TW200810152A - Multiple quantum well structure, radiation-emitting semiconductor body and radiation-emitting component - Google Patents

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200810152 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種多重式量子井結構和發出輻射的半導體 本體，其包括該多重式量子井結構。此外，本發明亦涉及 一種發出輻射的組件，其具有該發出輻射的半導體本體。 本專利申請案主張德國專利申請案10 2006 025 964.5之 優先權，其已揭示的整個內容在此一倂作爲參考。 【先前技術】 —種描述在文件US 2004/0090779 A1中的LED可藉由一 種形成量子井結構且產生輻射之第一層和一種形成量子井 結構-且產生輻射之第二層來產生混合彩色的輻射。在此二 個層之間配置一種穿隧位障。在此二個產生輻射之層之波 長已固定時之先決條件下，該混合彩色之輻射之彩色性可 藉由該穿隧位障之厚度的改變而改變。 由文件.Liang et al. (Dual wavelength InGaN/GaN multiquantum well LEDs grown by metalorganic vapor phase epitaxy， Journal of Crystal Growth 272 (2004) 333-339)中可得知：在具有 可產生藍光和綠光之量子井結構之LED中，由LED所發出 的輻射之光譜分佈是與量子井結構的數目和配置有關且亦 與LED之電流有關。例如，LED之電流逐漸增加時可使強 度最大値由藍色光譜區偏移至綠色光譜區。 例如，當在多種應用中故意藉由LED電流之增加而使輻 射強度提高時，則上述之彩色性會發生一種不期望的變 化。隨著電流強度的逐漸增加，則須注意波長將向較短的 200810152 波長偏移。這特別是在一種以氮化物半導體材料（例如’ InGaN)爲主的LED中即屬此種情況。 【發明內容】 本發明的目的是提供一種多重式量子井結構，其適合用 於波長穩定的操作中。 上述目的以申請專利範圍第1項之多重式量子井結構來 達成。 此外，本發明的目的是提供一種發出輻射的半導體本 m w 體，其適合用於波長穩定的操作中。 上述目的以申請專利範圍第18項之發出輻射的半導體本 體來達成。 又，本發明的另一目的是提供一種發出輻射的組件，其 適合用於波長穩定的操作中。 上述目的以申請專利範圍第2 1項之發出輻射的組件來達 成。 本發明有利的其它形式描述在申請專利範圍各附屬項 •中。 本發明的多重式量子井結構包括：至少一第一量子井結 構，以產生第一波長的輻射；以及至少一第二量子井結構’ 以產生第二波長的輻射且此多重式量子井結構用來發出主 波長的輻射，其中第二波長不同於第一波長且大於第一波 長，使主波長在第一波長和第二波長偏移時只改變一預設 的最高値。 該最高値較佳是大約3%，特別佳時是該最高値小於3% ° 200810152 目前該主波長定義成：依據色彩原理，一種主波長配屬 於一觀看者在多彩色的輻射中所感覺到的色調，該主波長 對應於單色輻射之波長，此波長中該觀看者感覺到相同的 色調。 由多重式量子井結構所發出的輻射較佳是至少由第一量 子井結構所發出的輻射和第二量子井結構所發出的輻射所 組成。若設有多於二個之量子井結構，則所發出的整個輻 射由各別的量子井結構中所產生的輻射所組成。