JP5011154B2 - 低屈折率キャリア基板上のiii族窒化物ダイオード - Google Patents
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Description
発光ダイオードであって、
透明キャリア基板上にp型III族窒化物層とn型III族窒化物層とを含み、
該透明キャリア基板は、該基板に隣接する該III族窒化物層よりも低い屈折率を有する、
発光ダイオード。
上記III族窒化物層に上記透明基板を接合する透明接着剤層をさらに含み、該透明接着剤は、該III族窒化物層よりも低い屈折率を有する、項目1に記載の発光ダイオード。
上記透明接着剤は、1.35と1.65との間の屈折率を有し、スペクトルの紫外線部分、青色部分および緑色部分における電磁放射に対して光化学的に安定しており、少なくとも約100℃の温度において熱的に安定している、項目2に記載の発光ダイオード。
上記p型III族窒化物層および上記n型III族窒化物層に対するそれぞれのオーム接触をさらに含む、項目1に記載の発光ダイオード。
上記キャリア基板の屈折率の約0.2の範囲内の屈折率を有するカプセル用材料をさらに含む、項目3に記載の発光ダイオード。
上記透明接着剤は、ポリシロキサン接着剤を含む、項目3に記載の発光ダイオード。
上記透明接着剤は、ビスベンゾシクロブテンベース樹脂を含む、項目3に記載の発光ダイオード。
上記透明キャリア基板は、石英、融解石英、ガラスおよびサファイアから成る群から選択される、項目1に記載の発光ダイオード。
上記n型III族窒化物層は、上記基板上にあり、上記p型III族窒化物層は、該n型層上にある、項目4に記載の発光ダイオード。
上記n型層と上記キャリア基板との間にレンズ形の界面を含む、項目9に記載の発光ダイオード。
上記n型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
上記p型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
上記ダイオードは、該p型窒化ガリウム層と該n型窒化ガリウム層との間にIII族窒化物活性部分をさらに含む、項目9に記載の発光ダイオード。
上記活性部分は、量子井戸、多重量子井戸、超格子、単一ヘテロ構造、および二重へテロ構造から成る群から選択される、項目11に記載の発光ダイオード。
上記p型窒化ガリウム層に対する上記オーム接触は、少なくとも約70パーセントの透過率を有し、該p型層の大半部分を覆う、項目9に記載の発光ダイオード。
上記p型窒化ガリウム層に対する上記オーム接触は、約90〜100パーセントの透過率を有し、該p型層の大半部分を覆う、項目9に記載の発光ダイオード。
上記p型窒化ガリウム層に対する上記オーム接触は、酸化インジウムスズを含む、項目9に記載の発光ダイオード。
上記p型オーム接触に対する第1のボンドパッドと、上記n型オーム接触に対する第2のボンドパッドとをさらに含む、項目13に記載の発光ダイオード。
上記ボンドパッドのうちの少なくとも1つは、上記オーム接触に隣接する反射面を有することによって、該ボンドパッドからの光を反射し、該ボンドパッドが光を吸収することを防止する、項目16に記載の発光ダイオード。
上記半透明オーム接触と上記p型III族窒化物層との間にレンズ形の界面を含む、項目13に記載の発光ダイオード。
上記n型III族窒化物層と上記低屈折率透明基板との間の界面の反対側の、該低屈折率透明基板上にレンズ形の表面を含む、項目9に記載の発光ダイオード。
上記p型III族窒化物層は、光の抽出を増加させるレンズ形の表面を有し、上記オーム接触は、該レンズ形の表面に実質的に一致する、項目9に記載の発光ダイオード。
上記半透明p型オーム接触は、上記p型オーム接触と上記p型窒化ガリウム層との間の界面の反対側にレンズ形の表面を有する、項目9に記載の発光ダイオード。
上記III族窒化物層と上記低屈折率透明基板との間の界面と、
上記p型オーム接触と上記p型層との間の界面と、
上記p型III族窒化物層の表面と、
上記n型III族窒化物層の表面と、
該p型オーム接触の表面と、
該III族窒化物層の反対側の上記基板の表面と、
これらのレンズ形の表面の組み合わせと
から成る群から選択されるレンズ形の表面を含む、項目9に記載の発光ダイオード。
