JP2015507850A - 発光ダイオードチップ - Google Patents
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Abstract
Description
第1の層は、5%以上のインジウム含有量を有するp+ドープ層(例:p+InGaN)である。第2の層は、3%以上のインジウム含有量を有するn+層(例:n+InGaN)である。第1の層と第2の層との間にスペーサを配置することができ、このスペーサは、キャリアの補償を防止するために導入される。スペーサは、(Al,In,Ga)Nからなることができる。スペーサ、もしくは、第1および第2の層、またはその両方は、短周期超格子からなることができる。
20: n−GaNの第1の領域
21: 電気的にポンピングされる青色光を放出するInGaNサブ領域
31: 活性領域のp型電気コンタクトを形成するp−GaNの第1の障壁領域
22: 光学的にポンピングされる赤色光を放出するInGaNサブ領域
32: 第2の障壁領域
23: 光学的にポンピングされる黄色光を放出するInGaNサブ領域
33: 第3の障壁領域
24: 光学的にポンピングされる緑色光を放出するInGaNサブ領域
30: GaNの最後の領域
20: n−GaNの第1の領域
24: 電気的にポンピングされる青色光を放出するInGaNサブ領域
31: n型にドープされた第1の障壁領域
23: 光学的にポンピングされる赤色光を放出する(n)−InGaNサブ領域
32: n型にドープされた第2の障壁領域
22: 光学的にポンピングされる黄色光を放出する(n)−InGaNサブ領域
33: n型にドープされた第3の障壁領域
21: 光学的にポンピングされる緑色光を放出する(n)−InGaNサブ領域
30: p−GaNの最後の領域
20: n−GaNの第1の領域
21: 青色光を放出するInGaNサブ領域
31: 少なくとも3.4eVのギャップエネルギを有するGaNまたはInGaNの障壁領域
22: 緑色光を放出するInGaNサブ領域
32: 少なくとも2.8eVのギャップエネルギを有するInGaNの障壁領域
23: 黄色光を放出するInGaNサブ領域
33: 少なくとも2.4eVのギャップエネルギを有するInGaNの障壁領域
24: 赤色光を放出するInGaNサブ領域
30: p−GaNの最後の領域
Claims (17)
- 発光ダイオードチップであって、
− 複数の活性領域(2)を有する半導体ボディ(1)、
を備えており、
− 前記活性領域(2)の少なくとも1つが少なくとも2つのサブ領域(21…28)を有し、
− 前記活性領域(2)が、前記少なくとも2つのサブ領域(21…28)のうちの2つの隣接するサブ領域(21…28)の間に配置されている少なくとも1つの障壁領域(3)を有し、
− 前記少なくとも2つのサブ領域(21…28)が、前記発光ダイオードチップの動作時に、相互に異なる色の光を放出し、
− 前記サブ領域(21…28)の少なくとも1つにおいて、光の放出が電気的に生成され、
− 前記障壁領域(3)が、前記2つの隣接するサブ領域(21…28)の間での電荷キャリアの熱活性化再分散を妨げるように構成されている、
発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)が主延在方向(R)を有し、
− 前記活性領域(2)の少なくともいくつかが、前記主延在方向(R)に対して横方向に延びる方向(L)において互いに隔てられている、または、前記活性領域(2)の少なくともいくつかが、前記横方向において部分的に互いに接触しており、
− 前記活性領域(2)がナノ構造であり、前記活性領域(2)の少なくとも1つが、1000nmの最大直径と、少なくとも3のアスペクト比とを有し、
− 前記サブ領域(21…28)が、それらの活性領域(2)の前記主延在方向(R)に沿って配置されており、隣接するサブ領域(21…28)の各対の間に正確に1つの障壁領域(3)が配置されており、
− 各サブ領域(21…28)が、インジウムを含む窒化物化合物半導体材料系であり、(Al,In,Ga)N、特に、InGaN半導体材料系であり、
− 各障壁領域(3)が、前記障壁領域(3)に隣接する前記サブ領域(21…28)よりも大きいバンドギャップを有する少なくとも1種類の窒化物化合物半導体材料系であり、
− 各障壁領域(3)が、GaN系、AlInGaN系、またはInGaN系であり、
− 各障壁領域(3)が、前記活性領域の前記主延在方向において、各サブ領域(21…28)よりも薄い、
請求項1に記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)が主延在方向(R)を有し、
− 前記活性領域(2)の少なくともいくつかが、前記主延在方向(R)に対して横方向に延びる方向(L)において互いに隔てられている、または、前記活性領域(2)の少なくともいくつかが、前記横方向において部分的に互いに接触している、
請求項2に記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記サブ領域(21…28)が、それらの活性領域(2)の前記主延在方向(R)に沿って配置されており、隣接するサブ領域(21…28)の各対の間に少なくとも1つの障壁領域(3)が配置されている、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)がナノ構造であり、前記活性領域(2)の少なくとも1つが、1000nmの最大直径と、少なくとも3のアスペクト比とを有する、
請求項1から請求項4のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 各サブ領域(21…28)が、インジウムを含む窒化物化合物半導体材料系であり、特に、InGaN半導体材料系である、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 各障壁領域(3)が、前記障壁領域(3)に隣接する前記サブ領域(21…28)よりも大きいバンドギャップを有する少なくとも1種類の窒化物化合物半導体材料系である、