典型方式 是該量子井結構（其區域中存在著主重組中心）之輻射具有 較高的強度。 主重組中心目前是指一區域，其中多個電子和電洞相重 組而發出輻射。 依據一較佳的形式，第一量子井結構配置在η-側且第二 量子井結構配置在ρ -側。主重組中心在該多重式量子井結 構之電流逐漸增大時典型上是向該多重式量子井結構之Ρ-側的方向中偏移。第二量子井結構配置在Ρ-側，此第二量 子井結構因此可在電流較大時產生較第一量子井結構還多 的輻射。 依據另一較佳的形式，第一和第二波長偏移至較短波長 的方向中。此種偏移特別是發生在該多重式量子井結構之 電流逐漸增大時。該偏移的範圍與波長有關，其中該波長 越大，則該偏移亦越大。 本發明涉及一種原理，即，第二波長須相對於第一波長 來調整，以便使第一和第二波長之在電流逐漸增大時所產 -7- 200810152 生的偏移可藉由產生較大輻射的第二量子井結構來補償。 本發明中有利的方式是使上述二種，，偏移效應，，（量子井結構 之波長偏移和主重組中心之偏移）相結合，以便在電流逐漸 增加時一種具有多重式量子井結構之發出輻射的組件可達 成一種波長穩定的操作。 特別是第一波長剛開始時可大約等於該主波長，此時該 主重組中心位於第一量子井結構之區域中。在電流逐漸增 加時，主重組中心一方面向第二量子井結構之方向中偏 移，且另一方面第二波長向較短波長的方向中偏移。特別 有利的是使第二波長相對於第一波長或主波長而進行調 整，以便在該主重組中心位於第二量子井結構的區域中 時，藉由波長偏移而使第二波長近似於第一波長或主波長 之起始値。已偏移的第二波長可大約等於主波長。 依據另一較佳的形式，第二波長與第一波長之差値是在 一位數的nm範圍中，較佳是大約相差5 nm。這特別適用於 主波長是520nm至540nm時。較佳爲主波長更大時，則第 一和第二波長之間的差値更大。 例如，多重式量子井結構具有四個量子井結構，其中前 三個量子井結構具有一種對應於第一波長的能帶間隙且第 四個量子井結構具有一種對應於第二波長的能帶間隙，第 二波長與第一波長相差5nm。在操作時，並非全部的量子 井結構都產生輻射。若前三個量子井結構配置在心側，則 在第一量子井結構之電流逐漸增加時主重組中心偏移至第 四量子井結構之方向中。主波長因此可保持不變。 200810152 由多重式量子井結構所發出的輻射未固定在一特定的主 波長上。當然，主波長較佳是位於短波長的頻譜區域中， 例如，位於綠色光譜區中，其中該主波長之値可在5 1 Onm 至5 60nm之間的範圍中。此種適合用來發出短波長之輻射 的多重式量子井結構特別是含有一種以氮化物爲主之半導 體材料。 依據一較佳的形式，該多重式量子井結構具有分別屬於 第一和第二量子井結構之層序列，在這些層序列之間配置 一種位障層。電荷載體可經由位障層而由第一量子井結構 到達第二量子井結構且反方向亦有電荷載體在移動。例 如，電子可由多重式量子井結構之配置著第一量子井結構 之此側注入至主重組中心，電洞則由第二量子井結構此側 到達主重組中心。 電荷載體可經由該位障層而擴散或穿過該位障層。 位障層的厚度較佳是依據主重組中心之偏移來調整。主 重組中心的偏移越小，則位障層的厚度可越薄。 依據另一較佳的形式，該位障層的厚度是在一位數的nm 至二位數的nm範圍之間。此厚度特別是在4nm和25nm之 間。藉由適當材料之混合，則可使能帶邊緣有效地下降且 電荷載體因此可較佳地越過該位障層而傳輸，這樣可使位 障層的厚度以多出數nm的方式來形成。一種適合使能帶邊 緣下降的材料例如可以是銦。 該位障層較佳是η-摻雜之層。