SE533090C2 - Nanostrukturerad ljusdiod - Google Patents

Nanostrukturerad ljusdiod

Info

Publication number
SE533090C2
SE533090C2 SE0801649A SE0801649A SE533090C2 SE 533090 C2 SE533090 C2 SE 533090C2 SE 0801649 A SE0801649 A SE 0801649A SE 0801649 A SE0801649 A SE 0801649A SE 533090 C2 SE533090 C2 SE 533090C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
led device
quantum dots
nanowire
shell
nanostructured led
Prior art date
Application number
SE0801649A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0801649L (sv
Inventor
Jonas Ohlsson
Lars Samuelsson
Original Assignee
Qunano Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qunano Ab filed Critical Qunano Ab
Priority to SE0801649A priority Critical patent/SE533090C2/sv
Priority to PCT/SE2009/050858 priority patent/WO2010005381A1/en
Priority to JP2011517383A priority patent/JP5838090B2/ja
Priority to CN200980127080.4A priority patent/CN102099918B/zh
Priority to EP09794735.2A priority patent/EP2297785B1/en
Priority to KR20117002945A priority patent/KR20110039335A/ko
Priority to US12/499,491 priority patent/US8138493B2/en
Publication of SE0801649L publication Critical patent/SE0801649L/sv
Publication of SE533090C2 publication Critical patent/SE533090C2/sv

Links

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/122—Single quantum well structures
    • H01L29/125—Quantum wire structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/122—Single quantum well structures
    • H01L29/127—Quantum box structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/868—PIN diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/0296—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, HgCdTe
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
    • 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
    • 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
    • H01L33/08—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 plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • 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
    • H01L33/26—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
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/341—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

20 25 30 35 533 090 lokala tillvåxtbetingelser för kvantprickarna. Detta kan exempelvis orsakas av hög defekttäthet och ytojämnhet i det lågkvalitativa buffertlagret, vilket omöjliggör homogena kinetiska betingelser för kållmaterialen på buffertlagerytan. Sådana lokala variationer degraderar inte bara storlekshomogeniteten utan också homogeniteten i sammansättning och för ternära och kvartära kvantprickar och på grund av variationer i storlek och sammansättning för individuella prickar varierar spänningsförhållandena mellan individuella prickar ytterligare.
Effekten av kvantprickar kan användas i exempelvis ljusdioder (LED), transistorer, solceller, etc. Exempelvis kan kvantprickar användas för att justera färgen för det ljus som emitteras från en LED-anordning. Generellt, ger större kvantprickar ett rödare ljus [längre våglängd) och mindre kvantprickar ger ett blåare ljus (kortare våglängd). Lågt förspända kvantprickar ger ett rödare ljus och högt förspända kvantprickar ger ett blåare ljus. Följaktligen år det en utmaning att erhålla en viss våglängd för det emitterade ljuset om det är en dålig gittermatchning som ger höga spänningsnivåer. Dessutom kan våglängden ändras genom ändringar i sammansättning av materialet. Detta visar att den nödvändiga homogeniteten för kvantprickarna inte bara gäller storleken utan också prickarnas sammansättning och spånningstillstånd.
Nitridbaserade IIl-V-material, vilka är av speciellt intresse för LED- tillämpningar, har en hög defekttäthet. Ett särskilt exempel är GaN. Detta beror på avsaknaden av kompatibla substrat för att växa detta på. För GaN-baserade komponenter används vanligen SiC, A120; och Si. Gittren för dessa är dåligt matchade mot GaN och AlN, vilket introducerar en hög defektdensitet i GaN och AlN. Dessutom lider de av en mycket dålig matchning av termisk expansion med avseende på GaN. Sic och Al2O3 är dyra och de är ännu inte kommersiellt tillgängliga i stora skivstorlekar.
Redogörelse för uppfinningen Uppenbarligen har känd teknik nackdelar när det gäller att tillhandahålla uniform storlek och rumslig fördelning för prickar som kan användas för att kontrollera färgen för det ljus som emitteras från ljusdioder.
Syftet med föreliggande uppfinning är att övervinna nackdelarna med känd teknik. Detta uppnås genom en nanostrukturerad LED-anordning såsom definierad av de självständiga patentkraven.
En nanostrukturerad LED-anordning enligt uppfinningen innefattar en nanotråd av halvledarmaterial utskjutande från ett substrat. Nanotråden innefattar åtminstone ett skal anordnat kring en nanotrådskäma vilket fonnar en radiell pn- lO 15 20 25 30 35 533 G50 övergång som kan bidra till bildandet av en aktiv region vid gränsen mellan skalet och nanotrådskärnan för att generera ljus. Företrädesvis är nanotråden gjord av nitridbaserade Ill-V-halvledarmaterial. Den aktiva regionen innefattar kvantprickar anpassade att fungera som rekombinationscentra. Företrädesvis är kvantprickarna uniformt distribuerade och har en uniform storlek.
