WO2020143957A1 - Volumenemitter und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2020143957A1
WO2020143957A1 PCT/EP2019/083120 EP2019083120W WO2020143957A1 WO 2020143957 A1 WO2020143957 A1 WO 2020143957A1 EP 2019083120 W EP2019083120 W EP 2019083120W WO 2020143957 A1 WO2020143957 A1 WO 2020143957A1
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base body
volume emitter
opening
inner opening
carrier
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Andreas PLÖSSL
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Definitions

  • a volume emitter is specified.
  • a method for producing a volume emitter is also specified.
  • volume emitter may V or hear that produced
  • electromagnetic radiation is not coupled out directly, but only due to total reflections after multiple reflections from the volume emitter. Especially at
  • part of the radiation generated can remain in the volume emitter until it
  • One task is to use a volume emitter with increased
  • Another job is to get one
  • volume emitter in particular a volume emitter described here.
  • volume emitter or the method for producing the
  • volume emitters are the subject of further claims.
  • a volume emitter with a carrier and a semiconductor body arranged thereon is specified, the
  • Semiconductor body is set up in the operation of the volume emitter for generating electromagnetic radiation.
  • Volume emitter is, for example, a semiconductor chip.
  • the semiconductor body has a diode structure.
  • the semiconductor body contains an optically active zone, for example a pn transition zone.
  • the optically active zone is set up to emit electromagnetic radiation in the visible, ultraviolet or in the infrared spectral range
  • the volume emitter is one
  • LED light emitting diode
  • electromagnetic radiation can be coupled out via a front side, via side surfaces and, if desired, via a rear side of the volume emitter.
  • the semiconductor body has a front side facing away from the carrier, which in particular forms the front side of the volume emitter.
  • the carrier has a front side facing the semiconductor body and a back side facing away from the semiconductor body, the back side of the carrier in particular forming the back side of the volume emitter.
  • the side surfaces of the volume emitter can be formed in regions by side surfaces of the carrier and in regions by side surfaces of the semiconductor body.
  • the volume emitter is designed in such a way that at least 10%, 20%, 30%, 40% or at least 50% of the total outcoupled radiation on the side faces of the carrier and / or the volume emitter is outcoupled from the volume emitter, for example at least 60% , at least 70% or at least 80%.
  • the proportion of light that is emitted via the side surfaces and scaled in the total emitted light can be approximated with the
  • Ratio of the side areas to the total emission area can be given. For example for a volume emitter with With a 0.25 mm thickness and a square cross section with a 1 mm edge length, half of the light can be emitted via the front and the other half via the four side surfaces. The is preferred
  • the carrier has a base body which is suitable for the
  • the base body forms a main component of the carrier.
  • the carrier For example, at least 50, 60, 70, 80, 90 or at least 95% by volume and / or% by weight of the total carrier is accounted for by the
  • the carrier or the base body of the carrier can be a
  • Growth substrate a sapphire substrate, a silicon substrate, an SiC substrate or a semiconductor substrate, such as an A1N substrate.
  • the carrier or the base body of the carrier is different from a growth substrate.
  • Example is the basic body from one
  • Base body is a quartz or glass body.
  • the volume emitter can be devoid of a growth substrate.
  • the carrier or the base body, which is different from a growth substrate, can be mechanically connected to the semiconductor body via a radiation-permeable connecting layer.
  • the volume emitter it is free of a mirror layer, in particular free of a metallic mirror layer, which is arranged in the vertical direction in a transition region between the semiconductor body and the base body, in particular one
  • Such a mirror layer would be the coupling in of those generated by the active zone
  • a vertical direction is generally understood to mean a direction which is transverse, in particular perpendicular, to one
  • Main extension surface of the semiconductor body is directed.
  • the vertical direction is approximately a direction of growth of the semiconductor body.
  • a lateral direction is understood to mean a direction that runs along
  • the vertical direction and the lateral direction are in particular perpendicular to one another.
  • the base body is designed with regard to its material composition and / or its vertical layer thickness such that the base body with respect to a peak wavelength of the electromagnetic generated during operation of the volume emitter Radiation has a transmittance of at least 60%, 70%, 80%, 90% or at least 95%.
  • a radiation-permeable body is generally understood to mean a body which has a transmittance of at least 60%, 70%, 80%, 90% or at least 95 with respect to light in the visible wavelength range, for example between 380 nm and 780 nm, for example at 550 nm % having.
  • the base body or the carrier has a total vertical height which is between 10 ⁇ m and 1 mm inclusive, in particular between 50 ⁇ m and 500 ⁇ m inclusive, between 50 ⁇ m and 250 ⁇ m inclusive.
  • the transmittance is related in particular to the corresponding vertical layer thickness of the radiation-transmissive body. If in doubt, the transmittance can be transmitted to a radiation-permeable body with a vertical
  • the carrier in particular the base body of the carrier, has at least one inner opening.
  • the carrier in particular the base body of the carrier, has at least one inner opening.
  • the opening has inner walls that lead to the
  • Radiation are set up.
  • the change in direction of the radiation impinging on the inner opening can be caused by the nature of the surface of the inner walls, by scattering, total reflection or by simple reflection on the
  • the inner opening can have an outer access, in particular a single outer access, which is located approximately on the back or on the front or on one Side surface of the base body is located. It is possible that the opening has several external accesses on the back and / or on the front and / or on the side surfaces of the
  • the internal opening is in particular not completely enclosed by the base body. Rather, the inner opening has at least one outer access, via which the inner opening can be filled with a medium, for example in the gaseous, liquid or solid state. Deviating from this, it is possible that the inner opening is completely enclosed by the material of the base body. In this case, the inner opening has no external access on the back or on the front or on the side surfaces of the base body.
  • a ratio of the total volume of the inner opening or the inner openings to the volume of the base body is between 0.005 and 1 inclusive, approximately between 0.05 and 1 inclusive, for example between 0.1 and 0.9 inclusive or between including 0.2 and 0.8, approximately between
  • the inner opening is through
  • this has a carrier and one on the carrier
  • the semiconductor body is set up during operation of the volume emitter, in particular for generating electromagnetic radiation.
  • the carrier has a base body, which is preferred for the
  • electromagnetic radiation for example for a main part of the radiation emitted by the main body
  • Dominance wavelength is designed to be transparent.
  • the base body has an inner opening, the inner walls of which are set up to reflect and / or scatter the electromagnetic radiation impinging thereon.
  • Volume emitters can be coupled out, can strike the inner opening, experience a change of direction on the inner walls of the opening and hit the again
  • the inner opening has an access channel and a central region, the access channel extending from an access of the inner opening on a front, rear or on a side surface of the base body into the interior of the base body.
  • the central area is connected to the access channel, the central area having an enlarged cross section compared to the access channel.
