RU2494498C2 - Semiconductor light-emitting device - Google Patents
Semiconductor light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494498C2 RU2494498C2 RU2011106966/28A RU2011106966A RU2494498C2 RU 2494498 C2 RU2494498 C2 RU 2494498C2 RU 2011106966/28 A RU2011106966/28 A RU 2011106966/28A RU 2011106966 A RU2011106966 A RU 2011106966A RU 2494498 C2 RU2494498 C2 RU 2494498C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- semiconductor device
- emitting semiconductor
- layer
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 40
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenezinc Chemical compound [Zn]=S WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [Sn+4].[O-2].[In+3] GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
- H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области светоизлучающих устройств, в особенности к светоизлучающим полупроводниковым диодам с высокой эффективностью.The invention relates to the field of light-emitting devices, in particular to light-emitting semiconductor diodes with high efficiency.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Полупроводниковый светодиодный чип является основным компонентом технологии твердотельного освещения. Напряжение, приложенное между двумя контактами светодиодных чипов, индуцирует электрический ток через р-n переход, и светодиодный чип излучает свет из-за излучательной рекомбинации электронов и дырок.A semiconductor LED chip is a major component of solid state lighting technology. The voltage applied between the two contacts of the LED chips induces an electric current through the pn junction, and the LED chip emits light due to radiative recombination of electrons and holes.
Преимуществами светодиодных чипов являются продолжительный период службы, высокая надежность, высокий коэффициент электрооптического преобразования и малое потребление электрической энергии.The advantages of LED chips are a long service life, high reliability, high coefficient of electro-optical conversion and low electrical energy consumption.
Светодиодные чипы, излучающие инфракрасный, красный и зеленый свет производятся и продаются очень давно, тогда как технология производства светодиодных чипов на основе нитридов третьей группы (III-нитриды), излучающих ультрафиолетовый, синий, зеленый и белый свет значительно улучшилась в последнее время (US 7642108, US 7335920, US 7365369, US 7531841, US 6614060). Вследствие этого светодиодные чипы получили широкое распространение и применяются в различных областях, включая освещение.LED chips emitting infrared, red and green light have been produced and sold for a very long time, while the technology for the production of LED chips based on the third group nitrides (III nitrides) emitting ultraviolet, blue, green and white light has improved significantly recently (US 7642108 US 7335920, US 7365369, US 7531841, US 6614060). As a result, LED chips are widespread and are used in various fields, including lighting.
Обычно светодиодные чипы изготавливаются с помощью планарной технологии выращивания кристаллов из газовой фазы, и имеют плоские верхнюю и нижнюю поверхности, через которые свет выходит наружу.Usually, LED chips are made using planar technology for growing crystals from the gas phase, and have flat upper and lower surfaces through which light comes out.
Плоские поверхности светодиодного чипа приводят к тому, что свет, излученный под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения, не может выйти наружу и поглощается внутри светодиодного чипа, что снижает его эффективность.The flat surfaces of the LED chip cause the light emitted at an angle greater than the angle of total internal reflection, cannot go outside and absorbed inside the LED chip, which reduces its efficiency.
Для преодоления этого недостатка в US 5087949 было предложено использовать светодиодные чипы, имеющие форму выпуклых усеченных пирамид, содержащих наклонные плоскости, через которые свет может покинуть светодиодный чип не испытывая полного внутреннего отражения.To overcome this drawback, in US 5087949, it was proposed to use LED chips in the form of convex truncated pyramids containing inclined planes through which light can leave the LED chip without experiencing total internal reflection.
Однако, использование светодиодных чипов, имеющих форму одной выпуклой усеченной пирамиды, требует существенно большего расхода полупроводникового материала по сравнению с обычным тонкопленочным плоским чипом, а также сопряжено с необходимостью дорогостоящей резки V-образных канавок.However, the use of LED chips in the form of a single convex truncated pyramid requires a significantly higher consumption of semiconductor material compared to a conventional thin-film flat chip, as well as the need for expensive cutting of V-grooves.
Для преодоления этих проблем в US 7446345 и US 7611917 было предложено использовать светодиодные чипы, содержащие множественные V-образные поверхностные дефекты (питы), имеющие форму инвертированных пирамид. В светодиодных чипах с множественными питами слоистая светодиодная структура, включающая активный слой с квантовыми ямами, выращивается на плоских участках светодиодных чипов и простирается также внутрь инвертированных поверхностных пирамид, сформированных V-образными поверхностными питами. После выращивания активного слоя, инвертированные поверхностные пирамиды заращиваются, и формируется плоская поверхность чипа. Данный подход позволяет увеличить площадь активного слоя, приходящуюся на единицу площади чипа, и тем самым повысить внутренний квантовый выход светодиодного чипа, однако эффективность экстракции света при этом не увеличивается.To overcome these problems in US 7446345 and US 7611917 it was proposed to use LED chips containing multiple V-shaped surface defects (pits) in the form of inverted pyramids. In LED chips with multiple pits, a layered LED structure including an active layer with quantum wells is grown on the flat areas of the LED chips and also extends into the inverted surface pyramids formed by V-shaped surface pits. After growing the active layer, the inverted surface pyramids are healed and a flat chip surface is formed. This approach allows you to increase the active layer area per unit area of the chip, and thereby increase the internal quantum yield of the LED chip, however, the light extraction efficiency does not increase.