Kvantprickarna kan vara inneslutna i nanotrådskärnan och/eller ett mellanliggande skal och/ eller skalet. Vidare är ett flertal koncentriska lager med kvantprickar möjligt, valfritt med olika storlek och/eller sammansättning i de olika lagren.
De nitridbaserade III-V-halvledarmaterialen innefattar företrädesvis Ga, In. Al och/eller B, och nanotrådskärnan, kvantprickarna, skalet och de mellanliggande skalen är mer företrädesvis tillverkade av någon av, eller en kombination av.
AlxlnzGai-x-ZN, AlxGai-x N, InxGaH N eller GaN. Halvledarmaterial som ej är nitrider innefattar företrädesvis material från grupp Il, III, IV, V och VI, och kombinationer därav.
Tack vare uppfinningen är det möjligt att tillhandahålla en LED-anordning som emitterar ljus vid en förutbestämd våglängd med hög effektivitet.
Ytterligare en fördel med uppfinningen är att den gör det möjligt att tillhandahålla LED-anordningar som tillverkats i material från GaN-systemet, vilka med hög effektivitet kan ernittera ljus i det infraröda till gröna väglångdsområdet.
Föreliggande uppfinning gör det också möjligt att tillhandahålla LED- anordningar som kan generera ljus med en snäv spektral fördelning. Detta kan användas för lasertillämpningar och andra tillämpningar som behöver emitterat ljus med skarpa våglängdstoppar.
Utföringsformer av föreliggande uppfinning definieras i de osjälvständiga patentkraven. Andra syften, fördelar och nya egenskaper med föreliggande uppfinning kommer att klargöras med hjälp av den följande detaljerade beskrivningen av föreliggande uppfinning i beaktande av de åtföljande ritningarna och patentkraven.
Figurbeskrivning Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, ivilka Fig. I är en schematisk tvärsnittsvy av en nanostrukturerad LED-anordning innefattande kvantprickar enligt uppfinningen; Fig. 2 illustrerar schematiskt kvantprickar som är anordnade pä nanoträdskärnans periferiyta; 10 15 20 25 30 35 533 OQO Fig. 3 illustrerar schematiskt kvantprickar inneslutna i ett mellanliggande skal enligt uppfinningen; Fig. 4 är en tvärsnittsvy av en del av en nanotråd innefattande multipla koncentriska lager av kvantprickar; Fig. 5 är en schematiskt tvärsnittsvy av en del av en nanotråd innefattande kvantprickar inneslutna i nanotràdskärnan: och Fig. 6a-b illustrerar schematiskt utföringsforrner av föreliggande uppfinning innefattande kvantprickar anpassade att absorbera och återsända ljus som genererats i en aktiv region.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsforrner Föreliggande uppfinning är baserad på att nanoträdar kan tillhandahålla ytor med låg defekttäthet som schablon för vidare epitaxiell tillväxt, vilket är ett krav för att tillverka kvantprickar med homogen storlek och distribution.
För ändamålet med denna ansökan skall termen nanotråd tolkas som en struktur som väsentligen är i endimensionell form och vars dimension avseende bredd eller diameter är i nanometerorrirådet. Sådana strukturer refereras ofta till som nanowhisker, endimensionella nanoelement, nanostäng (engelskt uttryck: nanorod), nanotub, etc. Fastän dessa termer antyder en längsträckt form kan nanotràdarna ha en pyrarnidal form. Vanligen anses nanotràdarria ha åtminstone två dimensioner som ej överstiger 100 nm. Emellertid kan nanotrådar som har en diameter eller bredd kring 1 um formas.
Med hänvisning till Fig. l, en utföringsform av föreliggande uppfinning är en nanostrukturerad LED-anordning innefattande en nanoträd 2 utskjutande från ett substrat 12. Nanotråden 2 innefattar åtminstone ett skal 4 anordnat kring en nanotrådskärna 3 vilket formar en radiell pn-övergång som bidrar till bildandet av en aktiv region 7 vid gränsen mellan skalet 4 och nanotrådskärnan 3 för att generera ljus. Företrädesvis är nanotråden 2 gjord av ett nitridbaserade lll-V- halvledarrnaterial, men nanotråden kan också vara gjord av material som ej är nitridbaserade. Den aktiva regionen 7 innefattar kvantprickar 10 anpassade att fungera som rekombinationscentra. Företrädesvis är kvantprickarna uniforrnt distribuerade och med uniform storlek. Som ett exempel är nanoträdskärnan 3 en n-dopad nitridbaserad lll-V-halvledare och skalet 4 är en p~dopad nitridbaserad Ill- V-halvledare.