発光ダイオードであり、
キャリア基板上のp型III族窒化物層であって、該キャリア基板は、該p型III族窒化物の屈折率よりも低い屈折率を有する、p型III族窒化物層と、
該p型III族窒化物層上のn型III族窒化物層と、
該透明基板を該III族窒化物層に接合する透明接着剤層であって、該透明接着剤はIII族窒化物よりも低い屈折率を有する、透明接着剤層と、
該p型III族窒化物層に対するオーム接触と、
該n型III族窒化物層に対するオーム接触と
を備えている、発光ダイオード。
上記p型オーム接触に対するボンドパッドと上記n型オーム接触に対するボンドパッドとをさらに含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記オーム接触のうちの少なくとも1つは、上記低屈折率透明基板に向いている反射面を含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記接着剤は、1.35と1.65との間の屈折率を有する、項目23に記載の発光ダイオード。
上記接着剤は、ポリシロキサンを含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記接着剤は、ビスベンゾシクロブテンベース樹脂を含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記p型オーム接触は、半透明である、項目23に記載の発光ダイオード。
上記p型オーム接触は、酸化インジウムスズである、項目23に記載の発光ダイオード。
上記p型オーム接触は、上記p型III族窒化物層の間に配置され、上記低屈折率透明接着剤は、該p型III族窒化物層の全てを実質的に覆う、項目29に記載の発光ダイオード。
上記p型層に対する上記オーム接触は、該p型層と上記低屈折率透明基板との間にあり、
上記p型オーム接触は、該低屈折率透明基板に隣接したレンズ形の表面を有する、項目23に記載の発光ダイオード。
上記n型III族窒化物層は、上記ダイオードの面を形成し、該n型III族窒化物層は、光の抽出を増加させるレンズ形の表面を有する、項目23に記載の発光ダイオード。
上記p型層は、上記低屈折率透明基板を向いているレンズ形の表面を有し、
上記低屈折率透明接着剤は、該低屈折率透明基板の反対側にレンズ形の面を有し、
上記p型オーム接触は、該p型層と該低屈折率透明接着剤との間にあり、該各レンズ形の面のそれぞれに一致する、項目23に記載の発光ダイオード。
上記低屈折率透明基板の反対側の上記n型層の表面と、
該低屈折率透明基板と上記エピタキシャル層との間の界面と、
該エピタキシャル層の反対側の該低屈折率透明基板の表面と、
上記p型オーム接触に隣接する上記p型III族窒化物層の表面と、
これらのレンズ形の表面の組み合わせと
から成る群から選択されるレンズ形の表面を含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記n型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
上記p型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
上記ダイオードは、該p型窒化ガリウム層と該n型窒化ガリウム層との間にIII族窒化物活性部分をさらに含む、項目23に記載の発光ダイオード。
上記活性部分は、量子井戸、多重量子井戸、超格子、単一ヘテロ構造、および二重へテロ構造から成る群から選択される、項目36に記載の発光ダイオード。
発光ダイオードを形成する方法であって、
適合性のある基板上にIII族窒化物のp型層およびn型層をそれぞれ形成することと、
該適合性のある基板をIII族窒化物エピタキシャル層から分離することと、
隣接するIII族窒化物層の屈折率よりも低い屈折率を有する透明基板に、該III族窒化物エピタキシャル層を接合することと
を包含する、方法。
低屈折率透明接着剤を用いて、上記エピタキシャル層に上記透明基板を接合することをさらに含む、項目38に記載の方法。
上記透明基板に上記エピタキシャル層を接合するステップは、該層を、石英、融解石英、ガラスおよびサファイアから成る群から選択される基板に接合することを含む、項目38に記載の方法。