這樣可有利地達成一種較 佳的電荷載體傳輸現象或使已製成的組件中的前向偏壓下 -9- 200810152 降。另一方式是該未障層亦可未摻雜，特別是在該位障層 在未摻雜的狀態下達成一種足夠優良的電荷載體傳輸時即 屬此狀態。摻雜度之値可以介於〇和l〇18/cm3之間。 該位障層以矽來摻雜時特別有利。典型方式是使矽-摻雜 度介於l〇17/cm3和1018/cm3之間。依據本發明，矽-摻雜度 較佳是小於3-4* 10 17/cm3。有利的方式是藉由一較小的摻雜 度使該主重組中心之範圍變大。這樣可使多個量子井結構 達成一種發出輻射的重組作用。 此外，該位障層含有一種以氮化物爲主之半導體材料。 所謂”以氮化物爲主之半導體材料”是指一種氮化物 -111/¥-化合物半導體材料，其較佳是包含八1110〜1111-11.1^， 其中OgmSl且n + mS 1。於此，此材料未必含有 上述形式之以數學所表示之準確的組成。反之，其可具有 一種或多種摻雜物質以及其它成份，這些成份不會改變此 AUGamlnmN材料之物理特性。然而，爲了簡單之故，上 述形式只含有晶格（Al，Ga，In，N)之主要成份，這些主要成 份之一部份亦可由小量的其它物質來取代。 該位障層較佳是含有GaN，InGaN或AlInGaN。 對應於第一和第二量子井結構之層序列較佳是包含 InxGa(1_x)N，其中〇‘x‘ 1。此種多重式量子井結構適合用 來產生綠色至紫外線光譜區中的短波長的輻射。由於例如 可藉由一種轉換材料將短波長的輻射轉換成長波長的輻 射，則該多重式量子井結構亦可有利地用作活性層以產生 長波長的輻射。 -10- 200810152 第一和第二層序列分別具有一種井形層，其厚度較佳是 介於Inm和5 nm之間。藉由該井形層的厚度，則可對該量 子井的深度進行調整。該井形層的厚度越大，則該輻射的 波長越長。不同的井形層亦可具有不同的厚度。 本發明的多重式量子井結構特別適合用來提供一種一位 數至二位數大小的mA電流，此電流較佳是大於0mA且小 於15mA。電流密度較佳是介於〇 mA/mm2和160 mA/mm2 之間。 在電流密度位於上述範圍中時，輻射強度可有利地比例 於電流強度而增大，此時主波長不會發生偏移。 多重式量子井結構較佳是以磊晶方式製成。製程中的各 參數（例如，溫度和氣體濃度）對多重式量子井結構之特性具 有決定性的影響。例如，以各種不同的方式以便在第二量 子井結構中達成一種較小的能帶間隙。一方面可使製程溫 度下降，使銦可較佳地被導入，這樣可形成較小的能帶間 隙。另一方面可使程序氣體中的銦濃度提高，這樣又可較 佳地將銦予以導入而形成一種較小的能帶間隙。上述二種 參數變化的組合亦是可行的。量子井的深度可藉由銦成份 來調整，此時銦成份越高，則該輻射的波長越長。 本發明中此名稱量子井結構包含多種結構’其中電荷載 體由於受到局限（c〇nfinement)而使電荷載體之能量狀態經 歷一種量子化。此名稱量子井結構此處特別是未指出量子 化的維度。因此，量子井結構可另外包含量子槽’量子線 和量子點以及這些結構的每一種組合。 -11- 200810152 本發明中發出輻射的半導體本體包含一種上述之多重式 量子井結構，其較佳是用作該半導體本體的活性層。各層 或層序列可配置在一基板上。第一層序列特別是在面向該 基板的此側上具有一種n -導電層，第二層序列在遠離該基 板之此側上具有P-導電層。該半導體本體亦可包括其它的 層，例如，外罩層。此外，亦可設有一反射層，其使該多 重式量子井結構所發出的輻射反射至射出側的方向中。 依據一較佳的形式，該半導體本體形成薄膜發光二極體 晶片。 