Fig. 2 illustrerar en utföringsform av en nanostrukturerad LED-anordning innefattande en nanoträd 2 gjord av ett lII-V-halvledarrnaterial utskjutande från ett halvledarsubstrat 12. Nanotråden 2 innefattar en nanotrådskärna 3 innesluten i ett 10 15 20 25 30 35 533 090 5 skal 4 vilket bildar en pn-övergång anpassad att bidra till en aktiv region för att generera ljus. Kvantprickar 10 är i epitaxiell kontakt med periferiytan hos nanoträdskärnan 3 och inneslutna i skalet 4. Nanoträdsutfonnandet är därmed anpassat att få kvantprickarna 10 att fungera som rekombinationscentra i den aktiva regionen 7. Därigenom kontrolleras färgen av det genererade ljuset väsentligen genom storleken och den rumsliga fördelningen av kvantpnckarna 10.
Företrädesvis är kvantprickarna 10 av uniform storlek och homogent distribuerade för att ge det genererade ljuset en förutbestämd våglängd, vilket ljus är avsett att ernitteras från den nanostrukturerade LED-anordningen. Periferiytan kan innefatta facetter och/ eller kanter, vilka är lämpliga för kvantpricktillväxt.
Fig. 3 illustrerar ytterligare en utföringsform av en nanostrukturerad LED- anordning innefattande en nanotråd 2 med en nanotrådskärna 3 och ett skal 4.
Kvantprickar 10 är inneslutna i ett mellanliggande skal 5, vilket är inneslutet mellan nanotrådskärnan 3 och skalet 4. I drift är den aktiva regionen 7 (bara visad i den uppförstorade vyn) anpassad att sträcka sig över kvantprickarna 10. Som ett exempel anordningen GaN- nanotrådskäma 3, ett mellanliggande skal 5 av InxGarxN innefattande inneslutna InGaN SK-prickar och ett skal 4 av p-GaN. Företrädesvis är SK-prickarna homogent distribuerade och av uniform storlek, eller med en förutbestämd storleksfördelning för att tillhandahålla kan den nanostrukturerade innefatta en ljusemission inom ett visst våglängdsintervall.
Som ovan nämnt tillhandahåller nanotrådar ytor med låg defektdensitet, r defektfria ytor, vilka kan fungera som schablon för vidare epitaxiell tillväxt. vilket är ett krav för att tillverka kvantprickar med homogen storlek och fördelning.
Följaktligen är den rumsliga fördelningen och kvantprickarnas 10 storlek enligt föreliggande uppfinning företrädesvis uniform över periferiytan på nanotråden 2, exempelvis periferiytan på nanotrådskärnan 3. Detta ästadkommes genom att tillhandahålla jämna tillväxtbetingelser hela ytan. Emellertid kan tillväxtbetingelserna ändras för att åstadkomma någon annan förutbestämd fördelning längs och kring nanotrådens 2 longitudinella axel. Periferiytan kan innefatta både facetter eller planara sub-ytor och kanter som definieras av över nanotrådens kristallstruktur. Kvantprickarna kan växas selektivt på dessa facetter eller kanter.
Med hänvisning till Fig. 4, i en utföringsform av en nanostrukturerad LED- anordning enligt föreliggande uppfinning har kvantprickarna 10 en radiell fördelning. Kvantprickarna 10 är anordnade i ett flertal koncentriska lager. 10 15 20 25 30 35 533 0513 exempelvis inuti ett mellanliggande skal 5, kring nanotrådskärnan 3. Sådana koncentriska lager kan åstadkommas genom en alternerande tillväxtprocess: tillhandahållande av en första periferiytan för kvantprickstillvåxt; växande av kvantprickar pä den första periferiytan; växande av ett första halvledarlager som innesluter kvantprickama 10; och växande av ett skal 4 för att innesluta det andra halvledarlagret.
Det första och det andra halvledarlagret bygger upp det mellanliggande skalet 5 och såsom tydligt visas är antalet halvledarlager. dvs. antalet koncentriska lager med kvantprickar 10. begränsat till två tillväxtprocessen kan itereras för att erhålla ett förutbestämt antal koncentriska lager, exempelvis tre, fyra, fem, etc. Företrädesvis är den aktiva regionen i LED- anordningen anpassad att sträcka sig över alla koncentriska lager med kvantprickar 10. inte lager. Den alternerande I en annan utföringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar den nanostrukturerade LED-anordningen en nanotrådskärna 3 innesluten i ett skal 4 vilket formar en pn-övergäng anpassad att bidra till en aktiv region 7 för generering av ljus. Ett flertal koncentriska lager av kvantprickar 10 är inbäddade i skalet 4 närliggande nanotrådskärrian 3 för att innefattas i den aktiva regionen 7 när LED- anordningen aktiveras.