Увеличения экстракции света при одновременном повышении квантового выхода можно добиться, используя светодиодные чипы с незарощенными инвертированными поверхностными пирамидами, сформированными V-образными поверхностными питами, как это было предложено в статьях Т. Wunderer, M. Feneberg, F. Lipskil, J. Wang, R.A.R. Leutel, S. Schwaiger, K. Thonke, A. Chuvilin, U. Kaiser, S. Metzner, F. Bertram, J. Christen, G.J. Beirne, M. Jetter, P. Michler, L. Schade, C. Vierheilig, U.T. Schwarz, A.D. Drager, A. Hangleiter, and F. Scholz, Phys. Status Solidi B, 1-12 (2010) и Т. Wunderer, J. Wang, F. Lipskil, S. Schwaiger, A. Chuvilin, U. Kaiser, S. Metzner, F. Bertram, J. Christen, S.S.Shirokov, A.E. Yunovich and F. Scholz, Phys. Status Solidi C7, 2140-2143 (2010).The increase in light extraction while increasing the quantum yield can be achieved using LED chips with ungrown inverted surface pyramids formed by V-shaped surface pits, as was proposed in articles by T. Wunderer, M. Feneberg, F. Lipskil, J. Wang, R.A.R. Leutel, S. Schwaiger, K. Thonke, A. Chuvilin, U. Kaiser, S. Metzner, F. Bertram, J. Christen, G.J. Beirne, M. Jetter, P. Michler, L. Schade, C. Vierheilig, U.T. Schwarz, A.D. Drager, A. Hangleiter, and F. Scholz, Phys. Status Solidi B, 1-12 (2010) and T. Wunderer, J. Wang, F. Lipskil, S. Schwaiger, A. Chuvilin, U. Kaiser, S. Metzner, F. Bertram, J. Christen, SSShirokov, Ae Yunovich and F. Scholz, Phys. Status Solidi C7, 2140-2143 (2010).
Однако использование полных инвертированных пирамид, как было предложено выше, имеет существенный недостаток, связанный с тем, что инвертированные поверхностные пирамиды служат стоком для дислокации, загрязняющих примесей и других дефектов. В результате положительный эффект от увеличения площади активного слоя, приходящейся на единицу площади чипа компенсируется понижением внутреннего квантового выхода из-за накопления дефектов вблизи вершин инвертированных поверхностных пирамид. Кроме этого, повышение коэффициента экстракции света из-за наличия наклонных плоскостей в инвертированных пирамидах ограничивается тем, что свет сильно поглощается вблизи вершин пирамид, где наклонные плоскости сопрягаются между собой.However, the use of complete inverted pyramids, as suggested above, has a significant drawback due to the fact that inverted surface pyramids serve as a drain for dislocations, contaminants, and other defects. As a result, the positive effect of increasing the active layer area per unit area of the chip is compensated by a decrease in the internal quantum yield due to the accumulation of defects near the vertices of the inverted surface pyramids. In addition, the increase in the coefficient of light extraction due to the presence of inclined planes in inverted pyramids is limited by the fact that light is strongly absorbed near the vertices of the pyramids, where the inclined planes are conjugated with each other.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности светоизлучающих полупроводниковых приборов при одновременном подавлении негативных эффектов, связанных с вершинами инвертированных поверхностных пирамид.The present invention is to increase the efficiency of light-emitting semiconductor devices while suppressing the negative effects associated with the vertices of inverted surface pyramids.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Для решения этой задачи предложено светоизлучающее полупроводниковое устройство, содержащее:To solve this problem, a light emitting semiconductor device is proposed, comprising:
- подложку;- substrate;
- первый слой из полупроводника с проводимостью n-типа, сформированный на подложке;- the first layer of a semiconductor with n-type conductivity formed on a substrate;
- второй слой из полупроводника с проводимостью р-типа;- a second p-type semiconductor layer;
- активный слой, расположенный между первым и вторым слоями;- an active layer located between the first and second layers;
- проводящий слой, расположенный на втором слое,- a conductive layer located on the second layer,
- первый контакт, нанесенный на подложку,- the first contact deposited on the substrate,
- второй контакт, нанесенный на проводящий слой,a second contact applied to the conductive layer,
причем подложка содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, выполненное в форме усеченной инвертированной пирамиды, при этом первый, второй, активный и проводящий слои нанесены как на горизонтальные участки подложки, так и на внутренние грани отверстий.moreover, the substrate contains at least one through hole made in the form of a truncated inverted pyramid, while the first, second, active and conductive layers are deposited on both horizontal sections of the substrate and on the inner faces of the holes.
Предпочтительно количество граней упомянутых пирамид лежит в пределах от 3 до 24, длина боковой стороны основания пирамид лежит в пределах от 10 мкм до 1 мм, угол наклона боковых граней упомянутых пирамид по отношению к поверхности подложки лежит в пределах от 10° до 90°, высота отсеченной части пирамиды составляет от 5% до 50% от ее полной высоты, а толщина подложки лежит в пределах от 10 мкм до 1 мм.Preferably, the number of faces of said pyramids ranges from 3 to 24, the length of the side of the base of the pyramids ranges from 10 μm to 1 mm, the angle of inclination of the side faces of these pyramids with respect to the surface of the substrate ranges from 10 ° to 90 °, height the cut off part of the pyramid is from 5% to 50% of its full height, and the thickness of the substrate lies in the range from 10 μm to 1 mm.
Предпочтительно сквозные отверстия расположены в виде двумерной решетки.Preferably, the through holes are arranged in the form of a two-dimensional lattice.