薄膜發光二極體晶片之特徵是以下各項中的至少一種： -在產生輻射之磊晶層序列之面向該載體元件之主面上 施加一種反射層或層序列，其使磊晶層序列中所產生的電 磁輻射之至少一部份反射回到磊晶層序列中。 •此磊晶層序列較佳是具有一種20 μιη或更小的厚度，特 別好的情況是ΙΟμιη。 -此外，磊晶層序列較佳是包含至少一種半導體層，其至 少一面含有一混合結構。在理想狀況下，此混合結構可使 嘉晶層序列中的光達成一種近似遍壢（ergodic)之分佈， 即，該光具有一種儘可能遍壢之隨機雜散特性。 薄膜-發光二極體晶片之基本原理例如已描述在文件I· Schnitzer et al.，App 1. Phy s. Lett. 63(16)，18· October 1 993, page 2174-21 76中，其已揭示的內容藉由參考而倂入 此處。 薄膜發光二極體晶片很類似於一種藍伯（Lambertian)表 -12- 200810152 面輻射器。 典型方式是在一薄膜發光二極體晶片中將生長基板予以 剝離。這樣所具有的優點是：相對於傳統的發光二極體而 言，該生長基板不必具有特殊的導電性且亦不必具有特殊 的輻射穿透性。傳統的發光二極體是藉由生長基板而在電 性上達成連接或所產生的輻射經由該生長基板而發出。 本發明的發出輻射之組件具有一種如上所述的發出輻射 的半導體本體。此種組件適合用在波長穩定的操作中，特 別是可適用於電流較高時，此時輻射強度亦較高。 依據另一形式，該發出輻射的半導體本體配置在一種殼 體的內部中。此外，該半導體本體埋入至一外罩中。藉由 適當的外罩材料，則可使由於折射率不同所造成的全反射 所導致的輻射損耗減少。 依據另一形式，在發射側上該發出輻射的半導體本體之 後配置一光學元件。此光學元件特別是用來使輻射成形且 例如可以透鏡來形成。 該發出輻射的組件之光度較佳是可調整。這表示：可有 利地藉由電流強度來對該發出輻射的組件之輻射強度進行 調整。 本發明之其它特徵，有利的形式，多重式量子井結構和 發出輻射之半導體本體或組件的優點以下將依據第1至9 圖中之實施例來說明。 【實施方式】 就像一般說明書中所述者一樣，發光二極體含有一種以 -13- 200810152 氮化物爲主之半導體材料，特別是此種發光二極體中在電 流逐漸增大時波長將偏移至較短波長的方向中。 如第1圖所示，當電流強度由>0mA上升至100 mA時， 在藍色光譜區中發光的傳統式發光二極體之主波長由大約 473.5 nm 偏移至大約 468.25 nm。 第2圖中所示的曲線就像第1圖中所示的曲線一樣，當 電流強度由>0mA上升至100 mA時，主波長將發生變化。 此測量過程是在一綠色光譜區中發光的傳統式發光二極體 上進行。在由>0 mA上升至100 mA時，該波長由大約545 nm 向512.5nm偏移。 第3圖所示的多重式量子井結構1包括第一量子井結構 2a和第二量子井結構2b。此量子井結構2a和2b較佳是以 .InGaN/GaN爲主而製成。 電子4注入至第一量子井結構2a中，電子可以一特定的 機率橫越該位障層3。若如此，則可與注入至第二量子井結 構2b中的電洞5相重組而發出輻射。能階的間距可決定所 發出的輻射7之第二波長。 就像電子4 一樣，電洞5亦能以一特定的機率橫越該位 障層3。已到達第一量子井結構2a中的電洞5可與該處已 存在的電子4相重組而發出輻射。這樣所產生的輻射6具 有第一波長，其對應於相關的能階之間距。 由於第一量子井結構2 a中的能階間距大於第二量子井結 構2b中者，則第一波長短於第二波長。 