  • an average cross section of the central area is at least twice as large as a corresponding average cross section of the associated area
  • the inner walls of the opening are one
  • the inner walls of the opening are mirrored, for example metallically mirrored. In particular, they are
  • Interior walls with a metal such as Ag, Al, Pt, Au or Rh or with another highly reflective metal or
  • the inner walls with the metallic coating form an inner reflective layer, the reflectance of which with respect to the
  • Dominance wavelength of the radiation generated during operation of the volume emitter is at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or at least 95%.
  • the inner walls of the opening are coated with a dielectric material.
  • the inner walls of the opening are dielectrically mirrored.
  • the dielectric material has a refractive index that is smaller than a refractive index of the base body. It is possible, that the inner walls of the opening with several in particular alternating dielectric layers different
  • the inner walls of the opening are roughened.
  • the inner walls have, for example, scatter structures.
  • the inner walls of the opening are particularly structured as inner ones
  • structured surface is generally understood to be a surface that is not smooth but has structures, in particular scattering structures, the electromagnetic
  • the inner walls are micro or
  • the inner walls can have scattering structures, for example in the form of elevations or depressions, the height and / or width of which is / is between 100 nm and 1 ⁇ m inclusive or between 1 ⁇ m and 10 ⁇ m inclusive or between 1 ⁇ m and 30 ⁇ m inclusive.
  • the opening is filled with a gaseous medium
  • the gaseous medium can be air, in particular
  • the gaseous medium has one
  • Refractive index which is in particular at least 0.5, 0.7, 1.0, 1.3, 1.5 or at least 1.7 smaller than a refractive index of the base body. Because of the big one
  • the base body and the inner opening, in particular on the coated or uncoated inner walls of the opening, can have a larger proportion of the inner opening
  • the opening is a cavity filled with a metal.
  • the cavity can be partially or completely filled with the metal.
  • the metal can be Cu, Al, Ni, alloys thereof, or another similar thermally highly conductive material.
  • the metallic filling of the opening is used, in particular, for thermal removal, that is, for cooling, during the operation of the volume emitter.
  • Semiconductor body in no way with the filling of the inner opening in electrical contact.
  • the filling of the inner opening is not intended for electrical contacting of the semiconductor body.
  • the opening is a cavity filled with a potting material.
  • the potting material can be a castable material, such as a synthetic resin.
  • the carrier or the base body has one
  • the opening has, for example, a rear access, that is to say an access at the rear, via the medium in the gaseous or in the liquid
  • the inner opening is designed in particular as a recess in the base body or the carrier and has the shape of a blind hole. In particular, the inner opening no further access at the front or at the
  • the inner opening extends along the vertical direction from the front into the base body and not to the rear.
  • the inner opening has a front access.
  • the inner opening has no further access on the back or on the side surfaces of the base body or of the carrier.
  • the inner opening extends from the front through the vertical direction
  • the inner opening has both a front access and a rear access.
  • the inner opening is particularly as
  • Recess of the base body or the carrier executed and has the shape of a through hole.
  • the inner opening has no further access to the side surfaces of the base body or the carrier.
  • the carrier or the base body has a side surface that extends along the vertical direction, the inner opening only extending into the base body along the lateral direction from the side surface.
  • the inner opening has a side access.
  • the inner opening forms, for example, a lateral recess in the
  • the base body or the carrier can have a plurality of side faces, which extend along the vertical direction
  • the inner opening has the shape of a lateral recess
  • Base body In particular, there is no further access to the opening on the front or on the back of the base body.
  • the inner opening has a laterally extending cross section, that is to say a lateral cross section, the size and / or geometry of which vary / varies along the vertical direction.
  • the lateral cross section of the opening can contain the centrally arranged axis or can run parallel to the centrally arranged axis.
  • the inner opening has a vertically extending cross section, that is to say a vertical cross section, the size and / or geometry of which vary / varies along the lateral direction.
  • the center axis is
  • the inner opening has an access channel.
  • Access channel extends, for example, from an access to the Opening on the front, back or on the
  • a vertical cross section of the access channel can also remain constant with increasing distance from the access or can increase or decrease in regions. It is possible for the inner opening to have exactly one such access channel, exactly two such access channels or more
  • the inner opening has a central area which is connected to at least one access channel or to exactly two or more access channels.
  • the central area has an enlarged cross section compared to the access channel or channels.
  • an average cross-section of the central area is at least twice, three times, four times, or at least five times as large as a corresponding average cross-section of the associated access channel or channels.
  • the volume emitter has a centrally arranged axis which is directed perpendicular to the base body and to the semiconductor body.
  • the centrally arranged axis penetrates a geometric center or a center of mass of the base body or the semiconductor body or is in the immediate vicinity of such a geometric center or center of mass.
  • the inner opening shows itself vertically extending cross-section, which is in particular symmetrical to the centrally arranged axis.
  • a cross section of the inner opening is made symmetrical to the centrally arranged axis if the opening is designed within the scope of the manufacturing tolerances in particular such that the cross section of the inner opening contains the centrally arranged axis or runs parallel to the centrally arranged axis and with respect to the center
  • the arranged axis has, for example, an axis symmetry or a mirror symmetry.
  • the opening can have a plurality of cross sections which are designed symmetrically to the same centrally arranged axis and, when viewed from above on the base body, at an acute angle of at least 5 °, 10 °, 20 °, 30 ° or at least 40 °
  • the inner opening is rotationally symmetrical with respect to the centrally arranged axis
  • arranged axis runs on a mirror symmetry.
  • the inner opening has a central area
  • the opening can have several access channels. It is possible for the central region to be essentially axially symmetrical, in particular rotationally symmetrical to the centrally arranged axis, that is to say within the scope of the manufacturing tolerances
  • the inner opening is the only opening of the base body or of the carrier.
  • the base body it is possible for the base body to have a plurality of inner openings, the arrangement and / or geometries of which are / are designed such that reflection or backscattering of the electromagnetic radiation incident on the openings in the direction of the
  • the opening (s) is / are designed in terms of their geometry and / or arrangement such that, during operation of the volume emitter, more than 50% of those that strike the opening / s
  • Radiation intensities are reflected back or scattered in the direction of the semiconductor body.
  • the openings are thus preferably shaped so that more light passes through the
  • Volume emitter is coupled out.
  • a volume emitter in particular a volume emitter described here or a plurality of volume emitters described here, the
  • Radiation-permeable base body locally modified by means of laser radiation before the inner opening (s) are created.
  • the modified material of the base body is in particular made by a
  • Etching step for example by a wet chemical etching step, selectively removed. It has been found that such Process steps for the formation of inner openings in a quartz, glass or in a sapphire substrate are particularly suitable.