Fig. 5 illustrerar schernatiskt en utföringsform av en nanostrukturerad LED- anordning enligt föreliggande uppfinning innefattande en nanoträdskäina 3 innesluten av ett skal 4 vilket formar en pn-övergång anpassad att bidra till en aktiv region 7 för generering av ljus. Kvantprickar 10 är inbäddade i nanotrådskärnan 3 närliggande skalet 4 för att innefattas i den aktiva regionen 7 när LED-anordningen aktiveras.
Fastän utföringsforrnerna som beskrivits ovan visar kvantprickar inbäddade i antingen nanotrådskänian 3, det mellanliggande skalet 5, eller skalet 4 skall det förstås att kvantprickar 10 kan anordnas i mer än en del av en enskild anordning.
Med hänvisning till Fig. 6, som exempel, en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar ett första koncentriskt lager med kvantprickar lO växta på nanotrådskärnans 3 periferiyta och inbäddade i ett mellanliggande skal 5. Ett andra koncentriskt lager med kvantprickar 10 är tillväxt på det mellanliggande skalets periferiyta 5 och inbäddade i ett skal 4.
Storleken av kvantprickarna 10 i en nanostrukturerad LED-anordning enligt föreliggande uppfinning kan varieras från ett koncentriskt lager med kvantprickar till ett annat. Detta kan exempelvis användas för att åstadkomma ljusernission vid 10 15 20 25 30 35 533 050 ett flertal väldefinierade våglängder. exempelvis RGB för vitljus, eller inom ett visst våglängdsintervall. Dessutom kan kvantprickarnas 10 storlek i olika koncentriska lager vara olika exempelvis för att justera våglängden för den nanostrukturerade LED-anordningens emitterade ljus.
I en utföringsform av föreliggande den nanostrukturerade LED-anordningen en nanotråd 2 som skjuter ut från ett substrat 12. I enlighet med föreliggande uppfinning är ett skal 4 anordnat kring en nanotrådskärna 3 vilket formar en radiell pn-övergång som kan bidra till bildandet av en aktiv region 7 vid gränsen mellan skalet 4 och nanotrådskärnan 3 för att generera ljus. Den aktiva regionen 7 innefattar en eller flera koncentrlska lager uppfinning innefattar med kvantprickar 10 anpassade att verka som rekombinationscentra och en eller flera koncentriska lager som bildar en kvantbrunn. Företrädesvis är de koncentriska lagren med kvantprickar och de koncentriska lagren som bildar kvantbrunnar växelvis staplade på varandra. En sådan utformning av den aktiva regionen 7 kan tillhandahålla effektiv ljusgenerering i vissa våglängdsoiriråden såsom för generering av blått ljus.
En nanostrukturerad LED-anordning enligt föreliggande uppfinning innefattar typiskt en array av nanotrådar 2 utskjutande från ett substrat för att tillhandahålla en användbar ljusemission från anordningen. Substratet kan innefatta ett buffertlager närliggande nanotrådarna. Vanligtvis formas nanotrådsbaserade LED:ar på ett substrat tillhandahållet med ett buffertlager.
Det har visats att nanotrådainas lilla fotavtryck ger dem möjlighet att uppta avvikelser i kristallstruktur genom att relaxera till en optimal kiistallstorlek i all tre dimensioner. US 7,335,908 visar möjligheten att använda detta för att växa sekvenser av grovt omatchade gitter i en nanotråds axiella riktning. Dessutom har vi noterat att defektdensiteten för exempelvis GaN-nanotrådar verkar vara mycket mindre än defektdensiteten för det GaN-bulkmaterial de växts ifrån. I synnerhet bildar selektivt växta GaN-nanoträdar kristallstrukturer med praktiskt taget inga spår av skruvdislokationer och staplingsfel. Sknivdislokationer kan förekomma i LED-anordningens nanoträdar enligt föreliggande uppfinning, men skruvdislokationsdensiteten år företrädesvis mindre än tre per nanotråd 2 eller mindre än 5 % av nanotrådarna 2 i en population på ett substrat 12 innefattar en sknivdislokation. l jämförelse uppvisar generellt GaN bulklager växta från substrat såsom Al2O3, Si eller SiC väldigt höga defektnivåer med skruvdislokationsdensiteter i området 107-101* l detta avseende kan de nitridbaserade lII-V- halvledarstrukturerna enligt föreliggande uppfinning anses vara fundamentalt CYIYZ. 10 15 20 25 30 35 533 G90 bättre schabloner/ substrat för fortsatt kristalltillväxt än vanliga bulknitridbaserade substrat. Genom att använda lll-nitrid (lll-N) nanotrådar som schabloner för SK- prickväßrt kan ett huvudskäl för vafiation av lokala tillväxtbetingelser på grund av defekter och ytojämnhetsfördelning elimineras. prickhomogenitet Detta möjliggör förbättrad med storleks-. avseende på spännings- och sammansättningsfördelning och vidare möjlighet att andra prickstorleken genom variation av tillväxtbetingelser med bibehållning av homogeniteten för prickarna.
