素子をさらに備える、請求項5に記載のデバイス。
- オプトエレクトロニクスデバイスを製作する方法であって、
(a)基板を提供するステップと、
(b)発光種を含む活性層を該基板上に形成するステップと、
(c)該活性層上に形成されるパターニングされたメサを形成するステップと、
(d)該パターニングされたメサの上面に光学素子を成長させるか、または接合するステップと、
を包含する、方法。 - 前記パターニングされたメサは、1つ以上のIII族窒化物層から成る、請求項21に記載の方法。
- 前記パターニングされたメサは、さらなる光出力を得るために、低入射角の光が、より効率的に前記光学素子に入ることを可能にする、請求項21に記載の方法。
- 前記光学素子は、高屈折率材料を備える、請求項21に記載の方法。
- オプトエレクトロニクスデバイスを製作する方法であって、
(a)発光種を含む1つ以上の(Al,In,Ga)N層を形成するステップと、
(b)該(Al,In,Ga)N層から放射される光の少なくとも一部分を抽出するための、該(Al,In,Ga)N層に隣接する成形された光学素子を備える、第1の光抽出器を作製するステップと、
(c)該第1の光抽出器によって抽出されなかった該(Al,In,Ga)N層からの追加の光を抽出するための、該(Al,In,Ga)N層および該第1の光抽出器に近接した、第2の光抽出器を作製するステップと、
を包含する、方法。
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