  • the etching step can be carried out, for example, with a
  • Volume emitter network can be combined into a plurality of volume emitters.
  • Formation of the inner opening (s) can be combined with the etching step to produce separation trenches between the volume emitters to be separated.
  • the opening (s) can have a convex or concave shape in regions.
  • the opening (s) can also have other shapes.
  • the shape of the opening can be predetermined by targeted local irradiation of laser light to modify the material of the body.
  • the base body is a radiation-transparent growth substrate, on which the semiconductor body is grown epitaxially.
  • the semiconductor body is based on a III-V or on a II-VI semiconductor connection material that
  • the semiconductor body is based on InGaP, InGaAlP, GaN, AlGaN and / or AlGalnN.
  • the volume emitter can be a semiconductor body based on AlGalnN and a
  • Base body made of sapphire, a semiconductor body based on AlGaln and a base body made of SiC or a
  • the base body is different from a growth substrate on which the semiconductor body has grown epitaxially.
  • the carrier or the base body is only attached to the semiconductor body after the epitaxy.
  • Semiconductor body is arranged in particular in the vertical direction between the growth substrate and the base body. It is possible that the growth substrate is subsequently removed from the semiconductor body. It is also possible for the growth substrate to remain on the finished volume emitter. For example, the growth substrate can be thinned after the semiconductor body has been attached to the base body.
  • the radiation-transmissive carrier or base body is thus different from the growth substrate and can be attached to the by means of a connection layer, in particular by means of a radiation-transmissive connection layer
  • the internal opening (s) can be created before or after the epitaxy.
  • the opening (s) can be made with a highly reflective material, such as a metal,
  • the inner opening (s) can be filled with a metal such as copper or with another thermally highly conductive material.
  • volume emitter described here.
  • the features described in connection with the volume emitter can therefore be used for the method and vice versa. Further advantages, preferred embodiments and further developments of the volume emitter or of the method result from the following in connection with the
  • FIG. 1 Figures 1 to 5 illustrated embodiments. Show it:
  • FIG. 1 shows a comparative example of a volume emitter with a carrier without an inner opening in a schematic vertical sectional view
  • FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 21, 2J, 2K, 2L, 2M and 2N are schematic representations of various
  • Figures 3A, 3B, 4, 5A and 5B are schematic representations of various embodiments of a volume emitter in vertical and lateral sectional views or in plan view. Identical, identical or identically acting elements are provided with the same reference symbols in the figures. The figures are schematic representations and are therefore not necessarily to scale. Rather, comparatively small elements and in particular layer thicknesses can be used
  • FIG. 1 schematically shows a comparative example of a volume emitter 10 with a semiconductor body 2, the semiconductor body 2 on a carrier 1 of the
  • volume emitter 10 is arranged.
  • the semiconductor body 2 has an optically active zone 23, which generates electromagnetic fields during the operation of the volume emitter 10
  • the carrier 1 has a base body IG which
  • the Volume emitter 10 is made transparent to radiation.
  • the radiation R emitted by the optically active zone 23 can be coupled into the base body IG. In particular there is no other
  • Carrier element between the semiconductor body 2 and the carrier 1, so that at least part of the operation of the
  • Volume emitters 10 generated radiation R immediately or substantially immediately, except for one
  • Radiation-permeable connection layer can be coupled into the carrier 1 or into the base body IG.
  • the volume emitter 10 is a semiconductor chip, the chip carrier of which is the carrier 1.
  • the semiconductor body 2 has a front side facing away from the carrier 1, which in particular forms the front side 10V of the volume emitter 10.
  • the carrier 1 or the base body IG has a front side IV facing the semiconductor body 2 and a rear side IR facing away from the semiconductor body 2, the rear side IR forming the rear side 10R of the volume emitter 10, for example.
  • the side surfaces 10S of the volume emitter 10 can be formed in regions by side surfaces IS of the carrier 1 or the base body IG and in regions by side surfaces of the semiconductor body 2.
  • Can or hear volume emitter 10 V that at least a part of the generated electromagnetic radiation R is not directly, but due to total reflections after
  • the rear side 10R In the cases in which the rear side 10R is designed as a mounting surface of the volume emitter 10 and the volume emitter 10 is mounted, for example, on a radiation-impermeable substrate, the rear side 10R can be mirrored. For example, a mirror layer is applied to the back 10R. When reflecting on a mirror layer, however, the angle of incidence is the same as the angle of reflection. In the case of total reflection, it is quite analogous, so that at least in the cases in which the angle of incidence is greater than that, the mirror layer does not change much
  • the base body IG or the carrier 1 or the volume emitter 10 according to FIG. 2A has an inner one
  • the opening 3 can be a with a gaseous medium, such as air, or with a medium in the solid
  • Physical state for example with a metal or with a
  • Potting material be filled.
  • the filling 4 of the inner opening 3 can thus be air, metal, potting material, ceramic or another plastic.
  • the inner opening 3 can contribute to increasing the thermal conductivity and thus improve the dissipation of the remaining heat loss without impairing possible electrical insulation between the volume emitter and a heat sink. Is the opening 3 only
  • the opening 3 can also serve as a reservoir for excess connecting material, such as solder or adhesive, if the volume emitter 10 is attached by means of the connecting material to another substrate, such as a circuit board.
  • the opening 3 can also help to realize thin adhesive joints or to improve the mechanical coupling of the volume emitter 10 to the heat sink by effective toothing.
  • the opening 3 has inner walls 3W which are curved, approximately concave or convexly curved. In a departure from this, the inner walls 3W can be made flat at least in some areas. In addition, the inner walls 3W
  • the inner walls 3W can also be mirrored, for example metallic or dielectric mirrored.
  • Rear IR of the base body IG or on the rear 10R of the volume emitter 10 has an access 3Z.
  • the entire inner opening 3 is designed as an access channel 3K with the rear access 3Z.
  • an etchant can be introduced into the base body IG via the access 3Z in order to produce the inner opening 3.
  • a filling material can again be introduced into the opening 3 via the access 3Z.
  • FIG. 2A A vertical cross section 3QV of the opening 3 is shown in FIG. 2A.
  • the vertical cross-section 3QV is symmetrical, approximately mirror-symmetrical to a center
  • the entire opening 3 is designed symmetrically, in particular axisymmetrically or rotationally symmetrically to the centrally arranged axis 1A.
  • the inner opening 3 can be in the form of a
  • the inner opening 3 can take other forms, such as the shape of a pyramid, truncated pyramid or the shape of a cuboid, a cone or a cylinder.