請求項1から請求項6のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 各障壁領域(3)が、GaN系、AlInGaN系、またはInGaN系である、
請求項1から請求項7のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記少なくとも1つの活性領域(2)の少なくとも2つのサブ領域(21…28)において、光の放出が電気的に生成され、
− 電気的に駆動される2つのサブ領域(21…28)の間にトンネル接合部(6)が配置されている、
請求項1から請求項8のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記電気的に駆動される2つのサブ領域(21…28)の間の前記障壁領域(3)が、前記トンネル接合部(6)として用いられている、
請求項9に記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記少なくとも1つの活性領域(2)の第1のサブ領域(21…28)において、光の放出が電気的に生成され、前記第1のサブ領域に隣接する、同じ前記活性領域(2)の第2のサブ領域(21…28)において、光の放出が、前記第1のサブ領域(21…28)の光による光学的ポンピングによる、
請求項1から請求項10のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)が、前記第1のサブ領域(21…28)の光を前記主延在方向(R)に沿って前記第2のサブ領域に導く光ガイドを形成する、
請求項11に記載の発光ダイオードチップ。 - 前記第1のサブ領域(21)と前記第2のサブ領域(22)との間に厚い障壁領域(31)が配置されており、
− 前記厚い障壁領域(31)が、少なくとも100nmの厚さを有し、
− 前記厚い障壁領域(31)が、前記厚い障壁領域に隣接する前記第1のサブ領域および前記第2のサブ領域(22)よりも大きいバンドギャップを有する半導体材料系であり、
− 前記厚い障壁領域(31)の側面に導電性材料(310)が形成されており、前記第1のサブ領域(21)が前記導電性材料(310)を介して電気的に接触されている、
請求項11および請求項12に記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)の少なくとも1つが、白色光を放出するように構成されている、
請求項1から請求項13のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - − 前記活性領域(2)の少なくとも1つが、白色光を放出するように構成されているサブ領域(21…28)を有する、
請求項1から請求項14のいずれかに記載の発光ダイオードチップ。 - 発光ダイオードチップを製造する方法であって、
− 複数の活性領域(2)を有する半導体ボディ(1)をエピタキシャル成長させるステップ、
を含んでおり、
− 前記活性領域(2)の少なくとも1つが少なくとも2つのサブ領域(21…28)を有し、
− 前記活性領域(2)が、前記少なくとも2つのサブ領域(21…28)のうちの2つの隣接するサブ領域(21…28)の間に配置されている少なくとも1つの障壁領域(3)を有し、
− 前記少なくとも2つのサブ領域(21…28)が、前記発光ダイオードチップの動作時に、相互に異なる色の光を放出し、
− 前記サブ領域(21…28)の少なくとも1つにおいて、光の放出が電気的に生成され、
− 前記障壁領域(3)が、前記2つの隣接するサブ領域(21…28)の間での電荷キャリアの熱活性化再分散を妨げるように構成されており、
− 前記活性領域(2)が主延在方向(R)を有し、
− 前記活性領域(2)が、前記主延在方向(R)に対して横方向に延びる方向(L)において互いに隔てられており、
− 前記サブ領域(21…28)が、それらの活性領域(2)の前記主延在方向(R)に沿って配置されており、隣接するサブ領域(21…28)の各対の間に少なくとも1つの障壁領域(3)が配置されており、
− 前記活性領域(2)がナノ構造であり、前記活性領域(2)の少なくとも1つが、1000nmの最大直径と、少なくとも3のアスペクト比とを有し、
− 各サブ領域(21…28)が、インジウムを含む窒化物化合物半導体材料系であり、特に、InGaN半導体材料系であり、
− 各障壁領域(3)が、前記障壁領域(3)に隣接する前記サブ領域(21…28)よりも大きいバンドギャップを有する少なくとも1種類の窒化物化合物半導体材料系であり、
− 前記少なくとも1つの活性領域(2)の少なくとも1つの第1のサブ領域(21…28)において、光の放出が電気的に生成され、同じ前記活性領域(2)の少なくとも1つの第2のサブ領域(21…28)において、光の放出が、前記第1のサブ領域(21…28)の光による光学的ポンピングにより、
− 前記活性領域(2)が、前記少なくとも1つの第1のサブ領域(21…28)の光を前記主延在方向(R)に沿って前記少なくとも1つの第2のサブ領域に導く光ガイドを形成し、
− 前記活性領域(2)の少なくとも1つが、白色光を放出するように構成されており、
− 前記活性領域(2)の少なくとも1つが、白色光を放出するように構成されているサブ領域(21…28)を有する、
方法。 - 請求項1から請求項15のいずれかに記載の発光ダイオードチップが製造される、
請求項16の記載の方法。
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EP12151946.6 | 2012-01-20 | ||
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Publications (2)
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