Подложка может быть выполнена из нитрида галлия, либо из карбида кремния, либо из оксида алюминия.The substrate may be made of gallium nitride, or of silicon carbide, or of aluminum oxide.
В предпочтительном варианте проводящий слой является прозрачным или полупрозрачным. Предпочтительно проводящий слой может быть выполнен из оксида индия с оловом (ITO) или из металла толщиной от 50 до 400 Ангстрем.In a preferred embodiment, the conductive layer is transparent or translucent. Preferably, the conductive layer may be made of indium oxide with tin (ITO) or of metal with a thickness of 50 to 400 Angstroms.
Первый слой из полупроводника с проводимостью n-типа может быть выполнен из нитрида галлия легированного кремнием.The first layer of n-type semiconductor can be made of gallium nitride doped with silicon.
Второй слой из полупроводника с проводимостью р-типа может быть выполнен из легированного магнием нитрида галлия.The second layer of p-type semiconductor can be made of gallium nitride doped with magnesium.
Активный слой может быть выполнен из нитрида галлия (GaN) и твердого раствора нитрида бор-алюминий-галлий-индия (BxAlyGazIn1-zN).The active layer can be made of gallium nitride (GaN) and a solid solution of boron-aluminum-gallium-indium nitride (B x Al y Ga z In 1-z N).
Предпочтительно активный слой выполнен составным и состоит из слоев из полупроводника со структурой фазы цинковой обманки и слоев со структурой фазы вюрцита.Preferably, the active layer is made integral and consists of layers of a semiconductor with a zinc blende phase structure and layers with a wurtzite phase structure.
В предпочтительном варианте активный слой может содержать множество квантовых ям, выполненных из твердого раствора нитрида бор-алюминий-галлий-индия (BxAlyGazIn1-zN).In a preferred embodiment, the active layer may contain many quantum wells made of a solid solution of boron-aluminum-gallium-indium nitride (B x Al y Ga z In 1-z N).
Еще в одном предпочтительном варианте активный слой содержит одну широкую яму и множество квантовых ям, выполненных из твердого раствора нитрида бор-алюминий-галлий-индия (BxAlyGazIn1-zN).In another preferred embodiment, the active layer contains one wide well and many quantum wells made of a solid solution of boron-aluminum-gallium-indium nitride (B x Al y Ga z In 1-z N).
Светоизлучающее устройство может дополнительно содержать слой люминофора, расположенный на верхней поверхности чипа для конверсии голубого света в белый свет.The light emitting device may further comprise a phosphor layer located on the upper surface of the chip to convert blue light to white light.
Светоизлучающее устройство может дополнительно содержать оптический рассеиватель света, расположенный на верхней поверхности чипа для получения белого света из смеси разноцветных световых потоков, излучаемых из граней пирамид и из плоских участков вне пирамид.The light-emitting device may further comprise an optical light diffuser located on the upper surface of the chip to produce white light from a mixture of multi-colored light fluxes emitted from the faces of the pyramids and from flat areas outside the pyramids.
Предпочтительно второй контакт, нанесенный на проводящий слой, выполнен несплошным с возможностью частичного пропускания света.Preferably, the second contact applied to the conductive layer is non-continuous with partial light transmission.
Настоящее изобретение предлагает светодиодные чипы с набором сквозных отверстий в форме усеченных инвертированных пирамид, на боковых гранях которых сформирована слоистая светодиодная структура. В таких чипах отсутствует вершина, собирающая дислокации, загрязняющие примеси и другие дефекты.The present invention provides LED chips with a set of through holes in the form of truncated inverted pyramids, on the side faces of which a layered LED structure is formed. In such chips there is no peak collecting dislocations, contaminants and other defects.
Основой предложенного светоизлучающего полупроводникового устройства является проводящая полупроводниковая подложка, содержащая сквозные отверстия, выполненные в форме усеченных инвертированных пирамид, выходящих на верхнюю и нижнюю поверхности светодиодного чипа.The basis of the proposed light-emitting semiconductor device is a conductive semiconductor substrate containing through holes made in the form of truncated inverted pyramids extending to the upper and lower surfaces of the LED chip.
В усеченных инвертированных пирамидах отсутствует вершина, в которой смыкаются наклонные грани и собираются дислокации, загрязняющие примеси и другие дефекты. Наклонные грани смыкаются с отверстиями на нижней поверхности плоского чипа. Отверстия обеспечивают свободный выход света из светодиодного чипа наружу без сильного поглощения в вершинах пирамид.In the truncated inverted pyramids, there is no peak at which inclined faces meet and dislocations, contaminants and other defects are collected. Inclined faces close to the holes on the bottom surface of the flat chip. Holes provide free exit of light from the LED chip to the outside without strong absorption at the tops of the pyramids.
Настоящее изобретение отличается от существующих аналогов, тем, что светодиодный чип является не сплошным, а содержит сквозные отверстия, которые выполнены в виде усеченных инвертированных пирамид.The present invention differs from existing analogues in that the LED chip is not continuous, but contains through holes, which are made in the form of truncated inverted pyramids.