  • the radiation R generated during operation of the volume emitter 10 is reflected or scattered on the inner walls 3W of the opening 3 in the direction of the front side IV or 10V. Due to the
  • the nature or the geometry of the inner walls 3W can be achieved such that more light is coupled out via the front side IV or 10V or via the side surfaces 10S. This means that more light due to the presence of the inner opening 3 in the desired coupling cone
  • the inner opening 3 can be used with a corresponding design, the
  • the semiconductor body 2 is schematic in FIG. 2A
  • the active zone 23 can be arranged in the vertical direction between a first semiconductor layer 21 and a second semiconductor layer 22, the first
  • Semiconductor layer 21 and the second semiconductor layer 22 are p-type or n-type, or vice versa.
  • the volume emitter 10 can have a connection point 2T on the front 10V.
  • the connection point 2T can be connected to an external voltage source in particular via a bonding wire 2D.
  • connection point 2T can cover the front 10V in some areas and is often made of a radiation-impermeable Material formed.
  • the inner opening 3 can be designed in such a way that reflected or scattered light does not impinge on the connection point 2T or that such a point
  • the inner opening 3 can thus help the absorption losses at the
  • connection point 2T which is used for the electrical contacting of the second semiconductor layer
  • the further connection point 2T or the further connection points 2T can be on a surface of the second that faces or faces away from the carrier 1
  • Insulator layer 22 may be arranged. Is / are the further connection point (s) 2T on a side facing away from the carrier 1
  • the further connection point 2T can thus be arranged on the side of the semiconductor layer 21 or on the side of the active zone 23.
  • electrically conductive connection layers for the electrical contacting of the semiconductor layers 21 and / or 22
  • a transparent connection layer is in particular made of a transparent one
  • Such a transparent connection layer can also be arranged on the front 10V for electrical contacting of the first semiconductor layer.
  • FIG. 2B The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2B essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2A.
  • the inner opening 3 has a vertical one
  • the inner opening 3 can have the shape of a cuboid or a cylinder.
  • the cross section 3QV of the inner opening 3 can remain unchanged in terms of its size and / or geometry along the vertical direction.
  • the inner walls 3W run in
  • FIG. 2C The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2C essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2B. In contrast, the lateral cross section 3QV of the inner opening
  • the inner opening 3 can have the shape of a truncated cone or a truncated pyramid.
  • the inner walls 3W run
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2D essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2C.
  • a central part of the base body IG has not been removed, the central part from the inner opening 3 or is laterally delimited by the inner openings 3.
  • the inner opening 3 can have the shape of a truncated hollow cone or a truncated hollow pyramid. It is also possible for the base body IG or the carrier 1 according to FIG. 2D to have a plurality of inner openings 3 which are lateral to one another
  • FIG. 2E The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2E essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2B. Both in FIG. 2E and in FIG. 2B, the inner opening 3 has an access channel 3K with a rear access 3Z.
  • the inner opening 3 additionally has a central region 3M, which has a larger cross section and / or a different geometry than that
  • the central region 3M has the shape of a triangle, in particular the shape of an isosceles triangle.
  • the 3M area can take the form of a
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2F essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2E.
  • the central area 3M in cross-section 3QV has in particular the shape of a circle or an ellipse.
  • the central region 3M can have the shape of a sphere or an ellipsoid in three dimensions.
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2G essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2E.
  • the base body IG has at least two access channels 3K in cross section 3QV, which are connected to the central area 3M.
  • the two access channels 3K are in particular channels that extend along the vertical direction
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2H essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2F.
  • the inner opening 3 has no access channel 3K with a rear access 3Z.
  • the inner opening 3 according to FIG. 2H has a laterally extending access channel 3K with lateral accesses 3Z on the side surfaces IS of the base body IG.
  • the lateral access channel 3K is connected to the central region 3M of the inner opening 3 via the vertical access channel 3K or via a plurality of vertical access channels 3K.
  • FIG. 21 The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 21 essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2E. In contrast to this, the inner opening 3 according to FIG. 21 has none
  • the inner opening 3 has a laterally extending access channel 3K with lateral accesses 3Z on the side surfaces IS of the base body IG.
  • the lateral access channel 3K is connected to the central region 3M of the inner opening 3 via a vertical access channel 3K.
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2J essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 21.
  • the inner opening 3 has a cross section 3QV
  • the inner opening 3 can have a plurality of such lateral access channels 3K.
  • FIG. 2K The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2K essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2J.
  • the inner opening 3 has several lateral ones
  • Access channels 3K each with a lateral access 3Z.
  • the inner opening 3 has a plurality of central regions 3M, which can be arranged symmetrically about the centrally arranged axis 1A and in particular are connected to the lateral access channels 3K.
  • FIG. 2L The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2L essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2K or 21, with the volume emitter 10 being shown in plan view in FIG. 2L.
  • the central area 3M has a floor plan that is in the form of a rectangle, rectangle, square,
  • Circle or an ellipse can take other forms.
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2M essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2F.
  • the inner opening 3 has an access channel 3K with a front access 3Z on the front IV of the base body IG.
  • the front access 3Z is thus located between the semiconductor body 2 and the carrier 1.
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 2N essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 2M.
  • the inner opening 3 has both an access channel 3K with a front-side access 3Z on the front side IV of the base body IG and an access channel 3K with a rear-side access 3Z on the rear side IR of the base body IG.
  • the opening 3 can be a cavity of the base body IG filled with air or with a solid material, with the
  • Inner walls 3W can also be mirrored.
  • the entire inner opening 3 or at least the central region 3M of the opening 3 can be designed symmetrically, for example axis-symmetrically, mirror-symmetrically or rotationally symmetrically, with respect to the centrally arranged axis.
  • the access channels and / or a plurality of central areas 3M of the opening 3 can also be symmetrical, for example axis, mirror or
  • FIG. 3A The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 3A corresponds to that in FIG. 2D
  • FIG. 3A A number of lateral cross sections 3QL of the inner opening 3 are additionally shown in FIG. 3A.
  • the opening 3 can be designed as a coherent opening 3, in particular as the only opening 3 of the base body IG.
  • the base body IG can have lateral cross sections 3QL that are not simply connected or not connected. However, the entire base body IG can continue to be coherent.
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 3B corresponds to that in FIG. 2D
  • the base body IG has two laterally spaced apart
  • Openings 3 can each as
  • Access channel 3K be designed with a rear access 3Z.
  • the lateral cross section 3QL of the respective openings 3 increases in particular with increasing distance
  • FIG. 4 The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 4 corresponds to that in FIG. 2G
  • Embodiment shown, analogous to Figure 3A, some lateral cross sections 3QL of the inner opening 3 are shown in particular in the region of the access channels 3K and in the region of the central area 3M.
  • FIG. 5A The embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 5A corresponds to that in FIG. 2H
  • Embodiment shown, analogous to Figure 4, some lateral cross sections 3QL of the inner opening 3 are shown in particular in the region of the access channels 3K and in the region of the central area 3M.