一種發出輻射的半導體本體具有多重式量子井結構1以 -14- 200810152 作爲活性層，此種半導體本體發出混合彩色的輻射1 4 由第一量子井結構2a所發出的輻射6和第二量子井結] 所發出的輻射7組合而成。典型方式是可將一主波長 於該輻射1 4。 第4圖顯示本發明之一種多重式量子井結構丨的可 造。基板8較佳是含有藍寶石、SiC、GaN或GaAs等 中的一種，在此基板8上配置一種n-導電層9。藉由 η-導電層9，則可使電子注入至該多重式量子井結構1 第一層10是第一層序列200a之一部份且配置在該η-層9之遠離該基板8之此側上。第一層1〇之後配置著 井形層1 1，其厚度較佳是介於1 nm和5 nm之間且可視 於第一量子井結構2a和第一層序列200a。第一量子井 2a是由該層10，井形層11和位障層3所形成。在遠 基板8之此側上一井形層1 2和一層1 3配置在該位障 之後。井形層1 2和層1 3形成第二層序列200b。此層 2 0 0b和位障層3共同形成第二量子井結構2b。層序列 之後配置一種P-導電層16，其用來使電洞注入至該多 量子井結構1中。層1 0和1 3可視爲一種間隔層，其 較佳是介於2 n m和2 0 n m之間。 各層10、11、3、12和13較佳是包含一種以氮化物 的半導體材料，特別是InxGa(1-x)N，其中1。 爲了製成一種包含多於二個量子井結構的多重式量 結構1，則可在位障層3和該井形層1 2之間配置其它 形層1 1’和1 1’’以及其它的位障層3’和3’’。各層.1 1 ’和 ，其 m 2b 對應 能構 材料 此一 中。 導電 一種 爲屬 結構 離該 層3 序列 200b 重式 厚度 爲主 子井 的井 -15- 11，， 200810152 以及層3 ’和3 ’ 5含有何種材料例如是與該量子井結構中所產 生的輻射應具有何種波長有關。 各層9、10、11、12、3、13和16特別是藉由磊晶來形 成，其中該基板8形成該生長基板。 第5圖顯示一種多重式量子井結構之光譜分佈，此多重 式量子井結構包括五個量子井結構，其中由此多重式量子 井結構之n_導電側開始依序形成四個量子井結構，其所具 有的能帶間隙對應於綠色光譜區中的波長，這大約是 5 OOnm。p-側所配置的第五量子井結構具有一種能帶間隙， 其對應於藍色光譜區中的波長，這大約是45 〇nm。 電流強度由曲線I至曲線VIII逐漸變大（曲線I: 0.1 mA; 曲線 II: 0·2 mA;曲線 III: 1.0 mA;曲線 IV: 2.0 mA;曲線 V: 3.0 πιΑ;曲線 VI: 5.0 mA;曲線 VII: 1 0·0 rnA;曲線 VIII: 2 0.0 mA;)。此測量是在室溫下進行。 橫軸中顯示由第四和第五量子井結構所發出的輻射之波 長λ[ηηι]，縱軸表示所發出的輻射之強度Iv(無單位）。第五 量子井結構所發出之強度最大値位於45 Onm處，且第四量 子井結構所發出之強度最大値位於500nm處。 由第5圖中所獲得的重要資訊是第五量子井結構所發出 的輻射之強度Iv在電流逐漸增大時上升的速率較第四量子 井結構所發出的輻射之強度的上升速率快很多，其理由是 該主重組中心在電流逐漸增大時偏移至第五量子井結構之 方向中。 第6圖中顯示多個測量曲線，其在四個不同的多重式量 -16- 200810152 子井結構中進行，各多重式量子井結構分別具有四個量子 井結構。 提供該測量曲線IV之多重式量子井結構具有矽摻雜的 位障層。各別的量子井結構之層序列就能帶間隙而言不會 相差很多。