Som ett exempel, lll-V systemet AlxlnzGarxaN, innefattande N i kolumn-V- positionen, är teoretiskt en excellent kandidat för SK-prickstillämpning. Den spänningsinducerade relativa avvikelsen i gitterrnatchning kan vara så stor som 12 % och 14 % InN respektive AIN emedan bandgapsenergierna varierar från 0,8 eV (InN) till 6 eV (AlN). vilket gör det till en utmaning att använda AlxlnzGaisazN i en anordning utformad och tillverkad enligt konventionell planar teknologi. Emellertid, en nanostrukturerad anordning enligt mellan extrempunkterna en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar en nanotråd 2 med en nanotrådskärna 3 gjord av GaN och ett skal 4 gjort av AlGaN. Kvantprickar 10 gjorda av GaN är inbäddade i skalet närliggande nanotrâdskärnan 3. SK-prickar innefattande Al är av intresse för Uvlultraviolettl-tillämpningar över det fundamentala bandgapet för GaN (3.3 eV), men kan också användas i tillämpningar med högre bandgap. Ett exempel på en sådan tillämpning är vattenrening med hjälp av UV-ljus.
Det är svårt att tillverka våglängdsområdet genom konventionell planar teknologi i GaN-systemet och dessa ger mycket lägre effektivitet än ljusdioder som ernitterar blått ljus. Detta utmärks av att: ljusdioder för det infraröda till gröna a) en blandningslucka för ett InGaN-material i det röda och gröna väglängdsornrådet eftersom lnxGapxN med ungefärligen 0,4 förväntas vara ett stabilt material; och b) den höga inneboende defektdensiteten i planara lager i LED-strukturen reducerar rekombinationseffektiviteten i mycket högre grad för InGaN med hög In- halt än i lnGaN med låg ln-halt, vilket används i blåa LEDzar. Tack vare uppfinningen är det möjligt att tillhandahålla en nanostrukturerad LED-anordning innefattande lnxGaLxN-kvantprickar 10 för att tillhandahålla ljusemission i det infraröda till gröna våglängdsområdet med förbättrad emission. Exempel på en sådan nanostrukturerad LED-anordning innefattar en nanotrådskärna gjord av GaN- och lnGaN~prickar inbäddade i GaN. 10 15 20 25 30 533 G90 En nanostrukturerad LED-anordning enligt föreliggande uppfinning innefattar företrädesvis nitridbaserade lll-V-halvledare någon eller en kombination av Ga, ln. Al eller B. Mer företrädesvis år nanotrådskärnan 2, kvantprickarna 10, skalet 4 och det mellanliggande skalet 5 gjort av något, eller en kombination av, AlInGaN, AlGaN, lnGaN, lnN, AlN eller GaN.
I en innehållande utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar den nanostrukturerade LED-anordningen en n-AlGaN-nanotràdskärna 2 innesluten i ett mellanliggande skal 5 av AlGaN innefattande inbäddade GaN SK-prickar 10 och ett skal 4 av AlGaN. Denna utföringsform är lämplig för att göra LED:ar som emitterar UV till blått ljus.
I en utföringsforrn enligt föreliggande uppfinning innefattar den nanostrukturerade LED-anordningen en n-GaN nanotrådskärna 3 ínnesluten i ett mellanliggande skal 5 av InxGaLxN innefattade lnyGaLyN SK-prickar 10 och ett skal 4 av p-GaN. Ett dielektriskt lager, exempelvis gjort av kiselnitrid, kan användas som tillväxtmask.