Использование усеченных пирамид позволяет избежать контакта активного слоя с областью, близкой к вершине пирамиды, где повышенная скорость безизлучательной рекомбинации из-за наличия дислокации и загрязняющих примесей, снижает внутренний квантовый выход, и уменьшает коэффициент преобразования электрической энергии в свет. В то же время, в отношении экстракции света, использование инвертированных усеченных пирамид столь же эффективно, как и выпуклых усеченных пирамид, и коэффициент экстракции света в светодиодных чипах с инвертированными усеченными пирамидами значительно превосходит соответствующий коэффициент для светодиодных чипов с инвертированными полными пирамидами.The use of truncated pyramids makes it possible to avoid contact of the active layer with the region close to the top of the pyramid, where the increased rate of nonradiative recombination due to the presence of dislocations and contaminants reduces the internal quantum yield and reduces the coefficient of conversion of electric energy into light. At the same time, with regard to light extraction, the use of inverted truncated pyramids is as effective as convex truncated pyramids, and the coefficient of light extraction in LED chips with inverted truncated pyramids significantly exceeds the corresponding coefficient for LED chips with inverted full pyramids.
Кроме этого, использование несплошного светодиодного чипа со сквозными отверстиями, позволяет существенно улучшить его охлаждение путем прокачивания воздуха, инертного газа или жидкости через эти отверстия. В результате светодиодный чип может работать при больших плотностях тока, отдавать большую световую мощность и обладать большей яркостью свечения.In addition, the use of a non-continuous LED chip with through holes allows to significantly improve its cooling by pumping air, inert gas or liquid through these holes. As a result, the LED chip can operate at high current densities, give more light power and have a higher brightness.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Настоящее изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на Фиг.1-5.The present invention is illustrated by the drawings shown in FIGS. 1-5.
На Фиг.1 представлена схема проводящей подложки светодиодного чипа с набором сквозных отверстий в форме усеченных инвертированных пирамид.Figure 1 presents a diagram of a conductive substrate of an LED chip with a set of through holes in the form of truncated inverted pyramids.
На Фиг.2 представлена схема усеченной инвертированной пирамиды со слоистой светодиодной структурой, сформированной на ее боковых гранях.Figure 2 presents a diagram of a truncated inverted pyramid with a layered LED structure formed on its side faces.
На Фиг.3 представлена схема разреза, в области одной из усеченных инвертированных пирамид, светодиодного чипа из примера 1. который генерирует голубой свет.Figure 3 presents a sectional diagram, in the region of one of the truncated inverted pyramids, the LED chip of example 1. which generates blue light.
На Фиг.4 представлена схема разреза, в области одной из усеченных инвертированных пирамид, светодиодного чипа из примера 2. который генерирует белый свет с помощью люминофора.Figure 4 presents a sectional diagram in the region of one of the truncated inverted pyramids, the LED chip from example 2. which generates white light using a phosphor.
На Фиг.5 представлена схема разреза, в области одной из усеченных инвертированных пирамид, светодиодного чипа из примера 3. который генерирует белый свет без использования люминофора.5 is a sectional diagram, in the region of one of the truncated inverted pyramids, of the LED chip from Example 3. which generates white light without using a phosphor.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Основой предложенного светоизлучающего полупроводникового устройства является проводящая полупроводниковая подложка 100, содержащая сквозные отверстия 101, выполненные в форме усеченных инвертированных пирамид. Фиг.1.The basis of the proposed light-emitting semiconductor device is a
На гранях 104 усеченных инвертированных пирамид 101, формируется светодиодная структура 200, показанная на Фиг.2. Светодиодная структура 200 состоит из первого слоя 201 полупроводника с проводимостью n-типа, второго слоя 203 полупроводника с проводимостью р-типа, активного слоя 202, расположенного между первым и вторым слоями, и прозрачного проводящего слоя 204, расположенного на втором слое 203 полупроводника с проводимостью р-типа.On the
Проводящая подложка 100 содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, выполненное в форме усеченной инвертированной пирамиды, при этом первый 201, второй 203, активный 202 и проводящий 204 слои нанесены как на горизонтальные участки подложки, так и на внутренние грани сквозных отверстий 101, выполненных в форме усеченных инвертированных пирамид, как показано на схеме разреза светодиодного чипа 300 в области одной из усеченных инвертированных пирамид. Фиг.3.The
Два металлических контакта 302 и 303, которые обеспечивают подвод тока к светодиодной структуре, наносятся снизу на подложку 100 и сверху на горизонтальный участок прозрачного проводящего слоя 204, см. Фиг.3.Two
Настоящее изобретение будет пояснено ниже на нескольких примерах вариантов его осуществления. Следует отметить, что последующее описание этих вариантов осуществления является лишь иллюстративным и не является исчерпывающим.The present invention will be explained below with a few examples of options for its implementation. It should be noted that the following description of these embodiments is merely illustrative and not exhaustive.
Пример 1. Светодиодный чип с одиннадцатью отверстиями в форме инвертированных усеченных. шестиугольных пирамид, генерирующий голубой свет.Example 1. An LED chip with eleven holes in the shape of an inverted truncated. hexagonal pyramids generating blue light.