  • the opening 3 can have two vertical spaced apart objects
  • the embodiment of a volume emitter 10 shown in FIG. 5B essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 5A.
  • the opening 3 has a single vertical access channel 3K, via which the central area 3M is connected to a lateral access channel 3K.
  • the vertical access channel 3K can have the shape of a hollow cylinder.
  • the base body IG is not necessarily designed to be coherent.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments by the description of the invention based on the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the claims or exemplary embodiments.

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Abstract

Es wird ein Volumenemitter(10) mit einem Träger (1) und einem auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper (2) angegeben, wobei der Halbleiterkörper im Betrieb des Volumenemitters zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist. Der Träger weist einen Grundkörper (1G) auf, der für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgeführt ist. Der Grundkörper weist eine innere Öffnung (3) auf, deren Innenwände (3W) zur Reflexion und/oder zur Streuung der darauf auftreffenden elektromagnetischen Strahlung eingerichtet sind.Bevorzugt weist die innere Öffnung einen Zugangskanal (3Z) und einen zentralen Bereich (3M) auf, wobei sich der Zugangskanal von einem Zugang der inneren Öffnung auf einer Vorderseite, Rückseite oder auf einer Seitenfläche des Grundkörpers ins Innere des Grundkörpers hinein erstreckt. Der zentrale Bereich mit dem Zugangskanal verbunden ist, wobei der zentrale Bereich im Vergleich zu dem Zugangskanal einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Insbesondere ist ein mittlerer Querschnitt des zentralen Bereichs mindestens zweimal so groß ist wie ein entsprechender mittlerer Querschnitt des zugehörigen Zugangskanals Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Volumenemitters, insbesondere eines solchen Volumenemitters angegeben.

Description

Beschreibung
VOLUMENEMITTER UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
Es wird ein Volumenemitter angegeben. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Volumenemitters angegeben.
Beim Volumenemitter kann es Vorkommen, dass erzeugte
elektromagnetische Strahlung nicht direkt, sondern aufgrund von Totalreflexionen erst nach Mehrfachreflexionen aus dem Volumenemitter ausgekoppelt wird. Insbesondere bei
quaderförmigen Volumenemitter kann ein Teil der erzeugten Strahlung solange im Volumenemitter bleiben, bis er
absorbiert wird. Dies wirkt sich nachteilig auf die Effizienz des Volumenemitters.
Eine Aufgabe ist es, einen Volumenemitter mit erhöhter
Effizienz anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, ein
kostengünstiges und vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines Volumenemitters, insbesondere eines hier beschriebenen Volumenemitters, anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch den Volumenemitter gemäß dem Hauptanspruch sowie durch das Verfahren zur Herstellung eines Volumenemitters gelöst. Weitere Ausgestaltungen des
Volumenemitters oder des Verfahrens zur Herstellung des
Volumenemitters sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Es wird ein Volumenemitter mit einem Träger und einem darauf angeordneten Halbleiterkörper angegeben, wobei der
Halbleiterkörper im Betrieb des Volumenemitters zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist. Der
Volumenemitter ist zum Beispiel ein Halbleiterchip. Insbesondere weist der Halbleiterkörper eine Diodenstruktur auf. Zum Beispiel enthält der Halbleiterkörper eine optisch aktive Zone, etwa eine pn-Übergangszone . Im Betrieb des
Volumenemitters ist die optisch aktive Zone zum Beispiel eingerichtet, elektromagnetische Strahlung im sichtbaren, ultravioletten oder im infraroten Spektralbereich zu
emittieren. Zum Beispiel ist der Volumenemitter eine
lichtemittierende Diode (LED) .
Bei einem Volumenemitter kann die im Betrieb erzeugte
elektromagnetische Strahlung über eine Vorderseite, über Seitenflächen und - falls erwünscht - über eine Rückseite des Volumenemitters ausgekoppelt werden. Der Halbleiterkörper weist eine dem Träger abgewandte Vorderseite auf, welche insbesondere die Vorderseite des Volumenemitters bildet. Der Träger weist eine dem Halbleiterkörper zugewandte Vorderseite und eine dem Halbleiterkörper abgewandte Rückseite auf, wobei die Rückseite des Trägers insbesondere die Rückseite des Volumenemitters bildet. Die Seitenflächen des Volumenemitters können bereichsweise durch Seitenflächen des Trägers und bereichsweise durch Seitenflächen des Halbleiterkörpers gebildet sein.
Zum Beispiel ist der Volumenemitter derart gestaltet, dass mindestens 10 %, 20 %, 30 %, 40 % oder mindestens 50 % der gesamten ausgekoppelten Strahlung an den Seitenflächen des Trägers und/oder des Volumenemitters aus dem Volumenemitter ausgekoppelt werden, zum Beispiel mindestens 60 %, mindestens 70 % oder mindestens 80 %. Der Anteil des Lichts, das über die Seitenflächen abgegeben wird und am insgesamt abgegebenen Licht skaliert ist, kann in erster Näherung mit dem
Verhältnis der Seitenflächen zur gesamten Emissionsfläche angegeben werden. Zum Beispiel für einen Volumenemitter mit einer 0,25 mm Dicke einem quadratischen Querschnitt von einer 1 mm Kantenlänge kann die eine Hälfte des Lichts über die Vorderseite abgegeben werden und die andere Hälfte über die vier Seitenflächen abgegeben werden. Bevorzugt ist die
Geometrie des Volumenemitters derart gestaltet, dass die Seitenemission gegenüber der Emission über die Vorderseite überwiegt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist der Träger einen Grundkörper auf, der für die im
Betrieb des Volumenemitters erzeugte elektromagnetische
Strahlung durchlässig ausgeführt ist. Insbesondere bildet der Grundkörper einen Hauptbestandteil des Trägers. Zum Beispiel entfallen mindestens 50, 60, 70, 80, 90 oder mindestens 95 Volumen% und/oder Gewicht% des gesamten Trägers auf den
Grundkörper. Es ist möglich, dass die Vorderseite, die
Rückseite und die Seitenflächen des Trägers zumindest
bereichsweise durch eine Vorderseite, eine Rückseite bzw. durch Seitenflächen des Grundkörpers gebildet sind.
Der Träger oder der Grundkörper des Trägers kann ein
Aufwachssubstrat sein, auf dem der Halbleiterkörper
epitaktisch aufgewachsen ist. Zum Beispiel ist das
Aufwachssubstrat ein Saphirsubstrat, ein Siliziumsubstrat, ein SiC-Substrat oder ein Halbleitersubstrat, etwa ein A1N- Substrat .