Med hänvisning till Fig. 6a-b, en LED-anordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är gjord av material från GaN-systemet och är anpassad att emittera blått ljus från en aktiv region 7. Den aktiva regionen kan vara utan kvantprickar. LED-anordningen enligt denna utföringsform innefattar vidare ett absorptionslager 14 som innefattar SK-prickar lO, företrädesvis homogent distribuerade och med uniform storlek. SK-prickarna är anpassade att absorbera och återemittera ljus i färger som definieras av kvantprickarnas kvantbrunnenergier. I känd teknik används fosfor för att åstadkomma denna absorption. Absorptionslagret 14 kan tillhandahållas i nanotrådsbaserade LEDzar enligt föreliggande uppfinning eller LEDzar tillverkade med hjälp av planar teknologi, vilket illustreras i Fig. 6a respektive 6b. Valfritt kan ett flertal absorptionslager 14 med kvantprickar 10 anordnas i anslutning till den aktiva regionen 7. Detta tillåter 10 med olika sammansättning och/eller storlek för att erhålla viss färgfördelning i ljuset som skall emitteras från absorptionslagret 14. För att åstadkomma effektiv absorption bör det prickinnehållande absorptionslagret 14 ha ett lägre bandgap än det exciterade ljuset och för att öka absorptionseffektiviteten kan det vara fördelaktigt att placera denna mellan en reflektor och den aktiva regionen 7 i LED-anordningen så att ljus kan passera därigenom två gånger. användande av kvantprickar 10 15 20 533 OEM) 10 Det finns andra elektriska och optoelektriska tillämpningar för kvantprickar med snäva storleksfördelningar, exempelvis enelktrontransistorer och rninnesceller.
Ett annat exempel är optoelektroniska anordningar såsom laser, där en smal våglängdstopp önskas. Nanotrådtekniken gör det möjligt att tillhandahålla kvantprickar med uniform storlek och fördelning och med kontrollerad sammansättning of förspânning. Därigenom kan det emitterade ljuset skräddarsys så att det är inom ett snävt väglångdsintervall och vid olika våglängder, med en högre effektivitet än möjligt med konventionell teknik.
Fastän utföringsformer av föreliggande uppfinning har beskrivits huvudsakligen som strukturer gjorda av nitridbaserade halvledare är inte föreliggande begränsad till nitridbaserade halvledare.
Nanostrukturerade anordningar innefattande kvantprickar enligt föreliggande uppfinning kan innefatta halvledarmaterial som ej är nitridbaserade såsom 11-, H1-, IV-, V-, Vl-material och kombinationer därav. uppfinning Enligt vanligt använd nomenklatur för kemiska formler är en förening innehållande ett element A och ett element B vanligtvis betecknat AB, vilket skall tolkas som AXBH. Denna förening kan vara ren A (x=l) eller ren B (x=O) eller någon kombination däremellan.
Emedan föreliggande uppfinning har beskrivits i anslutning till vad som för närvarande är ansett att vara de mest praktiska och föredragna utföringsforrnerna skall det inses att föreliggande uppfinning inte ska begränsas av de beskrivna utföringsforrnerna, utan är avsedda att innefatta olika modifikationer och ekvivalenta anordningar som täcks av de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 10. 533 030 11 PATENTKRAV Nanostrukturerad LED-anordning innefattande en nanotråd (2) utskjutande från ett substrat (12), varvid nanotråden (2) år gjord av ett halvledarmaterial och innefattar ett skal (4) anordnat kring en nanotrådskärna (3), vilket formar en radiell pn-övergång som kan bidra till bildandet av en aktiv region (7) vid gränsen mellan skalet (4) och nanotrådskärnan (3) för att generera ljus, kännetecknad av att den aktiva regionen (7) innefattar kvantprickar (10) anpassade att verka som rekombinationscentra. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav l, varvid nanotråden (2) år gjord av nitridbaserade III-V-halvledarmatenal. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav l eller 2. varvid kvantprickarna (10) är uniformt distribuerade längs en longitudinell axel hos nanotråden (2). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av krav 1-3, varvid kvantprickama (10) är uniforrnt distribuerade kring en longitudinell axel hos nanotråden (2). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av krav 1-4, varvid den aktiva regionen innefattar ett flertal koncentriska lager med kvantprickar (10). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid åtminstone en del av kvantprickarna (10) är inbäddade i skalet (4). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid åtminstone en del av kvantprickarna (10) är anordnade på ytan av nanotrådskärnan (3). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid åtminstone en del av kvantprickarna (10) är inbäddade i nanotrådskärnan (3) närliggande nanotrådskärnans (3) periferiyta. Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid åtminstone en del av kvantprickarna (10) är inbäddade i ett mellanliggande skal (5) mellan nanoträdskärnan (3) och skalet (4). Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid den aktiva regionen (7) innefattar en eller flera koncentriska lager med 10 15 20 11. 12. 13. 14. 15. 16. 533 090 12 kvantprickar (10) anpassade att verka som rekombinationscentra och en eller flera koncentriska lager bildande en kvantbrunn. Nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav, varvid de nitridbaserade IIl-V-halvledarmaterialen innefattar Ga och/ eller IN och/eller Al och/eller B. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav 1 1, varvid nanotrådskårnan (3), kvantprickarna (10), skalet (4) och/ eller det mellanliggande skalet (5) år gjorda av någon, eller en kombination av, AlxlnzGahazN, AlxGal-x N, InxGaLx N or GaN. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav 11, varvid nanotrådskärnan (3) är gjord av n-GaN, kvantprickaxna (10) är gjorda av InyGaryN. det mellanliggande skalet (5) är gjort av InxGaLxN, och skalet (4) år gjort av p- GaN. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav l 1, varvid nanotrådskärnan (3) är gjord av n-GaN, kvantprickama (10) är gjorda av GaN, det mellanliggande skalet (5) är gjort av AlXGarxN, och skalet (4) är gjort av p- AlGaN. Nanostrukturerad LED-anordning enligt krav 1, varvid det genererade ljuset är anpassat att ha en våglängd mellan 500 nm och 1500 nm. Laserdiod innefattande en nanostrukturerad LED-anordning enligt något av föregående krav.