此測量曲線因此可作爲曲線I，II，III之參考曲 線，此三個曲線I，II，III是其它多重式量子井結構所發出 的輻射的曲線，這些多重式量子井結構之第四量子井結構 所具有的能帶間隙不同於前三個量子井結構的能帶間隙。 該參考曲線IV顯示出在電流增大時該主波長Xdom向短波 長的方向中偏移。曲線I和III亦顯示出同樣的特性。只有 曲線II顯示出至少至大約1 0mA的電流強度時該多重式量 子井結構都具有一種波長穩定的特性。 曲線I中第四量子井結構之能带間隙須不同於其它量子 井結構之能帶間隙，使能帶間隙之差値對應於大約1 〇nm的 較短波長。這例如可藉由下述方式來達成，即，第四量子 井結構之層序列生長時的製程溫度較其它量子井結構之層 序列者還高。特別是此製程溫度大於7K。全部的位障層較 佳是以矽來摻雜。 曲線III中第四量子井結構之能帶間隙須不同於其它量 子井結構之能帶間隙，使能帶間隙之差値對應於大約1 Onm 的較短波長。這例如可藉由下述方式來達成，即，第四量 子井結構之層序列生長時的製程溫度較其它量子井結構之 層序列者還低。特別是此製程溫度下降7K。全部的位障層 較佳是以矽來摻雜。 -17- 200810152 曲線II中第四量子井結構之能帶間隙須不同於其它量子 井結構之能帶間隙，使能帶間隙之差値對應於大約5 nm的 較短波長。這例如可藉由下述方式來達成，即，第四量子 井結構之層序列生長時的製程溫度較其它量子井結構之層 序列者還低。特別是此製程溫度下降3K。此外，在生長方 向中配置在第四量子井結構之層序列之前的位障層未摻 雜。 結果，可確定的是：藉由第四量子井結構相對於前三個 量子井結構之一種微不足道的波長上的調整，可達成一種 波長穩定的操作。 第7圖顯示該輻射之強度IV(無單位）相對於電流強度I [mA]之關係圖。此測量過程是在第6圖中所描述的多重式 量子井結構中進行。 如第7圖所示，曲線II之外形較其它曲線的外形更明顯 地接近於直線。 藉由一種多重式量子井結構，其第四量子井結構相對於 前三個量子井結構而言具有一種微小的波長調整，則在電 流均勻地增大時可達成一種波長穩定的操作且使輻射強度 以類似於線性的方式而增大。 第8圖中所示的發出輻射的半導體本體18具有多重式量 子井結構1以作爲活性層。此多重式量子井結構1至少包 括第一量子井結構2a和第二量子井'結構2b。半導體本體 1 8較佳是包括一種多重式量子井結構1，其在電流逐漸增 大時可在使輻射強度同時增大時達成一種波長穩定的操 -18- 200810152 作。特別是可以下述方式來達成’即’該多重式量子井結 構1對應於第6、7圖中提供該測量曲線Π之多重式量子井 結構1來形成。例如，該多重式量子井結構1包括四個量 子井結構，其中第四量子井結構之能帶間隙須不同於其它 量子井結構之能帶間隙，使能帶間隙之差値對應於大約5nm 的較短波長。第一量子井結構配置在η-側，第四量子井結 構配置在Ρ -側。 多重式量子井結構1配置在η -導電層9和ρ -導電層16 之間。半導體本體1 8之各層9、1 0、1 1、3、12、13、16 以磊晶方式生長在基板8上。此基板8特別是具有導電性。 因此，在此基板8之遠離該層序列之此側上配置一種η-電 極1 5。在半導體本體丨8之與此η_電極〗5相面對的一側上 配置著一種P-電極17。藉由此二個電極15和17，則可對 該半導體本體18達成電性上的連接。 另——方式是可將該生長基板予以剝離，此時該半導體本 體以薄膜-半導體本體來形成。 第9圖顯示一種發出輻射的組件19，其具有一種發出輻 射的半導體本體i 8。此發出輻射的半導體本體1 8例如可以 第8圖中所示的方式來形成。 