Es ist möglich, dass der Träger oder der Grundkörper des Trägers verschieden von einem Aufwachssubstrat ist. Zum
Beispiel ist der Grundkörper aus einem
strahlungsdurchlässigen und insbesondere elektrisch
isolierenden Material gebildet. Beispielsweise ist der
Grundkörper ein Quarz- oder Glaskörper. Der Volumenemitter kann frei von einem Aufwachssubstrat sein. Der Träger oder der Grundkörper, der verschieden von einem Aufwachssubstrat ist, kann über eine strahlungsdurchlässige Verbindungsschicht mit dem Halbleiterkörper mechanisch verbunden sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist dieser frei von einer Spiegelschicht, insbesondere frei von einer metallischen Spiegelschicht, die in vertikaler Richtung in einem Übergangsbereich zwischen dem Halbleiterkörper und dem Grundkörper angeordnet ist, insbesondere einen
Reflexionsgrad größer als 30 %, 40 %, 50 %, 60 % oder größer als 70 % aufweist und in Draufsicht mindestens 40 %, 50 %, 60 %, 70 % oder mindestens 80 % der Vorderseite des Grundkörpers oder des Trägers bedeckt. Eine solche Spiegelschicht würde die Einkopplung der von der aktiven Zone erzeugten
elektromagnetischen Strahlung in den Grundkörper verhindern oder zumindest erschweren.
Unter einer vertikalen Richtung wird allgemein eine Richtung verstanden, die quer insbesondere senkrecht, zu einer
Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers gerichtet ist. Die vertikale Richtung ist etwa eine Wachstumsrichtung des Halbleiterkörpers. Unter einer lateralen Richtung wird demgegenüber eine Richtung verstanden, die entlang
insbesondere parallel, zu der Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers verläuft. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind insbesondere senkrecht zueinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist der Grundkörper hinsichtlich seiner Materialzusammensetzung und/oder seiner vertikalen Schichtdicke derart gestaltet, dass der Grundkörper bezüglich einer Peakwellenlänge der im Betrieb des Volumenemitters erzeugten elektromagnetischen Strahlung einen Transmissionsgrad von mindestens 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder mindestens 95 % aufweist. In diesem
Zusammenhang wird unter einem strahlungsdurchlässigen Körper allgemein ein Körper verstanden, der bezüglich Lichts im sichtbaren Wellenlängenbereich, etwa zwischen 380 nm und 780 nm, zum Beispiel bei 550 nm, einen Transmissionsgrad von mindestens 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder mindestens 95 % aufweist. Zum Beispiel weist der Grundkörper oder der Träger eine vertikale Gesamthöhe auf, die zwischen einschließlich 10 ym und 1 mm ist, insbesondere zwischen einschließlich 50 ym und 500 ym zwischen einschließlich 50 ym und 250 ym. Der Transmissionsgrad ist insbesondere auf die entsprechende vertikale Schichtdicke des strahlungsdurchlässigen Körpers bezogen. Im Zweifel kann der Transmissionsgrad auf einen strahlungsdurchlässigen Körper mit einer vertikalen
Schichtdicke von 1 mm bezogen sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist der Träger, insbesondere der Grundkörper des Trägers, zumindest eine innere Öffnung auf. Zum Beispiel ist die
Öffnung durch Abtragen des Materials des Grundkörpers
gebildet. Die Öffnung weist Innenwände auf, die zur
Richtungsänderung, insbesondere zur Reflexion und/oder zur Streuung, der darauf auftreffenden elektromagnetischen
Strahlung eingerichtet sind. Die Richtungsänderung der auf die innere Öffnung auftreffenden Strahlung kann durch die Beschaffenheit der Oberfläche der Innenwände, durch Streuung, Totalreflexion oder durch einfache Reflexion an den
Innenwänden verursacht sein.
Die innere Öffnung kann einen äußeren Zugang, insbesondere einen einzigen äußeren Zugang aufweisen, der sich etwa auf der Rückseite oder auf der Vorderseite oder auf einer Seitenfläche des Grundkörpers befindet. Es ist möglich, dass die Öffnung mehrere äußere Zugänge auf der Rückseite und/oder auf der Vorderseite und/oder auf den Seitenflächen des
Grundkörpers aufweisen. Aufgrund des äußeren Zugangs oder der äußeren Zugänge ist die innere Öffnung insbesondere nicht vollständig von dem Grundkörper umschlossen. Vielmehr weist die innere Öffnung zumindest einen äußeren Zugang auf, über den die innere Öffnung mit einem Medium zum Beispiel im gasförmigen, flüssigen oder festen Aggregatzustand aufgefüllt werden kann. Abweichend davon ist es möglich, dass die innere Öffnung vom Material des Grundkörpers vollständig umschlossen ist. In diesem Fall weist die innere Öffnung keinen äußeren Zugang auf der Rückseite oder auf der Vorderseite oder auf den Seitenflächen des Grundkörpers auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist ein Verhältnis des Gesamtvolumens der inneren Öffnung oder der inneren Öffnungen zum Volumen des Grundkörpers zwischen einschließlich 0,005 und 1, etwa zwischen einschließlich 0,05 und 1, zum Beispiel zwischen einschließlich 0,1 und 0,9 oder zwischen einschließlich 0,2 und 0,8, etwa zwischen
einschließlich 0,3 und 0,7 oder zwischen einschließlich 0,4 und 0,6. Wird die innere Öffnung zum Beispiel durch
teilweises Entfernen des Materials des ursprünglichen
Grundkörpers gebildet, beträgt das Verhältnis des
Gesamtvolumens der inneren Öffnung zum Volumen des
Grundkörpers 0,1 und 1, wenn zirka 4,76 % beziehungsweise 50 % des Materialanteils des ursprünglichen Grundkörpers
entfernt sind.
In mindestens einer Ausführungsform eines Volumenemitters weist dieser einen Träger und einen auf dem Träger
angeordneten Halbleiterkörper auf. Der Halbleiterkörper ist im Betrieb des Volumenemitters insbesondere zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet. Der Träger weist einen Grundkörper auf, der bevorzugt für die
elektromagnetische Strahlung, etwa für einen Hauptanteil der vom Hauptkörper emittierten Strahlung mit der
Dominanzwellenlänge, durchlässig ausgeführt ist. Der
Grundkörper weist eine innere Öffnung auf, deren Innenwände zur Reflexion und/oder zur Streuung der darauf auftreffenden elektromagnetischen Strahlung eingerichtet sind.