SE0801649A 2008-07-09 2008-07-09 Nanostrukturerad ljusdiod SE533090C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801649A SE533090C2 (sv) 2008-07-09 2008-07-09 Nanostrukturerad ljusdiod
PCT/SE2009/050858 WO2010005381A1 (en) 2008-07-09 2009-07-02 Optoelectronic semiconductor device
JP2011517383A JP5838090B2 (ja) 2008-07-09 2009-07-02 オプトエレクトロニクス半導体デバイス
CN200980127080.4A CN102099918B (zh) 2008-07-09 2009-07-02 光电子半导体器件
EP09794735.2A EP2297785B1 (en) 2008-07-09 2009-07-02 Optoelectronic semiconductor device
KR20117002945A KR20110039335A (ko) 2008-07-09 2009-07-02 광전자 반도체 디바이스
US12/499,491 US8138493B2 (en) 2008-07-09 2009-07-08 Optoelectronic semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801649A SE533090C2 (sv) 2008-07-09 2008-07-09 Nanostrukturerad ljusdiod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0801649L SE0801649L (sv) 2010-01-10
SE533090C2 true SE533090C2 (sv) 2010-06-22

Family

ID=41507298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0801649A SE533090C2 (sv) 2008-07-09 2008-07-09 Nanostrukturerad ljusdiod

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2297785B1 (sv)
JP (1) JP5838090B2 (sv)
KR (1) KR20110039335A (sv)
CN (1) CN102099918B (sv)
SE (1) SE533090C2 (sv)
WO (1) WO2010005381A1 (sv)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011135058A (ja) * 2009-11-30 2011-07-07 Honda Motor Co Ltd 太陽電池素子、カラーセンサ、ならびに発光素子及び受光素子の製造方法
JP2011198697A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Sharp Corp 発光装置、発光装置の製造方法、照明装置およびバックライト
EP2583317A4 (en) * 2010-06-18 2016-06-15 Glo Ab NANODRAHT LED STRUCTURE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
KR101335945B1 (ko) * 2011-08-30 2013-12-04 서울대학교산학협력단 반도체 발광소자
KR102005447B1 (ko) * 2011-11-03 2019-07-31 삼성전자주식회사 나노 구조체 및 이를 포함한 소자
FR3000611B1 (fr) * 2012-12-28 2016-05-06 Aledia Dispositif optoelectronique a microfils ou nanofils
FR3000612B1 (fr) * 2012-12-28 2016-05-06 Commissariat Energie Atomique Dispositif optoelectronique a microfils ou nanofils
FR3000613B1 (fr) * 2012-12-28 2016-05-27 Aledia Dispositif optoelectronique a microfils ou nanofils
US9899566B2 (en) 2012-12-28 2018-02-20 Aledia Optoelectronic device comprising microwires or nanowires
FR3004000B1 (fr) * 2013-03-28 2016-07-15 Aledia Dispositif electroluminescent avec capteur integre et procede de controle de l'emission du dispositif
EP3084847B1 (en) * 2013-12-17 2018-02-14 Glo Ab Iii-nitride nanowire led with strain modified surface active region and method of making thereof
CN106159002A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 北京邮电大学 一种基于纳米线/量子点复合结构的中间带太阳能电池及其制备方法
US10026777B2 (en) 2016-12-19 2018-07-17 Samsung Display Co., Ltd. Light emitting device and manufacturing method of the light emitting device
GB201701829D0 (en) * 2017-02-03 2017-03-22 Norwegian Univ Of Science And Tech (Ntnu) Device
CN107722966B (zh) * 2017-10-18 2024-06-14 深圳市超聚微电子科技有限公司 一种氧化物/金属核壳结构量子点及其制备方法、应用
CN109037401A (zh) * 2018-06-21 2018-12-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种氮化镓基水平纳米柱壳核结构阵列led的制备方法
CN110190162A (zh) * 2019-06-04 2019-08-30 深圳扑浪创新科技有限公司 一种led芯片的外延结构及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3282174B2 (ja) * 1997-01-29 2002-05-13 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子
JP3660801B2 (ja) * 1998-06-04 2005-06-15 三菱電線工業株式会社 ＧａＮ系半導体発光素子
JP2003017741A (ja) * 2001-03-21 2003-01-17 Furukawa Electric Co Ltd:The ＧａＮ系発光素子