Общая схема проводящей подожки 100 светодиодного чипа, генерирующего голубой свет, приведена на Фиг.1. Подложка светодиодного чипа состоит из прямоугольной пластины полупроводникового кристалла нитрида галлия размером 3×2 мм, и с толщиной 200 мкм и поверхностью перпендикулярной кристаллической оси с [0 0 0 1]. На пластине сформированы одиннадцать отверстий в форме инвертированных усеченных шестиугольных пирамид с гранями, совпадающими с кристаллическими плоскостями {1 -1 0 1}, и углом наклона боковых граней по отношению к плоскости (0 0 0 1), θ=61,96°, со сторонами основания, ориентированными вдоль кристаллических направлений <1 1 -2 0>, и с длиной сторон основания Rb=200 мкм. Инвертированные усеченные шестиугольные пирамиды упакованы в треугольную двумерную решетку с периодом 500 мкм.A general diagram of a
Схема разреза светодиодного чипа 300 в области одной из усеченных инвертированных пирамид приведена на Фиг.3. Слоистая структура светодиодного чипа состоит из проводящей подложки 100 нитрида галлия n-типа толщиной 100 мкм, на которую снизу нанесен металлический контакт 302, слоя 201 из высококачественного нитрида галлия n-типа толщиной 2 мкм, нелегированного активного слоя 202 GaN толщиной 0,1 мкм с пятью квантовыми ямами In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, слоя 203 GaN р-типа толщиной 0,1 мкм с Al0.4Ga0.6N барьером толщиной 5 нм на границе с активным слоем 202, проводящего слоя 204 из оксида индия с оловом (ITO) толщиной 1 мкм, на который сверху нанесен металлический контакт 303.The cross-sectional diagram of the
При приложении постоянного напряжения между контактами 302 и 303 в светодиодном чипе 300 протекает ток, при этом электроны из контакта 302 перетекают сначала в проводящую подложку 100 нитрида галлия n-типа, затем в слой 201 высококачественного нитрида галлия n-типа, и далее попадают в активный слой 202 нелегированного GaN с пятью квантовыми ямами In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, где рекомбинируют с дырками, испуская голубой свет. В свою очередь, дырки из проводящего слоя 204 оксида индия с оловом (ITO), формирующего прозрачный омический контакт перетекают в слой 203 GaN р-типа, преодолевают Al0.4Ga0.6N барьер, предотвращающий утечку электронов в слой 203 GaN р-типа, и также попадают в активный слой нелегированного слоя 202 GaN с пятью квантовыми ямами In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, где рекомбинируют с электронами, испуская голубой свет.When a constant voltage is applied, current flows between the
Из-за присутствия в инвертированных пирамидах наклонных плоскостей с большим углом наклона θ=61,96° коэффициент экстракции света из светодиодного чипа 300 значительно превышает коэффициент экстракции света для обычного плоского чипа.Due to the presence of inclined planes with a large angle of inclination θ = 61.96 ° in the inverted pyramids, the light extraction coefficient from the
Кроме этого, в пяти квантовых ямах In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, сформированных в слое 202 нелегированного GaN, на боковых гранях пирамиды, образованных кристаллическими плоскостями {1 -1 0 1}, из-за разворота этих плоскостей относительно полярной плоскости (О 0 0 1), сильно подавлено встроенное электрическое поле, связанное со спонтанной и пьезоэлектрической поляризацией, что способствует повышению внутреннего квантового выхода света из активного слоя 202.In addition, in five In 0.2 Ga 0.8 N quantum wells with a width of 2 nm, formed in a layer of 202 undoped GaN, on the side faces of the pyramid formed by the {1 -1 0 1} crystal planes, due to the rotation of these planes relative to the polar plane (О 0 0 1), the built-in electric field associated with spontaneous and piezoelectric polarization is strongly suppressed, which helps to increase the internal quantum yield of light from the
Также использование усеченных пирамид позволяет избежать контакта активного слоя с областью близкой к вершине пирамиды, где повышенная скорость безизлучательной рекомбинации из-за наличия дислокации и загрязняющих примесей, снижает внутренний квантовый выход, и уменьшает коэффициент преобразования электрической энергии в свет.Also, the use of truncated pyramids makes it possible to avoid contact of the active layer with the region close to the top of the pyramid, where the increased rate of nonradiative recombination due to the presence of dislocations and contaminants reduces the internal quantum yield and reduces the coefficient of conversion of electric energy into light.
Пример 2. Светодиодный чип с восьмью отверстиями в форме инвертированных усеченных шестиугольных пирамид, генерирующий белый свет с использованием люминофора.Example 2. An eight-hole LED chip in the shape of an inverted truncated hexagonal pyramid that generates white light using a phosphor.