Wird die im Betrieb des Volumenemitters erzeugte
elektronische Strahlung in den Träger eingekoppelt und trifft die Strahlung auf die innere Öffnung auf, erfährt diese an den Innenwänden der inneren Öffnung eine Richtungsänderung, die insbesondere dazu führt, dass die elektronische Strahlung wieder in die Vorwärtsrichtung, das heißt in Richtung der Vorderseite des Volumenemitters abgelenkt oder reflektiert wird. Auch Strahlungsanteile, die aufgrund von
Totalreflexionen insbesondere an den Seitenflächen des
Grundkörpers oder des Trägers zunächst nicht aus dem
Volumenemitter ausgekoppelt werden, können auf die innere Öffnung auftreffen, erfahren an den Innenwänden der Öffnung eine Richtungsänderung und treffen erneut auf die
Seitenflächen des Grundkörpers oder des Trägers allerdings unter einem Winkel kleiner als der Grenzwinkel und können dann aus dem Volumenemitter ausgekoppelt werden. Aufgrund der Anwesenheit der inneren Öffnung kann erzielt werden, dass eine Reflexion oder eine Rückstreuung der auf die Öffnung auftreffenden elektromagnetischen Strahlung in eine
Vorwärtsrichtung, also in Richtung des Halbleiterkörpers, begünstigt wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen Zugangskanal und einen zentralen Bereich auf, wobei sich der Zugangskanal von einem Zugang der inneren Öffnung auf einer Vorderseite, Rückseite oder auf einer Seitenfläche des Grundkörpers ins Innere des Grundkörpers hinein erstreckt. Der zentrale Bereich ist mit dem Zugangskanal verbunden ist, wobei der zentrale Bereich im Vergleich zu dem Zugangskanal einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Insbesondere ist ein mittlerer Querschnitt des zentralen Bereichs mindestens zweimal so groß wie ein entsprechender mittlerer Querschnitt des zugehörigen
Zugangskanals .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters sind die Innenwände der Öffnung mit einem
strahlungsreflektierenden Material beschichtet. Anders ausgedrückt sind die Innenwände der Öffnung verspiegelt, zum Beispiel metallisch verspiegelt. Insbesondere sind die
Innenwände mit einem Metall wie Ag, Al, Pt, Au oder Rh oder mit einem anderen hochreflektierenden Metall oder
metallischen Material beschichtet. Insbesondere bilden die Innenwände mit der metallischen Beschichtung eine innere Reflexionsschicht, deren Reflexionsgrad bezüglich der
Dominanzwellenlänge der im Betrieb des Volumenemitters erzeugten Strahlung mindestens 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % oder mindestens 95 % ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters sind die Innenwände der Öffnung mit einem dielektrischen Material beschichtet. Mit anderen Worten sind die Innenwände der Öffnung dielektrisch verspiegelt. Insbesondere weist das dielektrische Material einen Brechungsindex auf, der kleiner ist als ein Brechungsindex des Grundkörpers. Es ist möglich, dass die Innenwände der Öffnung mit mehreren insbesondere alternierenden dielektrischen Schichten verschiedener
Brechungsindizes beschichtet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters sind die Innenwände der Öffnung aufgeraut. Die Innenwände weisen zum Beispiel Streustrukturen auf. Die Innenwände der Öffnung sind insbesondere als strukturierte innere
Oberflächen des Grundkörpers ausgeführt. Unter einer
strukturierten Fläche wird allgemein eine Fläche verstanden, die nicht glatt ausgebildet ist sondern Strukturen aufweist, insbesondere Streustrukturen, die elektromagnetische
Strahlungen insbesondere im sichtbaren Wellenlängenbereich streuen. Zum Beispiel sind die Innenwände mikro- oder
nanostrukturiert . Die Innenwände können Streustrukturen etwa in Form von Erhebungen oder Vertiefungen aufweisen, deren Höhe und/oder Breite zwischen einschließlich 100 nm und 1 ym oder zwischen einschließlich 1 ym und 10 ym oder zwischen einschließlich 1 ym und 30 ym sind/ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist die Öffnung ein mit einem gasförmigen Medium gefüllter
Hohlraum. Das gasförmige Medium kann Luft, insbesondere
Umgebungsluft sein. Das gasförmige Medium weist einen
Brechungsindex auf, der insbesondere um mindestens 0,5, 0,7, 1,0, 1,3, 1,5 oder um mindestens 1,7 kleiner ist als ein Brechungsindex des Grundkörpers. Aufgrund des großen
Brechungsindexsprungs an der Übergangszone zwischen dem
Grundkörper und der inneren Öffnung, insbesondere an den beschichteten oder unbeschichteten Innenwänden der Öffnung, kann ein größerer Anteil der auf die innere Öffnung
auftreffenden Strahlung aufgrund von Totalreflexionen in die Vorwärtsrichtung umgelenkt oder reflektiert werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist die Öffnung ein mit einem Metall gefüllter Hohlraum. Der Hohlraum kann teilweise oder vollständig mit dem Metall gefüllt sein. Das Metall kann Cu, Al, Ni, Legierungen davon oder ein anderes ähnlich thermisch hochleitendes Material sein. Die metallische Füllung der Öffnung dient insbesondere der thermischen Abfuhr, also der Entwärmung, während des Betriebs des Volumenemitters. Insbesondere steht der
Halbleiterkörper in keiner Weise mit der Füllung der inneren Öffnung im elektrischen Kontakt. Die Füllung der inneren Öffnung ist insbesondere nicht zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers vorgesehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist die Öffnung ein mit einem Vergussmaterial gefüllter Hohlraum. Das Vergussmaterial kann ein gießbares Material, etwa ein Kunstharz, sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Innenwände der Öffnung metallisch oder dielektrisch
ausgekleidet beziehungsweise verspiegelt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist der Träger oder der Grundkörper eine dem
Halbleiterkörper zugewandte Vorderseite und eine dem
Halbleiterkörper abgewandte Rückseite auf, wobei sich die innere Öffnung entlang der vertikalen Richtung von der
Rückseite in den Grundkörper hinein und nicht bis zu der Vorderseite erstreckt. Die Öffnung weist Zum Beispiel einen rückseitigen Zugang auf, also einen Zugang an der Rückseite, über den Medium im gasförmigen oder im flüssigen
Aggregatzustand ins Innere der Öffnung eingeführt werden kann. Die innere Öffnung ist insbesondere als Ausnehmung des Grundkörpers oder des Trägers ausgeführt und weist die Form eines Sacklochs auf. Insbesondere weist die innere Öffnung keinen weiteren Zugang an der Vorderseite oder an den
Seitenflächen des Grundkörpers oder des Trägers auf.
Alternativ ist es möglich, dass sich die innere Öffnung entlang der vertikalen Richtung von der Vorderseite in den Grundkörper hinein und nicht bis zu der Rückseite erstreckt. In diesem Fall weist die innere Öffnung einen vorderseitigen Zugang auf. Insbesondere weist die innere Öffnung keinen weiteren Zugang an der Rückseite oder an den Seitenflächen des Grundkörpers oder des Trägers auf.