上記層から上記適合性のある基板を除去する前に、上記p型III族窒化物層と上記n型III族窒化物層との間に多重量子井戸構造を加えることをさらに含む、項目38に記載の方法。
上記適合性のある基板上に、それぞれ窒化ガリウムのp型層およびn型層を成長させることを含む、項目38に記載の方法。
炭化珪素基板上に、それぞれ窒化ガリウムのp型層およびn型層を成長させることを含む、項目42に記載の方法。
約1.35と1.6との間の屈折率を有する透明接着剤を用いて上記エピタキシャル層に上記基板を接合することを含む、項目39に記載の方法。
ポリシロキサンの接着剤を用いて上記エピタキシャル層に上記基板を接合することを含む、項目39に記載の方法。
ビスベンゾシクロブテンベースの接着剤を用いて上記エピタキシャル層に上記基板を接合することを含む、項目39に記載の方法。
LEDランプであって、
透明キャリア基板上に少なくともn型III族窒化物層およびp型III族窒化物層のそれぞれを含む発光ダイオードであって、該透明キャリア基板は、隣接するIII族窒化物層の屈折率よりも低い屈折率を有する、発光ダイオードと、
該III族窒化物層と該透明キャリア基板との間の透明接着剤であって、該透明接着剤は、隣接するIII族窒化物層の屈折率よりも低い屈折率を有する、透明接着剤と、
該発光ダイオードを覆うカプセル用材料であって、該カプセル用材料は、該透明基板の屈折率の0.2の範囲内の屈折率を有する、カプセル用材料と
を備えている、LEDランプ。
上記ダイオードは、反射器上に配置される、項目47に記載のLEDランプ。
上記カプセル用材料は、上記透明基板の屈折率の0.1の範囲内の屈折率を有する、項目47に記載のLEDランプ。
上記カプセル用材料は、上記透明基板の屈折率よりも高い屈折率を有する、項目47に記載のLEDランプ。
上記カプセル用材料の中に蛍光体をさらに含む、項目47に記載のLEDランプ。
上記蛍光体は、セシウムドーピングされたYAGを含む、項目51に記載のLEDランプ。
上記透明基板は、1.35と1.65との間の屈折率を有する、項目47に記載のLEDランプ。
上記透明接着剤は、1.35と1.65との間の屈折率を有する、項目47に記載のLEDランプ。
上記透明接着剤は、ポリシロキサン接着剤とビスベンゾシクロブテンベース接着剤とから成る群から選択される、項目54に記載のLEDランプ。
透明キャリア基板上にp型III族窒化物層とn型III族窒化物層とを含む発光ダイオードであって、該透明キャリア基板は、該基板に隣接するIII族窒化物層よりも低い屈折率を有する、発光ダイオードが開示される。透明接着剤層が、III族窒化物層に透明基板を接合し、該透明接着剤は、III族窒化物層よりも低い屈折率を有する。該ダイオードは、p型III族窒化物層およびn型III族窒化物層に対するそれぞれのオーム接触を含む。
11 p型III族窒化物層
12 n型III族窒化物層
13 キャリア基板
14 透明接着剤
15 n型層12に対するオーム接触
16 p型層11に対するオーム接触
17、20 ボンドパッド
21 多重量子井戸
22、23 反射面
50 発光ダイオードランプ
51 反射器
53 電極
54、57 ワイヤ
55 カプセル用材料
56 蛍光体
Claims (35)
- 発光ダイオードであって、
p型III族窒化物層と、
n型III族窒化物層と、
前記発光ダイオードを覆うカプセル用材料と
を含み、
前記p型III族窒化物層および前記n型III族窒化物層は透明キャリア基板上にあり、前記透明キャリア基板は、前記透明キャリア基板に隣接する前記III族窒化物層よりも低い屈折率を有し、
前記p型III族窒化物層および前記n型III族窒化物層に対するそれぞれのオーム接触と、
前記III族窒化物層に前記透明キャリア基板を接合する透明接着剤層と
をさらに含み、
前記p型III族窒化物層に対する前記オーム接触は、前記p型III族窒化物層の大半部分を覆い、
前記透明接着剤層は、前記III族窒化物層よりも低い屈折率を有し、
前記n型III族窒化物層は前記透明キャリア基板上にあり、前記p型III族窒化物層は前記n型III族窒化物層上にあり、
前記n型III族窒化物層と前記透明キャリア基板との間にレンズ形の界面を含む、