US6645885B2 (en) * 2001-09-27 2003-11-11 The National University Of Singapore Forming indium nitride (InN) and indium gallium nitride (InGaN) quantum dots grown by metal-organic-vapor-phase-epitaxy (MOCVD)
US7335908B2 (en) * 2002-07-08 2008-02-26 Qunano Ab Nanostructures and methods for manufacturing the same
US7662706B2 (en) * 2003-11-26 2010-02-16 Qunano Ab Nanostructures formed of branched nanowhiskers and methods of producing the same
TWI243489B (en) * 2004-04-14 2005-11-11 Genesis Photonics Inc Single chip light emitting diode with red, blue and green three wavelength light emitting spectra
US20060021647A1 (en) * 2004-07-28 2006-02-02 Gui John Y Molecular photovoltaics, method of manufacture and articles derived therefrom
EP1941554A2 (en) * 2005-06-02 2008-07-09 Nanosys, Inc. Light emitting nanowires for macroelectronics
KR100741243B1 (ko) * 2005-11-07 2007-07-19 삼성전자주식회사 금속 나노닷들을 포함하는 나노 와이어 및 그의 제조방법
US20070137693A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Forrest Stephen R Intermediate-band photosensitive device with quantum dots having tunneling barrier embedded in inorganic matrix
KR20080097462A (ko) * 2006-02-16 2008-11-05 솔렉슨트 코포레이션 나노입자 감응형 나노구조형 태양 전지
NZ570678A (en) * 2006-03-10 2010-10-29 Stc Unm Pulsed growth of GaN nanowires and applications in group III nitride semiconductor substrate materials and devices
EP1892769A2 (en) * 2006-08-25 2008-02-27 General Electric Company Single conformal junction nanowire photovoltaic devices
CN101589478B (zh) * 2006-09-08 2013-01-23 新加坡科技研究局 可调波长发光二极管
EP2095426A4 (en) * 2006-12-22 2012-10-10 Qunano Ab NANOELECTRONIC STRUCTURE AND PRODUCTION METHOD THEREOF
KR20090096704A (ko) * 2006-12-22 2009-09-14 큐나노 에이비 직립 나노와이어 구조를 갖는 ｌｅｄ 및 이를 제조하는 방법
US20080202581A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-28 Solasta, Inc. Photovoltaic cell with reduced hot-carrier cooling

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110039335A (ko) 2011-04-15
JP2011527825A (ja) 2011-11-04
EP2297785A1 (en) 2011-03-23
EP2297785B1 (en) 2017-01-25
JP5838090B2 (ja) 2015-12-24
EP2297785A4 (en) 2015-04-29
CN102099918A (zh) 2011-06-15
WO2010005381A1 (en) 2010-01-14
CN102099918B (zh) 2013-03-13
SE0801649L (sv) 2010-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE533090C2 (sv) Nanostrukturerad ljusdiod
US8138493B2 (en) Optoelectronic semiconductor device
EP3084847B1 (en) Iii-nitride nanowire led with strain modified surface active region and method of making thereof
JP4786691B2 (ja) 半導体デバイスおよびその製造方法
US20090159869A1 (en) Solid State Light Emitting Device
KR101622309B1 (ko) 나노구조의 발광소자
KR20110131801A (ko) 발광 소자 및 다중 파장의 광을 만드는 방법
KR101961980B1 (ko) 발광 다이오드 칩
WO2016025325A1 (en) Iii-nitride nanowire led with strain modified surface active region and method of making thereof
JP2009170921A (ja) ＡｌＩｎＧａＮ発光デバイス
KR100661960B1 (ko) 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR100495824B1 (ko) 반도체 엘이디 소자
KR20230065347A (ko) 단일의 웨이퍼 상에 통합되는 3 컬러 광원들
KR100765722B1 (ko) 나노 로드를 갖는 발광 소자 및 그의 제조 방법
KR101107473B1 (ko) 발광 다이오드
US20230079101A1 (en) Micrometer scale light-emitting diodes
US11764330B2 (en) Optoelectronic semiconductor component having a semiconductor contact layer and method for producing the optoelectronic semiconductor component
KR100663911B1 (ko) 발광 다이오드
KR20060039762A (ko) 질화물반도체 발광소자
US20200194619A1 (en) Semiconductor devices with superlattice layers
JP2007081182A (ja) 半導体発光素子
KR20170044403A (ko) 발광소자, 발광소자 패키지, 및 이를 포함하는 조명시스템

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed