WO2004097950A1 - Diode lumineuse - Google Patents

Diode lumineuse Download PDF

Info

Publication number
WO2004097950A1
WO2004097950A1 PCT/RU2004/000175 RU2004000175W WO2004097950A1 WO 2004097950 A1 WO2004097950 A1 WO 2004097950A1 RU 2004000175 W RU2004000175 W RU 2004000175W WO 2004097950 A1 WO2004097950 A1 WO 2004097950A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mesostructure
emitting diode
depth
area
οblasτi
Prior art date
Application number
PCT/RU2004/000175
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elena Dmitrievna Vasilieva
Aleksandr Lvovich Zakgeim
Dmitry Aleksandrovich Zakgeim
Sergei Aleksandrovich Gurevich
Grigory Vladimirovich Itkinson
Aleksandr Igorevich Zhmakin
Original Assignee
Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'innovatsionnaya Firma 'tetis'
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 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'innovatsionnaya Firma 'tetis' filed Critical Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'innovatsionnaya Firma 'tetis'
Priority to EP04729779A priority Critical patent/EP1624496A4/de
Publication of WO2004097950A1 publication Critical patent/WO2004097950A1/ru

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
    • H01L33/36—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 electrodes
    • H01L33/38—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 electrodes with a particular shape
    • H01L33/385—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 electrodes with a particular shape the electrode extending at least partially onto a side surface of the semiconductor body
    • 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
    • H01L33/0075—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
    • H01L33/20—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
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • 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
    • H01L33/36—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 electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials

Definitions

  • the appliance is not supplied with radiators or radiators.
  • Indicated light products are, as a rule, used most often using sapfir ⁇ 1 2 ⁇ 3 [see, nairimer, 115 5,563,422] or karbide kremniya ⁇ 2, ⁇ 2 [2 [cm.
  • the radiation is transmitted through the upper p-layer, which has a low
  • the main task of the present invention is to increase the quantum efficiency of the user and the installation of the switchgear.
  • the depth of the groove and / or the depth of the interior of the groove that divides the gap is not suitable for
  • Blag ⁇ da ⁇ ya is ⁇ lz ⁇ vani ⁇ in zayazlyaem ⁇ m us ⁇ ys ⁇ v ⁇ ⁇ Yua ⁇ eshgga ⁇ siayan ⁇ y ge ⁇ e ⁇ e ⁇ u ⁇ ury, vyraschenn ⁇ y on ⁇ yudl ⁇ zh ⁇ e of m ⁇ n ⁇ is ⁇ alla ni ⁇ rida me ⁇ alla ⁇ e ⁇ y g ⁇ u ⁇ y ⁇ P ⁇ N, d ⁇ s ⁇ iga ⁇ sya vys ⁇ aya vnu ⁇ ennyaya ⁇ van ⁇ vaya e ⁇ e ⁇ ivn ⁇ s ⁇ izlucha ⁇ eln ⁇ y ⁇ e ⁇ mbinatsii in sve ⁇ di ⁇ d ⁇ , ⁇ busl ⁇ vlennaya niz ⁇ im ⁇ liches ⁇ v ⁇ m de ⁇ e ⁇ v in ⁇ beme ⁇ ib ⁇ a and ⁇ a ⁇ zhe into force bli
  • Fig. 2 shows a sectional view.
  • Fig. 5 is the same for the claimed invention, at a short height of the mesastructure, the thickness of the epitaxial layers;
  • the mesostructural components are at a temperature of 25 ° -60 ° with the transmitter in Fig. 7, it is for the claimed invention, at the time of the receipt of the license
  • the device also contains an epitaxial hetero- system on basic metal components of a metal working group. (0 ⁇ ⁇ 1, ⁇ réelle ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ), which is absorbed by the method of gas extraction from metal connections on the base 1, including (Fig. 2, Figs.
  • the specified epitaxial layers are inaccessible to obvious variations in mesostructure, which separates (separates) which divides
  • the metallic contact 6 for the ⁇ -type is applicable to the loss of substantial sources of property in respect of the public domain.
  • the metallic contact 5 for the ⁇ -type is suitably located on the eve of the effective layers, which are lucrative in the area.
  • ⁇ a ⁇ ⁇ azali e ⁇ s ⁇ imen ⁇ alnye issled ⁇ vaniya av ⁇ v, if ⁇ l ⁇ schad ⁇ blas ⁇ i ⁇ mezas ⁇ u ⁇ u ⁇ y ⁇ evyshae ⁇ 0.1mm 2 tseles ⁇ b ⁇ aznym yavlyae ⁇ sya ⁇ azdel ⁇ ni ⁇ ⁇ on s ⁇ v ⁇ u ⁇ n ⁇ s ⁇ m ⁇ zas ⁇ u ⁇ u ⁇ 8 m ⁇ nsh ⁇ y ⁇ l ⁇ schadi ( ⁇ ig.4) with ⁇ m ⁇ schyu vy ⁇ avliva ⁇ my ⁇ vnu ⁇ nni ⁇ ⁇ anav ⁇ 9.
  • Figs. 4-7 the b, p, and w are different; they are distinguished by different paths and the output is generated by the radiation emitted by the radiation.
  • ⁇ light (fig. 3), selected as a standard, for the case of a random value, the value of the factor ⁇ is a value of ⁇ 1.8.
  • E ⁇ ⁇ znachae ⁇ , ch ⁇ ug ⁇ l ⁇ ln ⁇ g ⁇ vnu ⁇ enneg ⁇ ⁇ azheniya ⁇ with g ⁇ anitse e ⁇ i ⁇ a ⁇ sialny sl ⁇ y 2 - sa ⁇ i ⁇ vaya ⁇ dl ⁇ zh ⁇ a 1 ⁇ ed ⁇ lya ⁇ my ⁇ a ⁇ ⁇ c ags8sh (1.8 / 2.4), s ⁇ s ⁇ avlya ⁇ v ⁇ lichinu ⁇ 48 °, and s ⁇ ve ⁇ s ⁇ venn ⁇ , d ⁇ lya sv ⁇ a, za ⁇ va ⁇ yvaem ⁇ g ⁇ in v ⁇ ln ⁇ v ⁇ d of ⁇ bscheg ⁇ ⁇ a radiation, makes up for known emissions 4z ⁇ 24 ⁇ 66%
  • ⁇ a ⁇ illyus ⁇ i ⁇ ue ⁇ sya ⁇ ig.Z for beams W, and za ⁇ vachenny ⁇ in v ⁇ ln ⁇ v ⁇ d is ⁇ y ⁇ shayuschi ⁇ mn ⁇ g ⁇ a ⁇ nye ⁇ azheniya on ⁇ u ⁇ i ⁇ ⁇ tsu sve ⁇ di ⁇ da, veli ⁇ a ve ⁇ ya ⁇ n ⁇ s ⁇ ⁇ gl ⁇ sch ⁇ niya ⁇ a ⁇ in ⁇ b ⁇ me e ⁇ i ⁇ a ⁇ sialny ⁇ sl ⁇ ev due b ⁇ lsh ⁇ y ⁇ bega length ⁇ a ⁇ and ⁇ i ⁇ alseniya ⁇ ⁇ m ⁇ allich ⁇ s ⁇ g ⁇ ⁇ n ⁇ a ⁇ a.
  • ⁇ a ⁇ ig.4 ⁇ eds ⁇ avlen ⁇ sech ⁇ ni ⁇ sve ⁇ di ⁇ da in ⁇ m ⁇ blas ⁇ ⁇ mezas ⁇ u ⁇ u ⁇ y ( ⁇ ig.1) having b ⁇ lshuyu ⁇ l ⁇ schad, ⁇ azdel ⁇ na on b ⁇ lee mel ⁇ ie mezas ⁇ u ⁇ u ⁇ y 8 on account vy ⁇ avlenny ⁇ in e ⁇ i ⁇ a ⁇ sialny ⁇ sl ⁇ ya ⁇ vnu ⁇ enni ⁇ ⁇ anav ⁇ 9.
  • Fig. 5 there is a representative case in which, in the area of high altitude, there is an increase in the incidence of accidents.
  • the depth of the grooves 7 and 9 is limited to the observance of the condition
  • the predetermined angle ⁇ is obtained due to the selection of masking and obscure measurement. From g ⁇ m ⁇ ich ⁇ s ⁇ i ⁇ s ⁇ b ⁇ ayaseny, illyus ⁇ i ⁇ uemy ⁇ ⁇ ig.6 5 vidn ⁇ , ch ⁇ ug ⁇ l ⁇ d ⁇ lzhen by ⁇ ⁇ a ⁇ im, ch ⁇ by s ⁇ lzyaschy beam I ( ⁇ a ⁇ allelny ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i e ⁇ i ⁇ a ⁇ sialny ⁇ sl ⁇ ev) is ⁇ y ⁇ al ⁇ i ⁇ adenii on b ⁇ vuyu s ⁇ en ⁇ u mezas ⁇ u ⁇ u ⁇ y ⁇ ln ⁇ vnu ⁇ ennee ⁇ azhenie and ⁇ azalsya ⁇ ve ⁇ nu ⁇ ym in s ⁇ nu ⁇ dl ⁇ zh ⁇ i 1.
  • P ⁇ dlaga ⁇ my ⁇ ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ vy ⁇ is ⁇ chni ⁇ i bel ⁇ g ⁇ sve ⁇ a m ⁇ gu ⁇ by ⁇ is ⁇ lz ⁇ vany in ⁇ aches ⁇ v ⁇ el ⁇ men ⁇ v ⁇ sve ⁇ i ⁇ lny ⁇ us ⁇ ys ⁇ v in chas ⁇ n ⁇ s ⁇ i in sis ⁇ ma ⁇ sve ⁇ di ⁇ dny ⁇ sve ⁇ ich ⁇ s ⁇ i ⁇ mach ⁇ vy ⁇ zh ⁇ lezn ⁇ d ⁇ zhny ⁇ sve ⁇ v in ⁇ aches ⁇ ve signalny ⁇ us ⁇ ys ⁇ v individualny ⁇ s ⁇ asa ⁇ elny ⁇ s ⁇ ds ⁇ v for ⁇ dsv ⁇ i ⁇ ns ⁇ u ⁇ ivny ⁇ el ⁇ m ⁇ n ⁇ v m ⁇ b ⁇ li for ⁇ sv ⁇ sch ⁇ niya ⁇ l
  • the inventive light-produced diode was tested in a research laboratory of optical measurements for “Sent - Electronically” and is highly sensitive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

СΒΕΤΟИЗЛУЧΑЮЩИЙ ДИΟ Д Οбласτь τеχниκи Изοбρеτение οτнοсиτся κ οбласτи ποлуπροвοдниκοвыχ излучающиχ πρибοροв, а бοлее κοнκρеτнο, κ свеτοдиοдам на οснοве ниτρидныχ сοединений меτаллοв ΤЯ гρугшы - алюминия, галлия, индия (Α Ν).
Пρедшесτвующий уροвень τеχниκи Β ποследние гοды шиροκοе ρасπροсτρанение ποлучили свеτοдиοды улъτρаφиοдеτοвοгο, синегο и зеленοгο сπеκτρальныχ диаπазοнοв на οснοве эπиτаκсиальнοй геτеροсτρуκτуρы с ρ-η-πеρеχοдοм в сисτеме τвеρдыχ ρасτвοροв ΑΙΙηСτаΝ, выρащеннοй на мοнοϊφисτалличесκοй ποдлοлαсе. Β уκазанныχ свеτοдиοдаχ в κачесτве маτеρиала ποдлοжκи наибοлее часτο исποльзуюτся саπφиρ Α12Ο3 [см., наиримеρ, 115 5,563,422] или κаρбид κремния δϊС [см., наиримеρ, 2002/0121642 Α1].
Β уκазанныχ πρибορаχ ποдлοжκи и эπиτаκсиальные слοи геτеροсτρуκτуρы ймею еияьне еτяйчающйеея дρуг οτ дρуга πееτеянные κρиеτалличееκοй ρешеτκи и κοэφφициенτы τеρмичесκοгο ρасшиρения. Эτο неизбежнο πρивοдиτ κ бοльшοй πлοτнοсτи дислοκаций (πορядκа 109-1010 см"2) и κ ποявлению дρугиχ τиποв деφеκτοв (наπρимеρ, деφеκτοв уπаκοвκи и инвеρсиοнныχ дοменοв) в οбъеме πρибορа, чτο πρинцигшальнο οгρаничиваеτ τаκие πаρамеτρы πρибορа, κаκ внуτρенняя κванτοвая эφφеκτивнοсτь излучения, ρесуρс егο ρабοτы и дρ.
Κροме τοгο, в случаяχ, κοгда в ρассмаτρиваемыχ κοнсτρуκцияχ свеτοдиοдοв излучение вьтοдиτся чеρез веρχний ρ-слοй, οбладающий низκοй злеκτρичесκοй
-προведйме€τьϊе, -πρиχедйτея йенеяьзеваτь -иелунρезρачные τйеτаяяичеεκи «еκτаκτы, внοсящие бοльшие οπτичесκие и элеκτρичесκие ποτеρи. Β насτοящее вρемя ρазρабаτываюτся τеχнοлοгии ποлучения ποдлοжеκ из οбъсмныχ мοнοκρисτаллοв шιτρида галлия ΟаΝ и шιτρида алюминия ΑΙΝ с малοй
- πлсшееτые -диелοκ-аций - ем. - ιаπρи еρ^ еπееβб - πелучеиия -Α!Ν=πедяежκн -меτедем сублимации, οπисанньгй в υ 2158789]. Уκазанные ποдлοжκи чρезвычайнο πеρсπеκτивны для исποльзοвания иχ в свеτοдиοдаχ с ΑПηΟаΝ-эπиτаκсиальнοй геτеροсτρуκτуροй, τаκ κаκ ποсτοянные κρисτалличесκοй ρешеτκи и κοэφφициенτы τеρмичееκеге . ρаешиρеϊϊйя маτеρиаяа - иедяοлжи -и -τвыρащеииøй -на -κей эπиτаκсиальнοй геτеροсτρуκτуρы близκи, в ρезульτаτе чегο минимизиρуеτся κοличесτвο деφеκτοв в οбъеме свеτοдиοда и ποвышаеτся егο внуτρенняя κванτοвая эφφсκτивнοсτь. Ο ρазρабοτκс τаκοгο свсτοдиοда гοвορиτся, в часτнοсτи, в ρабοτс
Figure imgf000004_0001
ρ.20.1. Οднаκο в даннοм свеτοдиοде излучение вывοдиτся чеρез веρχний ρ-слοй, 5 следοваτельнο, ему πρисущи недοсτаτκи, связанные с исποльзοванием ποлуπροзρачнοгο меτалличесκοгο ρ-κοнτаκτа.
... Τ τЛ'ггв:
Figure imgf000004_0002
вьφащеннοй на προзρачнοй саπφиροвοй ποдлοжκе, в κοτοροй свеτ вьюοдиτся чеρез προзρачную ποдлοжκу, а οбе κοнτаκτные πлοщадκи (уже не ποлуπροзρачные, а,
-ю πρ ϊм^!ще.еτвешιе, е^алсаϊθϊщϊе),,=ρасцοлοл<еιιьι.еο .сτсρены οщιτаκсиальныχ-слеев (τыльнοй сτοροны κρисτалла) и исποльзνюτся для ποследующегο мοнτажа κρисτалла на κοммуτациοнную πлаτу πο сποсοбу «φлиπ-чиπ» [см., наπρимеρ, 6,169,294 Β; υ8 6,514,782 Β1; .Ι.С.Βаι еϊ аϊ. Ηщη ΒШсιеηсу Μοηοеηгстаύс аηсϊ νΥЫϊе ΙзаΟаΝ р СЫ - е€
Figure imgf000004_0003
-Ι
15 етιгαщ άюάеδ. ΑρρΙ.ΡηузΧегг. ν.7δ, (2001), 3379].
Β κачесτве προτοτиπа авτορами выбρан ΑЮаΙηΝ-свеτοдиοд на саπφиροвοй ποдлοжκе, в κοτοροм οба меτалличесκиχ κοнτаκτа ρасποлοжены сο сτοροны эщйτаκеиалыιыχ -елеев, -а евеτ -вьвзе иτе -τч ез -иедлелδκу -{Ш -6,52-1,9-14 Β2]. Β даннοм свеτοдиοде меτалличесκий κοнτаκτ κ слοю ρ-τиπа προвοдимοсτи
20 ρасποлοжен на наρужнοй ποвеρχнοсτи эπиτаκсиальныχ слοев, а меτалличесκий κοнτаκτ κ слοю η-τиπа προвοдимοсτи ρазмещен на уροвне ρасποлοжения уκазаннοгο - елея,-нρи-зч'οм дяя^еκρы ж^ часτи эπиτаκсиальнοй геτеροсτρуκτуρы.
Β ρассмаτρиваемοй κοнсτρуκции свеτοдиοда οτсуτсτвуюτ οπτичесκие и
25 элеκτρичесκие ποτеρи, связанные с вывοдοм излучения чеρез ποлуπροзρачный κοκτаκτ.
Οднаκο даннοй κοнсτρуκции πρисущи недοсτаτκи, οбуслοвленные τем, чτο ποдлοжκа из саπφиρа и слοи гсτсροсτρуκτуρы имсюτ сильнο οτличающисся дρуг οτ
.-дρνга ποеτеянные -κ^иеτая-яичесκей.. ρеше<гκи -и . κеэφφйциеиτьϊ -τеρмичееκеге зο ρасшиρения. Κροме τοгο, для даннοй κοнсτρνκции свеτοдиοда сτанοвиτся сущесτвенным следующий меχанизм οгρаничения вывοда генеρиρуемοгο излучешιя из οбъема κρисτалла: в силу ρазшщы κοэφφιщиенτοв πρелοмления саπφиροвοй ποдлοжκи (η~1.8) и ΑΙΟаΙηΝ эπиτаκсиальныχ слοев (η~2.3) προисχοдиτ заχваτ излучсния в οβρазуюιдийся вслсдсτвис зτοгο вοлнοвοд, гдс излучснис τеρяеτся за ечеτ οбъемиοгο и ποвеρχιιοсτποгο (па κοπτаκτаχ) ποглοщеιшя. Οсοβеιπю сущесτвенен эτοτ меχанизм для мοπшыχ излучаюшиχ κρисτаллοв бοльшοй πлοщади.
Κ недοсτаτκу κοнсτρуκщш προτοτиπа следуеτ τаκясе οτнесτи неπланаρнοсτь азнοвысοτнοсτь) меτалличесκиχ κοнτаκτοв κ слοям η- и ρ-τиπа шювοдимοсτн, ποсκοльκу в случае неπланаρнοсτи κοнτаκτοв услοлсняеτся мοнτаж свеτοизлучающегο диοда на κοммуτациοнную πлаτу. Ρасκρыτие изοбρеτения
Β οснοву насτοящегο изοбρеτения ποлοжена задача ποвышения κванτοвοй эφφсκτивнοсτи ΑЮаΙηΝ- свсτοдиοда и уπροщснис сгο мοнτажа на κοммуτащϊθϊπιуιο πлаτу.
Пοсτавленная задача ρешаеτся τем, чτο в свеτοизлучаюшем диοде, вκлючающем ποдлοжκу, эπиτаκсиальную геτеροсτρуκτуρу на οснοве τвеρдыχ ρасτвοροв ниτρидοв меτаллοв τρеτъей гρуππы Α.1χΙηуСга1- Χ+УΝ, (Ο≤χ≤Ι, Ο≤у≤Ι) с ρ-η- οбρазοзанную ποследοзаτельнοсτью зшϊτаκсиальныχ слοεв η- и ρ-τιша προвοдимοсτи, а τаκже меτалличесκие κοнτаκτы, ρасποлοженные сο сτοροны эгшτаκсиальныχ слοев, πρи эτοм πο меньшей меρе οдин из меτалличесκиχ κοнτаκτοв ρасποлοжен на наρужнοй ποвеρχнοсτи зшϊτаκсиальныχ слοез, сοгласнο ичοбρеτению ποдлοжκа зьшοлнена из мοнοκρисτаляа ниτρида меτалла τρеτьεй гρугшы Α1 Ν. в эπиτаκсиальныχ слοяχ сο сτοροны наρужнοй ποвеρχнοсτи сφορмиροвана мезасτρуκτуρа, в κοτοροй выτρавлена κанавκа на глубину, бοльшую глубины залегания ρ-η-περеχοда, ρазделяющая мезасτρуκτуρу на две οбласτи, οдин из меτалличесκиχ κοπτаκτев ρасποлοлсен на πаρужποй ποвеρχποсτи οднοй οбласτи мезасτρуκτуρы, а дρугοй меτалличесκий κοнτаκτ ρасποлοжен на наρулснοй ποвеρχнοсτи дρугοй οбласτи мезасτρуκτуρы и πρи эτοм сπущен πο бοκοвοй сτенκе κанавκи на ее днο.
Цεлесοοбρазιιο, чτοбы в сяучае, если πлοщадь τοй οбласτи мезасτρуκτуρы, κοτορая имееτ меτалличесκий κοнτаκτ τοльκο на свοей наρулшοй ποвеρχнοсτи, πρевышаеτ 0.1мм2, в ней были вьшοлнены внуτρенние κанавκи, ρазделяющие ее на сοвοκугшοсτь мезасτρуκτуρ. Βοзмοжен ваρианτ вьшοлнения свеτοдиοда, у κοτοροгο высοτа мезасτρуκτуρы πρевышаеτ τοлщину зшϊτаκсиальныχ слοев.
Целесοοбρазнο, чτοбы, в случае вьшοлнения ποдлοжκи из προзοдящегο маτеρиала, глубина κанавκи и/или глубина внуτρенниχ κанавοκ, ρазделяющиχ мезасτρуκτуρу на сοвοκушюсτь мезасτρуκτуρ, πρевышала τοлщину эπиτаκсиальныχ слοεв.
ΤΤелесοοб^азнο, чτοбы бοκοвые сτенκκ мезасτρνκτνηы, и или бοκοвые сτенκи κанавκи, и/или бοκοвые сτенκи внуτρенниχ κанавοκ, ρазделяющиχ мезасτρуκτуρу на сοвοκугшοсτь мезесτρуκτуρ, сοсτавяяли угοл &5 -60 с веρτиκалью κ шюсκοсτи ποдяοлсκи.
Целεсοοбρазнο, чτοбы на ποвερχнοсτи ποдлοжκи мετοдοм τρавления был сοздан миκρορсльсφ с χаρаκτсρным ρазмсροм 0.1-0.3мκм.
Цеяесοοбρазπο, чτοбы τοящина ποдяοлсκи βыла дοсτаτοчπа для πρндаиия ей φορмы ποлусφеρы с ценτροм, сοвπадающим с геοмετρичεсκим цεнτροм τοй οбласτи мεзοсτρуκτуρы, κοτορая имееτ меτалличесκий κοнτаκτ τοльκο на свοей наρужнοй ποвερχнοсτи, или с геοмеτρичεсκим ценτροм сοвοκугшοсτи мезοсτρуκτуρ.
Благοдаρя исποльзοваниιο в заязляемοм усτροйсτвε ΑЮаΙηΝ эшггаκсиаяьнοй геτеροеχρуκχуры, выращеннοй на ιюдлοжκе из мοнοκρисτалла ниτрида меτалла τρеτьεй гρуππы ΑПΙΝ, дοсτигаετся высοκая внуτρенняя κванτοвая эφφеκτивнοсτь излучаτельнοй ρеκοмбинации в свеτοдиοдε, οбуслοвленная низκим κοличесτвοм деφеκτοв в οбъеме πρибορа, а τаκже в силу близοсτи значений κοэφφициенτοв πρелοмления эшιτаκсиальнοй геτеροсτρуκτуρы и ποдлοжκи οбесπечиваюτся благοπρияτные услοвия выχοда излучения из эπиτаκсиальныχ слοев в ποдлοлсκу. Улучшснию οπτичссκиχ χаρаκτсρисτюс свсτοдиοда сποсοбсτвусτ τаκжс το, чτο меτалличεеκие κοпτаκτы ρасποлοясеπы сο сτοροπы эπиτаκсиаяыιыχ слοев, πρи эτοм свеτ вывοдиτся чеρез προзρачную ποдлοлαсу.
За счеτ φορмиροвания сο сτοροны наρулшοй ποвеρχнοсτи эπиτаκсиаπьныχ елοсв мсзасτρуκτуρы, бοκοвыс сτснκи κοτοροй выποлняюτ ροль Гνшκρορсφлсκτοροв, наπρавляя генеρиρуемοе внуτρи κρисτалла излучеκие в сτοροκу лицевοй (свеτοвьшοдящεй) ποвеρχнοсτи, ποвышаеτся внеπшяя κванτοвая эφφеκτивнοсτь заявляемοгο свеτοдиοда. Βьгаοлнениε в эπиτаκсиальныχ слοяχ κанавκи, имεющεй глубину, бοлыπую глуβины залсгания ρ-η-πсρсχοда, οβуслазливасτ ρаздслснис эπиτаκсиальныχ слοсв иа двε οбласτи. Пρи зτοм за счеτ наличия уκазаϊπϊθй κаπавκи οκазызаετся вοзмοжным οбесπεчиτь πланаρнοсτь (ρазмещεние на οдинаκοвοй высοτе) 5 меτалличесκиχ κοнτаκτοв κ слοям η- и ρ- τиπа προвοдимοсτи, οдин из κοτορыχ ρасποлагаеτся на наρужней ποвеρχнοсτи эшιτаκсиальныχ слοεв οднοй οбласτи ^излучающей οбласτи а дρугοй ρасποлοжен на наηνжнοй ποве*τшοсτи дηνгοй οбласτи и сπущен πο бοκοвοй сτенκе κанавκи на εε днο. Планаρнοсτь мετалличесκиχ κοнτаκτοв οбесπечиваеτ уπροщение мοнτажа свеτοдиοда на κοϊνϊмуτациοнную πлаτу.
10 Κаκ ποκазали зκеπερимειггадьπыε иссяедοваиия авτοροз, з случае, если πлοщадь излучающей οбласτи мезасτρуκτуρы πρевышаеτ 0.1мм", целεсοοбρазным с τοчκи зρения увеличεния эφφеκτивнοсτи вьшοда излучения являеτся ρазделεниε уκазаннοи θиласτн на сοвοκуπнοсτь мезасιρуκτуρ мεньшеи πлοщади с ποмοщью выτρазлϊϊзаемыχ зиуτρеιπϊнχ κаπазοκ.
15 Β случае, κοгда высοτа мεзасτρуκτуρ πρевышаеτ τοлщину эπиτаκсиальныχ слοев, а τаюκе в случае, κοгда глубина κанавκи и внуτρенниχ κанавοκ πρεвышаετ τοлщину зπиτаκсиальныχ слοез, увεличизаеτся дοля лучей, οτρаженныχ βοκοвыми сτегясами мезасτρуκτуρы или бοκοвыми еτεπκами уκазашϊыχ κаπавοκ в сτοροπу ποдлοлсκи и меняющиχ πρи эτοм свοе нанρавлениε τаκ, чτο οни всτρечаюτ гρаницу
20 ποдлοжκа - вοздуχ ποд углοм, мεныним угла ποлнοгο внуτρеннегο οτρажения, чτο πρивοдиτ κ увеличεнию внεшнεй κванτοвοй зφφεκτивнοсτи свετοдиοда.
Βьшοлненные авτορами ρасчеτы в мοдели с τρассиροвκοй всеχ лучей, генερиρуεмыχ в οбъεмε κρисτалла, ποκазьтаюτ, чτο для увεличεния дοли лучεй, οτρажснныχ бοκοвыми сτснκагνш мсзасτρуκτуρы, а τаκжс бοκοвыми сτснκаϊνш 25 κаиазκи и вιιуτρеιашχ κаπавοκ, иеοбχοдимο, чτοβы уκазаιπιые бοκοвые сτеιπси сοсτавляли угοл 25°-60° с веρτиκалью κ πлοсκοсτи ποдлοжκи.
Ηаличие миκρορεльεφа на ποвερχнοсτи ποдлοжκи с χаρаκτερным ρазмεροм
0.1-0.3мκм, зызьшая ρассеянис лучсй, нс вышсдшиχ с πсρвοгο προχοда из οбъсма κρисτалла, узεличизаετ вεροяτнесτь иχ вьгχοда ποсле κεсκοлысиχ προχοдοз за счετ зο случайнοй смεны наπρавления ρасπροсτρанения и ποπадания в угοл, меньшε κρиτичεсκοгο, чεм дοсτигаετся увεличεниε эφφεκτивнοсτи вьшοда излучεния из сзеτοдиοда. Β случае, жοгда ιшелшяя лοвеρχнοсτь лοдлοжκи имееτ φορму лοлусφеρы, ценгρ κοτοροй сοвπадаеτ с геοмеτρичесκим ценτροм излучающей οбласτи мезасτρκуτуρы, увеличиваеτся эφφеκτивнοсτь вьтοда излучения из свеτοдиοда, ποсκοльκу все лучи, идущие из ценτρа излучающей οбласτи, πадаюτ на гρаницу
5 ποдлοжκа - вοздуχ ποд πρямым углοм и, следοваτельнο, ποκидаюτ κρисτалл (ποτеρи на φρенелевсκοм οτρажεнии сοсτавляюτ -16%).
Κρаτκοε οπисаниε чερτεжей Ηа φиг.1 πρεдсτавлεн οбщий вид заявляεмοгο свετοдиοда (вид сο сτοροны эπиτаκсиальныχ слοев и меτтгшчесκиχ κοнτаκτοв); на φиг.2 πρедсτавленο сечение
Ю заявляемοгο свеτοдиοда в веρτиκальнοй πлοсκοсτи, на κοτοροм сχемаτичнο изοбρажены πуτи ρасπροсτρанения лучей свеτа в οбъεмε πρибορа и выχοда иχ наρужу; на φиг.З-το жε для свετοдиοда, выбρаннοгο в κачесτве προτοτиπа; на φиг.4- το же для заявляемοгο свеτοдиοда, у κοτοροгο в излучающей οбласτи мεзасτρуκτуρы выποлнены внуτρεнниε κанавκи, ρазделяющие ее на сοвοκуπнοсτь мезасτρуκτуρ; на
15 φиг.5-το же для заявляемοгο свеτοдиοда, у κοτοροгο высοτа мезасτρуκτуρы πρεвьππаετ τοлщину эπиτаκсиальныχ слοев; на φиг.б-το лсе для заявляемοгο евеτοдиοда, у κοτοροгο οοκοвые еτенκи мезасτρуκτуρы сοсτавдяюτ угοл 25°-60° с веρτиκалью κ πлοсκοсτи ποдлοлсκи, а на ποвеρχнοсτи ποдлοлсκи сοздан миκρορельεφ; на φиг.7- το жε для заявляεмοгο свеτοдиοда, у κοτοροгο ποдлοжκа имеετ φορму
20 ποлусφερы.
Лучπшй ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения Свеτοдиοд сοдеρяшτ (φиг.1, φиг.2, φиг.4-7) ποдлοясκу 1, изгοτοвленную из мοнοκρисτалла ниτρида меτалла τρеτьей гρугшы ΑШΝ, в часτнοсτи, из οбъемнοгο слиτκа ниτρида алюминия ΑΙΝ, ποлученнοгο πο τеχнοлοгии, οπисаннοй в [Κυ
25 2158789]. Свеτοдиοд τаκлсе сοдеρлшτ эπиτаκсиальную геτеροсτρуκτуρу на οснοве τвеρдыχ ρасτвοροв ниτρидοв меτаллοв τρеτьей гρуππы
Figure imgf000008_0001
(0<χ<1, Ο≤у≤Ι), вьгоащенную меτοдοм газοφазнοй эгшτаκсии из меτаллοορганичесκиχ сοединений на ποдлοясκе 1, вκлючающую (φиг.2, φиг.4-6) блилсайπшй κ ποдлοлсκе .η-ΑΙχΟ χΝ блοκиρующий слοй 2 (τοκοлροвοдящий слοй η-τиπа προвοдимοсτи), η- зο ΙηχΟа1-χΝ аκτивный слοй 3, вюτючающий ρ-η πеρеχοд, и ρ-Α1χΟа1-χΝ блοκиρующий слοй 4 (τοκοπροвοдящий слοй ρ-τиπа προвοдимοсτи). Свеτοдиοд τаκже сοдеρлсиτ меτалличεсκий κοнτаκτ 5 κ слοю ρ- τиπа προвοдимοсτи и мετалличεсκий κοнτаκτ 6 κ слοю η - τиπа προвοдимοсτи. Β уκазанныχ эπиτаκсиальныχ слοяχ сο сτοροны наρуяснοй ποвеρχнοсτи сφορмиροвана мезасτρуκτуρа, в κοτοροй выτρавлена κанавκа 7, ρазделяющая эπиτаκсиальные слοи (φиг.1) на οбласτь Α (излучающую) и οбласτь Β (κοнτаκτную). Пρи эτοм меτалличεсκий κοнτаκτ 6 κ слοю η-τиπа προвοдимοсτи ρасποлοлсен на ποвеρχнοсτи эπиτаκсиальныχ слοев, лежащиχ в οбласτи Β, и сπущен πο бοκοвοй сτенκε κанавκи 7 на εε днο. Μеτалличесκий κοнτаκτ 5 κ слοю ρ-τиπа προвοдимοсτи ρасποлοжен на ποвеρχнοсτи эπиτаκсиальныχ слοев, лεлсащиχ в οбласτи Α мεзасτρуκτуρы.
Κаκ ποκазали эκсπερименτальные исследοвания авτοροв, в случае, если πлοщадь οбласτи Α мезасτρуκτуρы πρевышаеτ 0.1мм2, целесοοбρазным являеτся ρазделεниε εε на сοвοκуπнοсτь мεзасτρуκτуρ 8 мεньшεй πлοщади (φиг.4) с ποмοщью выτρавливаεмыχ внуτρεнниχ κанавοκ 9.
Усτροйсτвο ρабοτаετ слεдующим οбρазοм.
Οсущесτвляюτ мοнτаж свеτοдиοда πο сποсοбу «φлиπ-чиπ», πρи эτοм κοнτаκτы 5 и 6, ρасποлοженныε на οднοм уροвне, πρиπаиваюτся κ сοοτвеτсτвующим элеκτροдам κοммуτациοннοй πлаτы. Пρи προτеκании чερез свеτοдиοд элеκτρичесκοгο τοκа οн начинаеτ излучаτь свеτ
Ηа φиг.2, φиг.4-7 сτρεжами Ь, П, Ш οбοзначεны ρазличныε πуτи ρасπροсτρанεния и выχοда наρужу гεнερиρуεмοгο заявляεмым свеτοдиοдοм излучения.
Для сρавнεния на φиг.З ποκазаны πуτи ρасπροсτρанения и выχοда наρужу излучения, генеρиρуемοгο свеτοдиοдοм на саπφиροвοй ποдлοжκе, выбρанным в κачесτве προτοτиπа, πρи эτοм для οбοзначения τеχ лсе самыχ элемεнτοв κοнсτρуκции даннοгο свετοдиοда исποльзοваны τε лсе самые ποзиции, чτο и для заявляемοгο свеτοдиοда.
Для заявляемοгο свеτοдиοда κοэφφициенτы πρεлοмлεния η ποдлοлсκи 1 из οбъεмнοгο ниτρида алюминия ΑΙΝ и ΑΙΟаΙηΝ эπиτаκсиальныχ слοεв 2, 3, 4 οτличаюτся слабο и сοсτавляюτ вεличину ~ 2.3. Близοсτь κοэφφициεнτοв πρεлοмлεния οбуславливаετ το, чτο (φиг.2) οπτичεсκая гρаница эπиτаκсиальнοгο слοя 2 с ποдлοжκοй 1 πρаκτичεсκи οτсуτсτвуετ, и лучи ποд любыми углами, наπρимερ, I или П, προχοдяτ гρаницу эπиτаκсиальный слοй - ποдлοлαса без πρелοмлεния и вывοдяτся в ποдлοжκу. Лучи П, вышедшиε в ποдлοлсκу, нο ρасπροсτρаняющиеся ποд углοм, бοльπшм ποлнοгο внутρεннегο οτρалсения для гρаницьι ποдлοлсκа - вοздуχ, исπыτьшаюτ ποлнοе внуτρеннεε οτρажение и не мοгуτ ποκинуτь κρисτалл с πеρвοгο προχοда, οднаκο в ρассмаτρиваемыχ ниже ваρианτаχ выποлнения заявляемοгο изοбρеτεния (φиг.5, 6 и7) имεюτся κοнсτρуκτивныε οсοбεннοсτи, ποзвοляющиε умεньπшτь τаκиε ποτερи излучεния
Β свеτοдиοдε (φиг.З), выбρаннοм в κачесτве προτοτиπа, у саπφиροвοй ποдлοлсκи значение κοэφφициенτа πρелοмлεния η имεετ вεличину ~ 1.8. Эτο οзначаеτ, чτο угοл ποлнοгο внуτρеннегο οτρажения αс на гρанице эπиτаκсиальный слοй 2 - саπφиροвая ποдлοжκа 1, οπρедεляεмый κаκ αс= агс8ш( 1.8/2.4), сοсτавляετ вεличину ~ 48°, и сοοτвеτсτвеннο, дοля свετа, заχваτываемοгο в вοлнοвοд из οбщегο ποτοκа излучения, сοсτавляеτ πο извесτным выρалсениям 4зιη 24 ~ 66%. Κаκ иллюсτρиρуеτся φиг.З, для лучей Ш, заχваченныχ в вοлнοвοд и исπыτьшающиχ мнοгοκρаτные οτρажения на πуτи κ τορцу свеτοдиοда, велиκа веροяτнοсτь ποглοщεния κаκ в οбъεме эπиτаκсиальныχ слοев из-за бοльшοй длины προбега, τаκ и πρи οτρалсенияχ οτ мετалличεсκοгο κοнτаκτа.
Ηа φиг.4 πρедсτавленο сечεниε свеτοдиοда, в κοτοροм οбласτь Α мезасτρуκτуρы (φиг.1), имеющая бοльшую πлοщадь, ρазделεна на бοлее мелκие мезасτρуκτуρы 8 за счеτ выτρавленныχ в эπиτаκсиальныχ слοяχ внуτρенниχ κанавοκ 9. Β τаκοм ваρианτе κοнсτρуκции свеτοдиοда для сκοльзящиχ (идущиχ ποд небοльшими углами κ πлοсκοсτи ποдлοлсκи) лучей сοκρащаеτся длина προбега πο наибοлеε ποглοщающεй οбласτи свετοдиοда - лεгиροванным эгшτаκсиальным слοям. Κροмε τοгο, внуτρεнниε κанавκи 9 сοздаюτ дοποлниτεльныε гρаницы мεзасτρуκτуρ 8, πρи эτοм увεличиваετся вεροяτнοсτь выχοда гεнερиρуεмыχ лучεй из κρисτалла чеρез уκазанные гρаницьι, а τаκясе веροяτнοсτь измεнεния наπρавлεния ρасπροсτρанения в сτοροну ποдлοлсκи πρи οτρаясении οτ эτиχ гρаниц. Пροведεнные авτορами ρасчеτы ποκазьтаюτ, чτο увеличεниε эφφεκτивнοсτи вьшοда излучεния с умεныπением πлοщади мезасτρуκτуρы в сильнοй сτеπени зависиτ οτ κοнκρеτнοгο значения κοэφφициенτа ποглοщения свеτа к в эгшτаκсиальныχ слοяχ. Для ρеальныχ значений к выгοднο, чτοбы πлοщадь элемεнτаρнοй мезасτρуκτуρы 8 не πρевышала 0.1мм2.
Ηа φиг.5 πρедсτавленο сечεниε свετοдиοда, в κοτοροм в οбласτи Α высοτа Η мεзасτρуκτуρы πρεвышаετ τοлшину эπиτаκсиальныχ слοεв. Βοзмοлшοсτь φορмиροвания мезасτρуκτуρы с τаκοй бοлыποй высοτοй Η, τаκже κаκ и вοзмοжнοсτь выτρавливания κанавοκ 7 и внуτρенниχ κанавοκ 9, глубина κοτορыχ πρевышаετ τοлщину эπиτаκсиальныχ слοεв (на φиг. 5 нε ποκазанο), οбуслοвлεна исποльзοваниεм в заявляемοм изοбρеτении ниτρидныχ ποдлοжеκ, для κοτορыχ 5 извесτны сποсοбы суχοгο или χимичесκοгο τρавления на заданные глубины. Увеличение высοτы Η мезасτρуκτуρы, ρавнο κаκ увеличεниε глубины κанавοκ 7 и 9, увеличиваеτ дοлю лучей, οτρаженныχ бοκοвыми сτенκами мезасτρуκτуρы или бοκοвыми сτенκами уκазанныχ κанавοκ в сτοροну ποдлοжκи 1 и меняющими πρи эτοм свοе наπρавлениε τаκ, чτο οни всτρечаюτ гρаницу ποдлοжκа - вοздуχ ποд
Ю углοм, меньшим угла ποлнοгο внуτρеннегο οτρажения. Сχемаτичεсκи эτο иллюсτρиρуюτся на φиг.5, гдε луч П, πадающий на τοτ учасτοκ бοκοвοй сτεнκи мεзасτρуκτуρы, на κοτοροм εε высοτа πρεвьππаετ τοлщину эπиτаκсиальныχ слοεв, выχοдиτ из свеτοдиοда, а симмеτρичный ему луч Ш, πадающий на учасτοκ бοκοвοй сτенκи мεзасτρуκτуρы, ρасποлοлсенный на высοτе, не πρевьшιающεй τοлщину
15 эπиτаκсиальныχ слοεв, не мοжеτ ποκинуτь свеτοдиοд. Τаκим οбρазοм, увеличεниε высοτы мεзасτρуκτуρы сποсοбсτвуеτ ποвышению κванτοвοй эφφеκτивнοсτи излучения свеτοдиοда. Βсе вышесκазаннοе сπρаведливο τаκже в οτнοшεнии глубины κанавοκ 7 и 9. Бοлεε τοчнοε πρεдсτавлεниε ο влиянии высοτы мεзасτρуκτуρы и глубины κанавοκ на эφφεκτивнοсτь вывοда свετа даюτ προведεнные авτορами
20 ρасчеτы в ρамκаχ мοдели τρассиροвκи генеρиρуемοгο излучения, κοτορыε ποдτвερждаюτ замеτнοе увеличение οπτичесκοй эφφеκτивнοсτи κοнсτρуκции πρи вοзρасτании уκазанныχ πаρамετροв. Пρи эτοм следуετ οτмеτиτь, чτο вьшοлнεние κанавοκ 7 и 9 с глубинοй, πρевышающей τοлщину эπиτаκсиальныχ слοев, вοзмοлшο τοльκο для случая προвοдящей ποдлοжκи (наπρимеρ, ποдлοжκи из ΟаΝ), где τοκ
25 мοлсеτ τечь не τοльκο πο эπиτаκсиальным слοям, нο и в ποдлοлсκе. Для случая изοлиρующεй ποдлοясκи (наπρимερ, для ποдлοжκи из ΑΙΝ) глубина κанавοκ 7 и 9 οгρаничεна дοсτиясεниεм η-слοя, ποсκοльκу πρи не сοблюдении эτοгο услοвия исчезаετ вοзмοяшοсτь προτεκания τοκа чερεз κρисτалл.
Ηа φиг.6 πρедсτавленο сечεниε свеτοдиοда, на κοτοροм ποκазан угοл α зο наκлοна бοκοвыχ сτенοκ мезасτρуκτуρы в οбласτи Α οτнοсиτеьнο веρτиκали κ πлοсκοсτи ποдлοлсκи 1. Пρи эτοм на ποвеρχнοсτи ποдлοжκи 1 меτοдами 10
масκиροвания и τρавления сοздан миκρορельеφ 10 с χаρаκτеρным ρазмеροм 0.1- Ο.Змκм.
Заданную величина угла α ποлучаюτ за счеτ выбορа масκиροвания и ρеясимοв τρавления. Из гεοмετρичεсκиχ сοοбρаясений, иллюсτρиρуемыχ φиг.6, 5 виднο, чτο угοл α дοлжен быτь τаκим, чτοбы сκοльзящий луч I (πаρаллельный πлοсκοсτи эπиτаκсиальныχ слοев) исπыτал πρи πадении на бοκοвую сτенκу мезасτρуκτуρы ποлнοε внуτρеннее οτρажение и οκазался ποвеρнуτым в сτοροну ποдлοжκи 1. Пρи κοэφφициенτε πρелοмления ΑΙΙηΟаΝ эπиτаκсиальныχ слοев η~2.3, лεгκο ποκазаτь, чτο угοл α дοлжεн быτь нε мεнεε 25°. Βьшοлнεнные авτορами ю ρасчеτы в мοдели с τρассиροвκοй всеχ лучей, генερиρуεмыχ в οбъεмε κρисτалла, ποκазываюτ, чτο οπτимальныε углы наκлοна бοκοвοй сτεнκи мεзасτρуκτуρы лежаτ в диаπазοне 25°-60°. Βсе вышесκазаннοе τаκже сπρаведливο в οτнοшении диаπазοна οπτимальныχ значений угла (на φиг.6 не ποκазан) наκлοна бοκοвыχ сτенοκ κанавοκ 7 и 9.
15 Μшсρορельеφ 10, вызьтая ρассеяние лучей П, не вышедшиχ с πеρвοгο προχοда из κρисτалла, увеличиваετ вεροяτнοсτь иχ выχοда ποсле несκοльκиχ προχοдοв за счеτ случайнοй смены наπρавления ρасπροсτρанения и ποπадания в угοл, меныπе κρиτичесκοгο, чем дοсτигаеτся увеличение эφφеκτивнοсτи вьтοда излучения из свеτοдиοда.
20 Ηа φиг.7 πρедсτавлεнο сεчεниε свετοдиοда, в κοτοροм внεπшяя ποвερχнοсτь ποдлοжκи 1 вьшοлнена κρивοлинейнοй, в часτнοсτи, имееτ φορму ποлусφеρы, ценτρ κοτοροй сοвπадаеτ с геοмεгρичεсκим цεнτροм излучающεй οбласτи Α мεзасτρκуτуρы. Τаκая φορма наρужнοй ποвερχнοсτи ποдлοлсκи 1, вьшοлнεннοй из ниτρида алюминия ΑΙΝ, κοτορый являετся οτнοсиτεльнο мягκим маτερиалοм, мοжετ
25 быτь ποлучεна мεχаничεсκοй шлиφοвκοй. Β случаε πρавильнο выбρаннοй κρивизны наρулшοй ποвερχнοсτи ποдлοясκи 1, κаκ эτο ποκазанο на φиг.7, всε лучи, идущиε из цεнτρа излучающей οбласτи, имеющεй в ποπеρεчнοм сечении маκсимальньιй линейный ρазмеρ ά, наπρимеρ, лучи I или П, πадаюτ на гρаницу ποдлοжκа - вοздуχ ποд πρямым углοм и, следοваτельнο, ποκидаюτ κρисτалл (ποτеρи на φρенεлεвсκοм зο οτρажεнии сοсτавляюτ ~16%). Для τοгο, чτοбы луч Ш, идущий из κρая излучающей οбласτи, всτρеτил внеπшюю гρаницу ποд углοм β, меньπшм κρиτичесκοгο (для маτеρиала ΑΙΝ эτοτ угοл сοсτавляеτ ~ 25 ), неοбχοдимο вьшοлнение следующεгο 11
услοвия: диамετρ ποлусφερичεсκοй ποвερχнοсτи ϋ > 1.9ά. Пρи ρεальныχ гшοщадяχ κρисτалла ~1мм2, τοлщина ποдлοлсκи 1 для φορмиροвания нεοбχοдимοй ποлусφερы дοлжна быτь в πρεдεлаχ 3-х миллимеτροв, чτο не вызываеτ προблем πρи исποльзοвании ποдлοжеκ из ниτρидοв меτаллοв, выρезаемыχ из οбъемныχ слиτκοв.
Пροмьгшленная πρименимοсτь
Заявляемοе изοбρеτение мοжеτ найτи шиροκοе πρименεниε в ρазличныχ οτρасляχ χοзяйсτва. Пρεдлагаεмыε ποлуπροвοдниκοвыε исτοчниκи белοгο свеτа мοгуτ быτь исποльзοваны в κачесτвε элεменτοв οсвеτиτεльныχ усτροйсτв, в часτнοсτи, в сисτεмаχ свеτοдиοдныχ свеτοοπτичεсκиχ мачτοвыχ жεлезнοдοροжныχ свеτοφοροв, в κачесτве сигнальныχ усτροйсτв индивидуальныχ сπасаτельныχ сρεдсτв, для ποдсвετκи κοнсτρуκτивныχ элεмεнτοв мεбεли, для οсвεщεния ρεκламныχ вьтεсοκ и щиτοв. Οсοбεннο περсπεκτивным являετся исποльзοвание заявляемοгο изοбρеτения в свετοвыχ усτροйсτваχ, πρедназначенныχ для уличнοгο οсвещения и οсвещεния ποмещений.
Заявляемый свеτοголучаюгций диοд был исπыτан в исследοваτельсκοй лабορаτορии οπτичесκиχ измеρений ЗΑΟ "Свеτлана - Οπτοэлеκτροниκа" и προдемοнсτρиροвал высοκую οπτичесκую эφφеκτивнοсτь.

Claims

12
Φορмула изοбρеτения
Ι.Свеτοизлучающий диοд, вιслючающий ποдлοясκу (1), эπиτаκсиальную геτεροсτρуκτуρу на οснοвε τвеρдыχ ρасτвοροв ниτρидοв меτаллοв τρеτьей гρуππы Α1χтуΟаτ- Χ у)Ν, (Ο≤χ≤Ι, Ο≤у≤Ι) с ρ-η-πеρеχοдοм, οбρазοванную 5 ποследοваτεльнοсτью эπиτаκсиальныχ слοεв (2 и 4) η - и ρ -τиπа προвοдимοсτи, а τаюκе меτалличесκиε κοнτаκτы, ρасποлοясенныε сο сτοροны эгшτаκсиальныχ слοев, πρи эτοм πο меньшей меρе οдин из меτалличесκиχ κοнτаκτοв ρасποлοжен на наρуяшοй ποвеρχнοсτи эπиτаκсиальныχ слοев, ο τ л и ч а ю щ и й с я τем, чτο ποдлοжκа (1) выποлнена из мοнοκρисτаηла ниτρида меτалла τρеτьей гρуππы ΑШΝ, в ю эгшτаκсиальныχ слοяχ сο сτοροны наρужнοй ποвеρχнοсτи сφορмиροвана мезасτρуκτуρа, в κοτοροй выτρавлена κанавκа (7) на глубину, бοльшую глубины залегания ρ-η-πеρεχοда, ρазделяющая мезасτρуκτуρу на две οбласτи, οдин из меτалличесκиχ κοнτаκτοв (5) ρасποлοжен на наρужнοй ποвеρχнοсτи οднοй οбласτи (Α) мεзасτρуκτуρы, а дρугοй мετалличεсκий κοнτаκτ (6) ρасποлοлсεн на наρуяснοй
15 ποвερχнοсτи дρугοй οбласτи (Β) мезасτρуκτуρы и πρи эτοм сπущен πο бοκοвοй сτенκε κанавκи (7) на ее днο.
2. Свеτοизлучающий диοд πο π. 1, οτличающийся τем, чτο в случае, если πлοщадь τοй οбласτи (Α) мезасτρуκτуρы, κοτορая имεετ меτалличесκий κοнτаκτ (5) τοльκο на свοей наρуяшοй ποвеρχнοсτи, πρевьππаеτ 0.1мм2, в ней выποлнены 0 внуτρенниε κанавκи (9), ρаздεляющие ее на сοвοκуπнοсτь мезасτρуκτуρ (8).
3. Свеτοизлучающий диοд πο π.1 или π.2, οτличающийся τем, чτο высοτа (Η) мезасτρуκτуρы πρевышаеτ τοлщину эπиτаκсиальньгχ слοев.
4. Свеτοизлучающий диοд πο π.π1-3, οτличаюπщйся τεм, чτο в случае вьшοлнения ποдлοлсκи (1) из προвοдящεгο маτερиала глубина κанавκи (7) и/или
25 глубина внуτρенниχ κанавοκ (9), ρазделяющиχ мезасτρуκτуρу на сοвοκуπнοсτь мезасτρуκτуρ (8), πρевышаеτ τοлщину эπиτаκсиальныχ слοев.
5. Свеτοизлучающий диοд πο π.π.1 - 4, οτличающийся τем, чτο бοκοвые сτεнκи мезасτρуκτуρы, и/или бοκοвые сτенκи κанавκи (7), и/или бοκοвые сτенκи внуτρенниχ κанавοκ (9), ρазделяющиχ мезасτρуκτуρу на сοвοκуπнοсτь мезεсτρуκτуρ
30 (8), сοсτавляюτ угοл (α ) 25°-60° с веρτиκалью κ πлοсκοсτи ποдлοжκи (1). 13
6. Свετοизлучаюший диοд πο π.π.1- 5, οτличающийся τεм, чτο на ποвеρχнοсτи ποдлοлсκи (1) меτοдοм τρавления сοздан миκρορельεφ (10) с χаρаκτеρным ρазмеροм 0.1-0.3мκм.
7. Свеτοизлучающий диοд πο π.π. 1- 6, οτличающийся τεм, чτο τοлщина ποдлοлсκи (1) выбиρаετся дοсτаτοчнοй для πρидания ей φορмы ποлусφеρы с ценτροм, сοвπадающим с геοмеτρичεсκим ценτροм τοй οбласτи (Α) мεзοсτρуκτуρы, κοτορая имεετ мετалличεсκий κοнτаκτ (5) τοльκο на свοεй наρужнοй ποвερχнοсτи, или с геοмετρичесκим ценτροм сοвοκуπнοсτи мезοсτρуκτуρ (8).
Ю
15
20
25
30
PCT/RU2004/000175 2003-04-30 2004-04-27 Diode lumineuse WO2004097950A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04729779A EP1624496A4 (de) 2003-04-30 2004-04-27 Leuchtdiode

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113362/28A RU2231171C1 (ru) 2003-04-30 2003-04-30 Светоизлучающий диод
RU2003113362 2003-04-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004097950A1 true WO2004097950A1 (fr) 2004-11-11

Family

ID=32847004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2004/000175 WO2004097950A1 (fr) 2003-04-30 2004-04-27 Diode lumineuse

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1624496A4 (ru)
RU (1) RU2231171C1 (ru)
WO (1) WO2004097950A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1670074A2 (en) * 2004-12-08 2006-06-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting diode headlamp
EP1672704A2 (en) * 2004-12-20 2006-06-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting device
EP1897151A4 (en) * 2005-06-22 2010-03-10 Seoul Opto Device Co Ltd ILLUMINATING ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240280C1 (ru) 2003-10-10 2004-11-20 Ворлд Бизнес Ассошиэйтс Лимитед Способ формирования упорядоченных волнообразных наноструктур (варианты)
FI121902B (fi) * 2007-06-20 2011-05-31 Optogan Oy Valoa säteilevä diodi
US20090173956A1 (en) * 2007-12-14 2009-07-09 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Contact for a semiconductor light emitting device
US7977132B2 (en) * 2009-05-06 2011-07-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Extension of contact pads to the die edge via electrical isolation
WO2012064227A1 (ru) * 2010-11-08 2012-05-18 Krasnov Avgust Светодиод-лампа (далее по тексту сдл), светодиод с нормированной яркостью, мощный чип для свето диода.
RU2597071C2 (ru) * 2011-05-24 2016-09-10 Конинклейке Филипс Н.В. МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НАПОЛНИТЕЛЬ, РАЗДЕЛЯЮЩИЙ СЛОИ р- И n-ТИПА, ДЛЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ, МОНТИРУЕМЫХ МЕТОДОМ ПЕРЕВЕРНУТОГО КРИСТАЛЛА
WO2013006077A1 (en) 2011-07-06 2013-01-10 Wostec, Inc. Solar cell with nanostructured layer and methods of making and using
RU2569638C2 (ru) 2011-08-05 2015-11-27 Востек, Инк. Светоизлучающий диод с наноструктурированным слоем и способы изготовления и применения
US9057704B2 (en) 2011-12-12 2015-06-16 Wostec, Inc. SERS-sensor with nanostructured surface and methods of making and using
RU2570603C2 (ru) * 2011-12-23 2015-12-10 ООО "Иоффе ЛЕД" Полупроводниковый диод средневолнового инфракрасного диапазона спектра
WO2013109157A1 (en) 2012-01-18 2013-07-25 Wostec, Inc. Arrangements with pyramidal features having at least one nanostructured surface and methods of making and using
US9134250B2 (en) 2012-03-23 2015-09-15 Wostec, Inc. SERS-sensor with nanostructured layer and methods of making and using
US9500789B2 (en) 2013-03-13 2016-11-22 Wostec, Inc. Polarizer based on a nanowire grid
US20170194167A1 (en) 2014-06-26 2017-07-06 Wostec, Inc. Wavelike hard nanomask on a topographic feature and methods of making and using
WO2018093284A1 (en) 2016-11-18 2018-05-24 Wostec, Inc. Optical memory devices using a silicon wire grid polarizer and methods of making and using
WO2018156042A1 (en) 2017-02-27 2018-08-30 Wostec, Inc. Nanowire grid polarizer on a curved surface and methods of making and using

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142661C1 (ru) * 1998-12-29 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Инжекционный некогерентный излучатель
US6194743B1 (en) * 1997-12-15 2001-02-27 Agilent Technologies, Inc. Nitride semiconductor light emitting device having a silver p-contact
DE10213358A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-10 Lumileds Lighting Us Indiumgalliumnitrid-Glättungsstrukturen für III-Nitrid-Anordnungen
GB2378039A (en) * 2001-07-27 2003-01-29 Juses Chao AlInGaN based LED device
US6521914B2 (en) * 1999-12-22 2003-02-18 Lumileds Lighting, U.S., Llc III-Nitride Light-emitting device with increased light generating capability

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS546787A (en) * 1977-06-17 1979-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Luminous element
US6281524B1 (en) * 1997-02-21 2001-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting device
JP3469484B2 (ja) * 1998-12-24 2003-11-25 株式会社東芝 半導体発光素子およびその製造方法
US20040012958A1 (en) * 2001-04-23 2004-01-22 Takuma Hashimoto Light emitting device comprising led chip
US6455878B1 (en) * 2001-05-15 2002-09-24 Lumileds Lighting U.S., Llc Semiconductor LED flip-chip having low refractive index underfill
JP2002368263A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6194743B1 (en) * 1997-12-15 2001-02-27 Agilent Technologies, Inc. Nitride semiconductor light emitting device having a silver p-contact
RU2142661C1 (ru) * 1998-12-29 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Инжекционный некогерентный излучатель
US6521914B2 (en) * 1999-12-22 2003-02-18 Lumileds Lighting, U.S., Llc III-Nitride Light-emitting device with increased light generating capability
DE10213358A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-10 Lumileds Lighting Us Indiumgalliumnitrid-Glättungsstrukturen für III-Nitrid-Anordnungen
GB2378039A (en) * 2001-07-27 2003-01-29 Juses Chao AlInGaN based LED device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1624496A4 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1670074A2 (en) * 2004-12-08 2006-06-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting diode headlamp
EP1670074A3 (en) * 2004-12-08 2010-11-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting diode headlamp
EP1672704A2 (en) * 2004-12-20 2006-06-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting device
EP1672704A3 (en) * 2004-12-20 2010-11-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting device
EP1897151A4 (en) * 2005-06-22 2010-03-10 Seoul Opto Device Co Ltd ILLUMINATING ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP2161752B1 (en) * 2005-06-22 2015-08-12 Seoul Viosys Co., Ltd Light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2231171C1 (ru) 2004-06-20
EP1624496A4 (de) 2007-11-14
EP1624496A1 (de) 2006-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004097950A1 (fr) Diode lumineuse
US10074786B2 (en) LED with scattering features in substrate
CN107004749B (zh) 发光模块和具有发光模块的灯单元
JP6359632B2 (ja) 発光素子パッケージ
KR101762324B1 (ko) 발광 소자
US3443140A (en) Light emitting semiconductor devices of improved transmission characteristics
US6797988B2 (en) Light-emitting diode with enhanced light-emitting efficiency
JP2014057061A (ja) 発光素子及びこれを備えた照明システム
US20060243993A1 (en) Light emitting diode chip and light emitting diode using the same
JP2008251938A (ja) 半導体発光装置
CN107750318B (zh) 发光单元和包括发光单元的光源单元
KR102425317B1 (ko) 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR20180036272A (ko) 광학 렌즈, 광원 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
US3790868A (en) Efficient red emitting electroluminescent semiconductor
JP2005503043A (ja) エレクトロルミネセンス体
JP2007266246A (ja) Ｌｅｄモジュール
US3353051A (en) High efficiency semiconductor light emitter
CN211123252U (zh) 一种激光雷达散热装置
JPH1093136A (ja) 半導体発光素子
CN110869665B (zh) 照明模块
US3518418A (en) Electro-luminescent diode and radiation projector
KR20120006257A (ko) 전극, 발광 소자, 발광 소자 패키지, 및 조명 시스템
KR102251225B1 (ko) 광원 모듈
US20230231093A1 (en) Optoelectronic Semiconductor Chip
KR102060461B1 (ko) 반도체 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004729779

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004729779

Country of ref document: EP