発光ダイオード。 - 前記透明接着剤層は、1.35と1.65との間の屈折率を有し、スペクトルの紫外線部分、青色部分および緑色部分における電磁放射に対して光化学的に安定しており、少なくとも約100℃の温度において熱的に安定している、請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記カプセル用材料は、前記透明キャリア基板の屈折率の約0.2の範囲内の屈折率を有する、請求項1または2に記載の発光ダイオード。
- 前記透明接着剤層は、ポリシロキサン接着剤を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の発光ダイオード。
- 前記透明接着剤層は、ビスベンゾシクロブテンベース樹脂を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の発光ダイオード。
- 前記透明キャリア基板は、石英、融解石英、ガラスおよびサファイアから成る群から選択される、請求項1から5のいずれか1項に記載の発光ダイオード。
- 前記n型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
前記p型III族窒化物は、窒化ガリウムを含み、
前記発光ダイオードは、前記p型III族窒化物層と前記n型III族窒化物層との間にIII族窒化物活性部分をさらに含む、請求項1に記載の発光ダイオード。 - 前記活性部分は、量子井戸、多重量子井戸、超格子、単一ヘテロ構造、および二重へテロ構造から成る群から選択される、請求項7に記載の発光ダイオード。
- 前記p型III族窒化物層に対する前記オーム接触は、少なくとも約70パーセントの透過率を有する請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記p型III族窒化物層に対する前記オーム接触は、約90〜100パーセントの透過率を有する請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記p型III族窒化物層に対する前記オーム接触は、酸化インジウムスズを含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記p型III族窒化物層に対するオーム接触に対する第1のボンドパッドと、前記n型III族窒化物に対するオーム接触に対する第2のボンドパッドとをさらに含む、請求項1から11のいずれか1項に記載の発光ダイオード。
- 前記第1のボンドパッドおよび前記第2のボンドパッドのうちの少なくとも1つは、前記オーム接触に隣接する反射面を有することによって、ボンドパッドからの光を反射し、ボンドパッドが光を吸収することを防止する、請求項12に記載の発光ダイオード。
- 半透明の前記オーム接触と前記p型III族窒化物層との間にレンズ形の界面を含む、請求項9に記載の発光ダイオード。
- 前記n型III族窒化物層と低屈折率の前記透明キャリア基板との間の界面の反対側の、該透明キャリア基板上にレンズ形の表面を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記p型III族窒化物層は、光の抽出を増加させるレンズ形の表面を有し、前記オーム接触は、該レンズ形の表面に実質的に一致する、請求項1に記載の発光ダイオード。
- 半透明の前記p型III族窒化物層に対するオーム接触は、前記p型III族窒化物層に対するオーム接触と前記p型III族窒化物層との間の界面の反対側にレンズ形の表面を有する、請求項1に記載の発光ダイオード。
- 前記III族窒化物層と低屈折率の前記透明キャリア基板との間の前記界面と、
前記p型III族窒化物層に対するオーム接触と前記p型III族窒化物層との間の界面と、
前記p型III族窒化物層の表面と、
前記n型III族窒化物層の表面と、
該p型III族窒化物層に対するオーム接触の表面と、
該III族窒化物層の反対側の前記透明キャリア基板の表面と、
これらのレンズ形の表面の組み合わせと
から成る群から選択されるレンズ形の表面を含む、請求項1に記載の発光ダイオード。 - 発光ダイオードを形成する方法であって、
適合性のある基板上にIII族窒化物のp型層およびn型層を含むIII族窒化物エピタキシャル層を形成することと、
該適合性のある基板を前記III族窒化物エピタキシャル層から分離することと、
前記III族窒化物エピタキシャル層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率透明接着剤を用いて、隣接する前記III族窒化物エピタキシャル層の屈折率よりも低い屈折率を有する透明キャリア基板に、前記n型層が前記透明キャリア基板上にあり、前記p型層が前記n型層上にあり、前記n型層と前記透明キャリア基板との間にレンズ形の界面を含むべく、該III族窒化物エピタキシャル層を接合することと、
前記p型層の大半部分を覆う、前記p型層に対するオーム接触と、前記n型層に対するオーム接触とを形成することと、
を包含する、方法。 - 前記透明キャリア基板に前記エピタキシャル層を接合するステップは、該層を、石英、融解石英、ガラスおよびサファイアから成る群から選択される基板に接合することを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記エピタキシャル層から前記適合性のある基板を除去する前に、前記p型層と前記n型層との間に多重量子井戸構造を加えることをさらに含む、請求項19または20に記載の方法。
- 前記適合性のある基板上に、それぞれ窒化ガリウムのp型層およびn型層を成長させることを含む、請求項19から21のいずれか1項に記載の方法。
- 炭化珪素基板上に、それぞれ窒化ガリウムのp型層およびn型層を成長させることを含む、請求項22に記載の方法。
- 約1.35と1.6との間の屈折率を有する透明接着剤を用いて前記エピタキシャル層に前記基板を接合することを含む、請求項19から23のいずれか1項に記載の方法。
- ポリシロキサンの接着剤を用いて前記エピタキシャル層に前記基板を接合することを含む、請求項19から23のいずれか1項に記載の方法。
- ビスベンゾシクロブテンベースの接着剤を用いて前記エピタキシャル層に前記基板を接合することを含む、請求項19から23のいずれか1項に記載の方法。
- LEDランプであって、
透明キャリア基板上に少なくともn型III族窒化物層およびp型III族窒化物層のそれぞれを含む発光ダイオードであって、該透明キャリア基板は、隣接するIII族窒化物層の屈折率よりも低い屈折率を有する、発光ダイオードと、
該III族窒化物層と該透明キャリア基板との間の透明接着剤であって、該透明接着剤は、隣接するIII族窒化物層の屈折率よりも低い屈折率を有する、透明接着剤と、
該発光ダイオードを覆うカプセル用材料であって、該カプセル用材料は、該透明キャリア基板の屈折率の0.2の範囲内の屈折率を有する、カプセル用材料と、
前記p型III族窒化物層および前記n型III族窒化物層に対するそれぞれのオーム接触であって、前記p型III族窒化物層に対する前記オーム接触は、前記p型III族窒化物層の大半部分を覆う、オーム接触と、
を備え、
前記n型III族窒化物層は前記透明キャリア基板上にあり、前記p型III族窒化物層は前記n型III族窒化物層上にあり、
前記n型III族窒化物層と前記透明キャリア基板との間にレンズ形の界面を含む、
LEDランプ。 - 前記発光ダイオードは、反射器上に配置される、請求項27に記載のLEDランプ。
- 前記カプセル用材料は、前記透明キャリア基板の屈折率の0.1の範囲内の屈折率を有する、請求項27または28に記載のLEDランプ。
- 前記カプセル用材料は、前記透明キャリア基板の屈折率よりも高い屈折率を有する、請求項27から29のいずれか1項に記載のLEDランプ。
- 前記カプセル用材料の中に蛍光体をさらに含む、請求項27から30のいずれか1項に記載のLEDランプ。
- 前記蛍光体は、セシウムドーピングされたYAGを含む、請求項31に記載のLEDランプ。
- 前記透明キャリア基板は、1.35と1.65との間の屈折率を有する、請求項27から32のいずれか1項に記載のLEDランプ。
- 前記透明接着剤は、1.35と1.65との間の屈折率を有する、請求項27から33のいずれか1項に記載のLEDランプ。
- 前記透明接着剤は、ポリシロキサン接着剤とビスベンゾシクロブテンベース接着剤とから成る群から選択される、請求項34に記載のLEDランプ。
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