Общая схема подложки 100 светодиодного чипа, генерирующего белый свет, приведена на Фиг.1. Положка светодиодного чипа состоит из прямоугольной пластины полупроводникового кристалла нитрида галлия размером 1×1 мм и с толщиной 200 мкм и поверхностью перпендикулярной кристаллической оси с [0 0 0 1]. На пластине сформированы восемь отверстий в форме инвертированных усеченных шестиугольных пирамид с гранями, совпадающими с кристаллическими плоскостями {3 3 -6 2} и углом наклона боковых граней по отношению к плоскости (0 0 0 1), θ=78,42°, со сторонами основания, ориентированными вдоль кристаллических направлений <1 -1 0 0>, и с длиной сторон основания Rb=100 мкм. Инвертированные усеченные шестиугольные пирамиды упакованы в треугольную двумерную решетку с периодом 300 мкм.The general layout of the
Схема разреза светодиодного чипа 300 в области одной из усеченных инвертированных пирамид приведена на Фиг.4. Слоистая структура светодиодного чипа состоит из проводящей подложки 100 нитрида галлия n-типа толщиной 100 мкм, на которую снизу нанесен металлический контакт 302, слоя 201 высококачественного нитрида галлия n-типа толщиной 2 мкм, нелегированного слоя 202 GaN толщиной 0,1 мкм, с одной широкой ямой In0.1Ga0.9N шириной 20 нм и тремя квантовыми ямами In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, слоя 203 GaN р-типа толщиной 0,1 мкм, проводящего слоя 204 оксида индия с оловом (ITO) толщиной 1 мкм, на который сверху нанесен металлический контакт 303, на котором лежит слой 401 люминофора.A section diagram of a
Монтаж светодиодного чипа 300 в светодиоде или светодиодной лампе производится на зеркальную отражающую поверхность, например полированную алюминиевую или медную пластину.The
При приложении постоянного напряжения между контактами 302 и 303, в светодиодном чипе 300 протекает ток, при этом электроны из контакта 302 перетекают сначала в проводящую подложку 100 нитрида галлия n-типа, затем в слой 201 высококачественного нитрида галлия n-типа, и далее попадают в активный слой 202 нелегированного GaN, где сначала захватываются в широкую ямой In0.1Ga0.9N шириной 20 нм, а затем туннелируют в три квантовые ямы In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, где рекомбинируют с дырками, испуская голубой свет. В свою очередь дырки из проводящего слоя 204 оксида индия с оловом (ITO), формирующего прозрачный омический контакт перетекают в слой 203 GaN р-типа, попадают в активный слой 202 нелегированного GaN и захватываются тремя квантовыми ямами In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, где рекомбинируют с электронами, испуская голубой свет. Голубой свет, испускаемый светодиодным чипом 300, попадает в слой 401 люминофора, либо сразу, либо после нескольких отражений от нижней зеркальной поверхности и боковых граней инвертированной усеченной пирамиды. В слое 401 люминофора голубой свет возбуждает люминофор и преобразуется в белый свет.When a constant voltage is applied between the
Из-за присутствия в инвертированных пирамидах наклонных плоскостей с большим углом наклона θ=78,42°, коэффициент экстракции света из светодиодного чипа 300 значительно превышает коэффициент экстракции света для обычного плоского чипа.Due to the presence of inclined planes with a large angle of inclination θ = 78.42 ° in the inverted pyramids, the light extraction coefficient from the
Кроме этого, в трех квантовых ямах In0.2Ga0.8N шириной 2 нм, сформированных в слое 202 нелегированного GaN, на боковых гранях пирамид, образованных кристаллическими плоскостями {3 3 -6 2}, из-за разворота этих плоскостей относительно полярной плоскости (0 0 0 1), сильно подавлено встроенное электрическое поле, связанное со спонтанной и пьезоэлектрической поляризацией, что способствует повышению внутреннего квантового выхода света из активного слоя 202.In addition, in three In 0.2 Ga 0.8 N quantum wells 2 nm wide, formed in a layer of 202 undoped GaN, on the lateral faces of the pyramids formed by {3 3 -6 2} crystal planes, due to the rotation of these planes relative to the polar plane (0 0 0 1), the built-in electric field associated with spontaneous and piezoelectric polarization is strongly suppressed, which helps to increase the internal quantum yield of light from the
Также использование усеченных пирамид позволяет избежать контакта активного слоя с областью близкой к вершине пирамиды, где повышенная скорость безизлучательной рекомбинации из-за наличия дислокации и загрязняющих примесей, снижает внутренний квантовый выход, и уменьшает коэффициент преобразования электрической энергии в свет.Also, the use of truncated pyramids makes it possible to avoid contact of the active layer with the region close to the top of the pyramid, where the increased rate of nonradiative recombination due to the presence of dislocations and contaminants reduces the internal quantum yield and reduces the coefficient of conversion of electric energy into light.
Пример 3. Светодиодный чип с восьмью отверстиями в форме инвертированных усеченных шестиугольных пирамид, генерирующий белый свет без использования люминофора.Example 3. An LED chip with eight holes in the form of inverted truncated hexagonal pyramids that generates white light without using a phosphor.
Общая схема подложки 100 светодиодного чипа, генерирующего белый свет, приведена на Фиг.1. Подложка светодиодного чипа состоит из прямоугольной пластины полупроводникового кристалла нитрида галлия размером 2×2 мм, и с толщиной 100 мкм и поверхностью перпендикулярной кристаллической оси с [0 0 0 1]. На пластине сформированы восемь инвертированных усеченных шестиугольных пирамид с гранями, совпадающими с кристаллическими плоскостями {1 1 -2 2}, и углом наклона боковых граней по отношению к плоскости (0 0 0 1), θ=58,41°, со сторонами основания, ориентированными вдоль кристаллических направлений <1 -1 0 0>, и с длиной стороны основания Rb=150 мкм. Инвертированные усеченные шестиугольные пирамиды упакованы в треугольную двумерную решетку с периодом 500 мкм.The general layout of the
На Фиг.5 приведена схема разреза светодиодного чипа 300 в области одной из усеченных инвертированных пирамид. Слоистая структура светодиодного чипа состоит из проводящей подложки 100 нитрида галлия n-типа толщиной 100 мкм, на которую снизу нанесен металлический контакт 302, слоя 201 высококачественного нитрида галлия n-типа толщиной 2 мкм, слоя 202 нелегированного GaN толщиной 0,1 мкм, с одной широкой ямой In0.1Ga0.9N шириной 20 нм и тремя квантовыми ямами In0.15Ga0.85N, с переменной шириной, составляющей 2 нм на гранях инвертированных усеченных шестиугольных пирамид с совпадающих с кристаллическими плоскостями {1 1 -2 2} и 4 нм вне пирамид на горизонтальной кристаллической плоскости (0 0 0 1), слоя 203 GaN р-типа толщиной 0,1 мкм, слоя 204 оксида индия с оловом (ITO) толщиной 1 мкм, на который сверху нанесен металлический сетчатый контакт 501, электрически соединенный с усиленным металлическим контактом 303, на котором расположен оптический рассеиватель 502 света.Figure 5 shows a sectional diagram of an