半導體本體1 8配置在一散熱片20上，此散熱片20用來 使半導體本體1 8冷卻。此組件1 9之操作期限因此可有利 地增長。 該散熱片20可下降至此側（其上配置著半導體本體ι8) 之中央’使該半導體本體18安裝在一種反射井21中。此 -19- 200810152 反射井21之側壁藉由一殼體22而得以延伸，該散熱片20 埋置於該殼體22中。藉由一種以此方式而形成的反射器 23，則可在主輻射方向24中有利地使輻射強度提高。 半導體本體1 8埋置於一種外罩25中以受到保護，該外 罩25例如可包含一種反應性樹脂，例如，環氧樹脂或壓克 力樹脂。該外罩25較佳是塡滿該反射器23。爲了使該半導 體本體18中所產生的輻射成束，則該外罩25較佳是在輻 射發射側上具有一種曲形的表面。於是，可達成一種透鏡 功能。另一方式是在輻射發射側上該發出輻射的組件1 9之 後可配置一種光學元件。 發出輻射的半導體本體1 8在電性上與該可導電的散熱片 2〇相連接，特別是該半導體本體18焊接（或黏合）在背面 上。該散熱片2 0在電性上亦與第一終端條2 6 a相連接。此 外，該半導體本體1 8例如藉由一種導線（未顯示）而在前側 上與第二終端條26b形成電性上的連接。藉由此二個終端 條2 6 a和2 6 b，則可對該半導體本體1 8達成電性上的連接。 本發明當然不限於依據各實施例中所作的描述。反之， 本發明包含每一新的特徵和各特徵的每一種組合，特別是 包含各申請專利範圍或不同實施例之各別特徵之每一種組 合，當相關的特徵或相關的組合本身未明顯地顯示在各申 請專利範圍中或各實施例中時亦同。 【圖式簡單說明】 第1圖傳統式藍色發光二極體之主波長相對於電流強度的 關係圖。 -20- 200810152 第2圖傳統式綠色發光二極體之主波長相對於電流強度的 關係圖。 第3圖多重式量子井結構之模型圖。 第4圖本發明之多重式量子井結構之一實施例的圖解。 第5圖多重式量子井結構之光譜分佈圖。 第6圖各種不同的發出輻射的半導體本體之主波長相對於 電流強度的關係圖。 第7圖各種不同的發出輻射的半導體本體之輻射強度相對 ^ 於電流強度的關係圖。 第8圖本發明中發出輻射的半導體本體之一實施例的橫切 面。 第9圖本發明中發出輻射的組件之一實施例的橫切面。 【主要元件符號說明】 1 多 重 式 量 子 井 結構 2a 第 —* 量 子 井 結 構 2 b 第 二 量 子 井 結 構 3 位 障 層 4 電 子 5 電 洞 6 第 — 波 長 的 輻 射 7 第 二 波 長 的 輻 射 8 基 板 9 n- 導 電 層 10 層 -21- 200810152 11 第一量子井結構之井形層 12 第二量子井結構之井形層 13 層 14 主波長的輻射 15 16 17 18 19 20 2 1 22 23 24 25 26a 26b 20 0 a 2 0 0b

n-電極 Ρ-導電層 ρ-電極 發出輻射的半導體本體 發出輻射的組件 散熱片 反射井 殼體 反射器 主輻射方向 外罩 第一終端條 第二終端條 第一層序列 第二層序列 -22-

Claims (1)