Монтаж светодиодного чипа 300 в светодиоде или светодиодной лампе, производится на зеркальную отражающую поверхность, например, полированную алюминиевую или медную пластину.Installation of the
При приложении постоянного напряжения между контактами 302 и 303 в светодиодном чипе 300 протекает ток, при этом электроны из контакта 302 перетекают сначала в проводящую подложку 100 нитрида галлия n-типа, затем в высококачественный слой 201 нитрида галлия n-типа, и далее попадают в активный слой 202 нелегированного GaN, где сначала захватываются в широкую яму In0.1Ga0.9N шириной 20 нм, а затем туннелируют в три квантовые ямы In0.2Ga0.8N с шириной 2 нм на гранях пирамид и 4 нм на участках горизонтальной плоскости вне пирамид, где рекомбинируют с дырками, испуская голубой свет на гранях пирамид и желтый - на участках горизонтальной плоскости вне пирамид. В свою очередь дырки из проводящего слоя 204 оксида индия с оловом (ITO), формирующего прозрачный омический контакт, перетекают в слой 203 GaN р-типа, попадают в активный слой 202 нелегированного GaN и захватываются тремя квантовыми ямами In0.2Ga0.8N с переменной шириной, где рекомбинируют с электронами, испуская голубой и желтый свет.Голубой и желтый свет, испускаемый светодиодным чипом 300, попадает в оптической рассеиватель 502 света либо сразу, либо после нескольких отражений от нижней зеркальной поверхности и боковых граней инвертированной усеченной пирамиды. В оптическом рассеивателе 502 света голубой и желтый свет смешивается и преобразуется в белый свет.When a constant voltage is applied, current flows between the
Из-за присутствия в инвертированных пирамидах наклонных плоскостей с большим углом наклона θ=58,41°, коэффициент экстракции света из светодиодного чипа 300 значительно превышает коэффициент экстракции света для обычного плоского чипа.Due to the presence of inclined planes with a large angle of inclination θ = 58.41 ° in the inverted pyramids, the light extraction coefficient from the
Кроме этого, в трех квантовых ямах In0.2Ga0.8N, шириной 2 нм, сформированных в слое 202 нелегированного GaN, на боковых гранях пирамид, образованных кристаллическими плоскостями {1 1 -2 2}, из-за разворота этих плоскостей относительно полярной плоскости (0 0 0 1), сильно подавлено встроенное электрическое поле, связанное со спонтанной и пьезоэлектрической поляризацией, что способствует повышению внутреннего квантового выхода света из активного слоя 202.In addition, in three In 0.2 Ga 0.8 N quantum wells, 2 nm wide, formed in a
Также использование усеченных пирамид позволяет избежать контакта активного слоя с областью близкой к вершине пирамиды, где повышенная скорость безизлучательной рекомбинации из-за наличия дислокации и загрязняющих примесей, снижает внутренний квантовый выход, и уменьшает коэффициент преобразования электрической энергии в свет.Also, the use of truncated pyramids makes it possible to avoid contact of the active layer with the region close to the top of the pyramid, where the increased rate of nonradiative recombination due to the presence of dislocations and contaminants reduces the internal quantum yield and reduces the coefficient of conversion of electric energy into light.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано примерами вариантов осуществления изобретения, необходимо отметить, что настоящее изобретение ни в коем случае не ограничено приведенными примерами.Although the present invention has been described and illustrated by examples of embodiments of the invention, it should be noted that the present invention is in no way limited to the examples given.
Claims (19)
- подложку;
- первый слой из полупроводника с проводимостью n-типа, сформированный на подложке;
- второй слой из полупроводника с проводимостью р-типа;
- активный слой, расположенный между первым и вторым слоями;
- проводящий слой, расположенный на втором слое,
- первый контакт, нанесенный на подложку,
- второй контакт, нанесенный на проводящий слой, причем подложка содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, выполненное в форме усеченной инвертированной пирамиды, при этом первый, второй, активный и проводящий слои нанесены как на горизонтальные участки подложки, так и на внутренние грани отверстий.1. A light emitting semiconductor device, comprising:
- substrate;
- the first layer of a semiconductor with n-type conductivity formed on a substrate;
- a second p-type semiconductor layer;
- an active layer located between the first and second layers;
- a conductive layer located on the second layer,
- the first contact deposited on the substrate,
- a second contact deposited on the conductive layer, and the substrate contains at least one through hole made in the form of a truncated inverted pyramid, while the first, second, active and conductive layers are applied both to horizontal sections of the substrate and to the inner faces holes.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106966/28A RU2494498C2 (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Semiconductor light-emitting device |
PCT/RU2012/000147 WO2012115541A2 (en) | 2011-02-24 | 2012-02-24 | Light-emitting semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106966/28A RU2494498C2 (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Semiconductor light-emitting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011106966A RU2011106966A (en) | 2012-08-27 |
RU2494498C2 true RU2494498C2 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=46489455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011106966/28A RU2494498C2 (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Semiconductor light-emitting device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494498C2 (en) |
WO (1) | WO2012115541A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690036C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for production of nitride light-emitting diode |
RU2721166C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-05-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for production of nitride light-emitting diode |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530487C1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук" | Method of producing nitride light-emitting diode |
CN114914337A (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-16 | 深圳第三代半导体研究院 | Light emitting device and method of manufacturing the same |
US20240154063A1 (en) * | 2021-04-15 | 2024-05-09 | Enkris Semiconductor, Inc. | Semiconductor structures and manufacturing methods thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030001161A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-02 | Pioneer Corporation | Nitride semiconductor device and method for manufacturing the same |
RU2200358C1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-03-10 | Хан Владимир Александрович | Semiconductor light-emitting diode |
WO2004057680A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Technische Universität Braunschweig | Radiation-emitting semiconductor body and method for production thereof |
JP2006339534A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Sony Corp | Light emitting diode, manufacturing method therefor, light emitting diode back light, light emitting diode lighting device, light emitting diode display and electronic apparatus |
CN101315968A (en) * | 2008-07-04 | 2008-12-03 | 西安电子科技大学 | Production method of GaN multi-layer quantum point photoelectric material |
US7611917B2 (en) * | 2005-04-29 | 2009-11-03 | Cree, Inc. | Methods of forming light emitting devices with active layers that extend into opened pits |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5087949A (en) | 1989-06-27 | 1992-02-11 | Hewlett-Packard Company | Light-emitting diode with diagonal faces |
AU747260B2 (en) | 1997-07-25 | 2002-05-09 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
GB9912583D0 (en) | 1999-05-28 | 1999-07-28 | Arima Optoelectronics Corp | A light emitting diode having a two well system with asymmetric tunneling |
US7279718B2 (en) | 2002-01-28 | 2007-10-09 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | LED including photonic crystal structure |
US7335920B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-02-26 | Cree, Inc. | LED with current confinement structure and surface roughening |
KR100833309B1 (en) | 2006-04-04 | 2008-05-28 | 삼성전기주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device |
US20110114917A1 (en) * | 2008-07-21 | 2011-05-19 | Pan Shaoher X | Light emitting device |
KR101521259B1 (en) * | 2008-12-23 | 2015-05-18 | 삼성전자주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
KR20100093872A (en) * | 2009-02-17 | 2010-08-26 | 삼성엘이디 주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
US20100308300A1 (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-09 | Siphoton, Inc. | Integrated circuit light emission device, module and fabrication process |
-
2011
- 2011-02-24 RU RU2011106966/28A patent/RU2494498C2/en active
-
2012
- 2012-02-24 WO PCT/RU2012/000147 patent/WO2012115541A2/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2200358C1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-03-10 | Хан Владимир Александрович | Semiconductor light-emitting diode |
US20030001161A1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-01-02 | Pioneer Corporation | Nitride semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2004057680A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Technische Universität Braunschweig | Radiation-emitting semiconductor body and method for production thereof |
US7611917B2 (en) * | 2005-04-29 | 2009-11-03 | Cree, Inc. | Methods of forming light emitting devices with active layers that extend into opened pits |
JP2006339534A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Sony Corp | Light emitting diode, manufacturing method therefor, light emitting diode back light, light emitting diode lighting device, light emitting diode display and electronic apparatus |
CN101315968A (en) * | 2008-07-04 | 2008-12-03 | 西安电子科技大学 | Production method of GaN multi-layer quantum point photoelectric material |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690036C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for production of nitride light-emitting diode |
RU2721166C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-05-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Method for production of nitride light-emitting diode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012115541A3 (en) | 2012-12-27 |
WO2012115541A2 (en) | 2012-08-30 |
RU2011106966A (en) | 2012-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5908558B2 (en) | Photoelectric device and manufacturing method thereof | |
KR100845856B1 (en) | LED package and method of manufacturing the same | |
US9099629B2 (en) | Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus | |
KR101469979B1 (en) | group 3 nitride-based semiconductor light emitting diodes and methods to fabricate them | |
US9099624B2 (en) | Semiconductor light emitting device and package | |
CN100386899C (en) | Efficient full-bright all-reflection light-emitting-diode and making method | |
KR102075147B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
US20150188015A1 (en) | GaN-based Light Emitting Diode with Current Spreading Structure | |
US20130015465A1 (en) | Nitride semiconductor light-emitting device | |
CN102270633A (en) | High-power flip-chip array LED chip and manufacturing method thereof | |
KR101552104B1 (en) | Semiconductor Light Emitting Device | |
RU2494498C2 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
US8395173B2 (en) | Semiconductor light-emitting element, method of manufacturing same, and light-emitting device | |
KR20150097322A (en) | Nano-sturucture semiconductor light emitting device | |
KR20090115906A (en) | Methods of surface texture for group 3-nitride semiconductor light emitting diode | |
TWI515929B (en) | Patterned?base material?and light emitting diode component for lightemitting angle of convergence | |
KR20180074198A (en) | Semiconductor light emitting device | |
WO2017101522A1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing same | |
Wei et al. | Improving light output of vertical-stand-type InGaN light-emitting diodes grown on a free-standing GaN substrate with self-assembled conical arrays | |
US8735923B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
KR20110132161A (en) | Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing thereof | |
KR101171326B1 (en) | Luminescence device and Method of manufacturing the same | |
CN102522468A (en) | Light emitting diode with good n-type ohmic contact and manufacturing method thereof | |
CN202332853U (en) | Large-power inverse array LED (Light-Emitting Diode) chip | |
CN107464864A (en) | Light emitting diode and preparation method thereof |