1. 200810152 十、申請專利範圍： 1· 一種多重式量子井結構（1)，其包括至少： -一第一量子井結構（2a)，其用來產生第一波長（6)的輻射 ;以及第二量子井結構（2b)，其用來產生第二波長（7)的 輻射，第二波長（7)大於第一波長（6)，且 -用來發出一種主波長（14)的輻射，其特徵爲： 第二波長（7)須與第一波長（6)不同，使主波長（14)在第一 波長（6)和第二波長（7)偏移時只改變一預設的最高値。 ® 2·如申請專利範圍第〗項之多重式量子井結構（1)，其中第 一量子井結構（2a)配置在η-側且第二量子井結構（2b)配置 在P-側。 3 ·如申請專利範圍第〗或2項之多重式量子井結構（1 )，其 中該偏移是朝向較短波長的方向中進行。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之多重式量子井結構 (1)，其中第二波長（7)與第一波長（6)的差値是在一位數的 nm範圍中。 $ 5·如申請專利範圍第1至4項中任一項之多重式量子井結構 (1)，其中該主波長（14)位於短波長的光譜的範圍中，例如 ，位於綠色光譜之範圍中。 6·如申請專利範圍第1至5項中任一項之多重式量子井結構 (1)，具有分別屬於第一（2a)和第二量子井結構（2b)之層序 列（2 0 0a，2 0 0b)，其中此層序列（200a，200b)之間配置一種 位障層（3)。 7 ·如申請專利範圍第6項之多重式量子井結構（1 )，其中該 -23- 200810152 位障層（3)之厚度介於4nm和25nm之間。 8.如申請專利範圍第6或7項之多重式量子井結構（1 )，其 中該位障層（3)是η-摻雜者。 9·如申請專利範圍第8項之多重式量子井結構（1)，其中該 位障層（3)是矽-摻雜者。 1〇·如申請專利範圍第9項之多重式量子井結構（1)，其中該 矽-摻雜度介於l〇17/cm3和l〇18/cm3之間。 1 1 .如、申請專利範圍第6至10項中任一'項之多重式量子井結 ® 構（1)，其中該位障層（3)包括一種以氮化物爲主之半導體 材料。 12·如申請專利範圍第1丨項之多重式量子井結構（1)，其中該 位障層（3)包含 GaN、InGaN 或 AlInGaN。 1 3 ·如申請專利範圍第6項或依附於第6項之任一項之多重式 量子井結構（1)，其中該層序列（200a，200b)包含 InxGa(1.x)N，其中 1。 1 4.如申請專利範圍第6項或依附於第6項之任一項之多重式 ^ 量子井結構（1)，其中該層序列（200a，200b)分別包含一種 井形層（1 1，12)，其厚度介於lnm和5nm之間。 1 5 .如申請專利範圍第1至1 4項中任一項之多重式量子井結 構（1)，其中可通過的電流是在一位數至二位數之mA-範 圍中，較佳是在介於1mA和15mA之間。 1 6.如申請專利範圍第1至1 5項中任一項之多重式量子井結 構（1)，_其中可通過的電流密度介於0 mA/mm2和約160 m A/mm2 之間。 -24- 200810152 1 7 ·如申請專利範圍第1至1 6項中任一項之多重式量子井結 構（1)’其以嘉晶方式製成。 1 8·—種發出輻射的半導體本體（〗8),其具有如申請專利範圍 第1至1 7項中任一項之多重式量子井結構（i )。 19.如申請專利範圍第18項之發出輻射的半導體本體（18)， 其中該多重式量子井結構（1 )用作活性層。 20·如申請專利範圍第18或19項之發出輻射的半導體本體 (1 8)，其形成薄膜發光二極體晶片。 m W 2 1 . 一種發出輻射的組件（1 9)，其具有如申請專利範圍第1 7 至20項中任一項所述之發出輻射的半導體本體（18)。 22·如申請專利範圍第21項之發出輻射的組件（19)，其中該 發出輻射的半導體本體（18)配置在一殼體（2 2)之內部中。 23·如申請專利範圍第21或22項之發出輻射的組件（19)，其 中在發射側上在該發出輻射的半導體本體（1 8)之後配置 一光學元件。 24.如申請專利範圍第21至23項中任一項之發出輻射的組件 ® (19)，其光度可調整。 -25-