Es ist jedoch möglich, dass sich die innere Öffnung entlang der vertikalen Richtung von der Vorderseite durch den
Grundkörper oder den Träger hindurch bis zu der Rückseite erstreckt. In diesem Fall weist die innere Öffnung sowohl einen vorderseitigen Zugang als auch einen rückseitigen Zugang auf. Die innere Öffnung ist insbesondere als
Aussparung des Grundkörpers oder des Trägers ausgeführt und weist die Form eines Durchlochs auf. Zum Beispiel weist die innere Öffnung keinen weiteren Zugang an den Seitenflächen des Grundkörpers oder des Trägers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist der Träger oder der Grundkörper eine sich entlang der vertikalen Richtung erstreckende Seitenfläche auf, wobei sich die innere Öffnung entlang der lateralen Richtung von der Seitenfläche lediglich in den Grundkörper hinein erstreckt. Die innere Öffnung weist in diesem Fall einen seitlichen Zugang auf. Insbesondere befindet sich kein weiterer Zugang der inneren Öffnung an derselben Seitenfläche und an der Vorder- und Rückseite des Grundkörpers. Die innere Öffnung bildet zum Beispiel eine seitliche Ausnehmung des
Grundkörpers . Der Grundkörper oder der Träger kann mehrere Seitenflächen aufweisen, die sich entlang der vertikalen Richtung
erstrecken, wobei sich die innere Öffnung entlang der
lateralen Richtung von einer der Seitenflächen, etwa von einer ersten Seitenfläche, durch den Grundkörper oder den Träger hindurch bis zu einer anderen der Seitenflächen, etwa bis zu einer der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche, erstreckt. Die innere Öffnung weist in diesem Fall die Form einer seitlichen Aussparung mit
mindestens zwei Zugängen an den Seitenflächen des
Grundkörpers auf. Insbesondere befindet sich kein weiterer Zugang der Öffnung an der Vorderseite oder an der Rückseite des Grundkörpers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen sich lateral erstreckenden Querschnitt, also einen lateralen Querschnitt, auf, dessen Größe und/oder Geometrie entlang der vertikalen Richtung variieren/variiert. Der laterale Querschnitt der Öffnung kann die mittig angeordneten Achse enthalten oder parallel zu der mittig angeordneten Achse verlaufen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen sich vertikal erstreckenden Querschnitt, also einen vertikalen Querschnitt, auf, dessen Größe und/oder Geometrie entlang der lateralen Richtung variieren/variiert. Die mittig angeordnete Achse ist
insbesondere senkrecht zu dem vertikalen Querschnitt der Öffnung gerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen Zugangskanal auf. Der
Zugangskanal erstreckt sich zum Beispiel von einem Zugang der Öffnung auf der Vorderseite, Rückseite oder auf der
Seitenfläche des Grundkörpers ins Innere des Grundkörpers hinein. Bei einem vorderseitigen oder rückseitigen Zugang kann ein lateraler Querschnitt des Zugangskanals mit
zunehmenden Abstand vom Zugang konstant bleiben oder
bereichsweise Zuwachsen oder abnehmen. Bei einem seitlichen Zugang kann ein vertikaler Querschnitt des Zugangskanals mit zunehmenden Abstand vom Zugang ebenfalls konstant bleiben oder bereichsweise anwachsen oder abnehmen. Es ist möglich, dass die innere Öffnung genau einen solchen Zugangskanal, genau zwei solche Zugangskanäle oder mehrere solche
Zugangskanäle aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen zentralen Bereich auf, der mit zumindest einem Zugangskanal oder mit genau zwei oder mit mehreren Zugangskanälen verbunden sind. Im Vergleich zu dem Zugangskanal oder zu den Zugangskanälen weist der zentrale Bereich einen vergrößerten Querschnitt auf. Zum Beispiel ist ein mittlerer Querschnitt des zentralen Bereichs mindestens zweimal, dreimal, viermal oder mindestens fünfmal so groß wie ein entsprechender mittlerer Querschnitt des zugehörigen Zugangskanals oder der zugehörigen Zugangskanäle.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist dieser eine mittig angeordnete Achse auf, die senkrecht zum Grundkörper und zum Halbleiterkörper gerichtet ist.
Insbesondere durchstößt die mittig angeordnete Achse einen geometrischen Mittelpunkt oder einen Massenmittelpunkt des Grundkörpers oder des Halbleiterkörpers oder befindet sich in unmittelbarer Nähe eines solchen geometrischen Mittelpunktes oder Massenmittelpunktes. Die innere Öffnung weist einen sich vertikal erstreckenden Querschnitt auf, der insbesondere symmetrisch zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt ist.
Ein Querschnitt der inneren Öffnung ist symmetrisch zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt, wenn die Öffnung im Rahmen der Herstellungstoleranzen insbesondere derart ausgebildet ist, dass der Querschnitt der inneren Öffnung die mittig angeordnete Achse enthält oder parallel zu der mittig angeordneten Achse verläuft und bezüglich der mittig
angeordneten Achse zum Beispiel eine Achsensymmetrie oder eine Spiegelsymmetrie aufweist. Insbesondere kann die Öffnung mehrere Querschnitte aufweisen, die symmetrisch zu derselben mittig angeordneten Achse ausgeführt sind und in Draufsicht auf den Grundkörper sich unter einem spitzen Winkel von mindestens 5°, 10°, 20°, 30° oder von mindestens 40°
schneiden. Es ist möglich, dass die innere Öffnung insgesamt rotationsymmetrisch zu der mittig angeordneten Achse
ausgeführt ist. In diesem Fall weist ein beliebiger
vertikaler Querschnitt der inneren Öffnung, der die mittig angeordnete Achse enthält oder parallel zu der mittig
angeordneten Achse verläuft eine Spiegelsymmetrie auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters weist die innere Öffnung einen zentralen Bereich und
zumindest einen mit dem zentralen Bereich verbundenen
Zugangskanal auf, wobei der zentrale Bereich symmetrisch zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt ist. Die Öffnung kann mehrere Zugangskanäle aufweisen. Es ist möglich, dass der zentrale Bereich im Wesentlichen, also im Rahmen der Herstellungstoleranzen, achsensymmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch zu der mittig angeordneten Achse
ausgeführt ist. Eine derart symmetrische Gestaltung der inneren Öffnung kann zu einer besonders homogenen Strahlungsverteilung in lateralen Richtungen führen. Es ist denkbar, dass der Zugangskanal oder die Zugangskanäle
symmetrisch zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt oder angeordnet ist/sind, etwa rotationssymmetrisch oder zumindest achsensymmetrisch oder spiegelsymmetrisch.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Volumenemitters ist die innere Öffnung die einzige Öffnung des Grundkörpers oder des Trägers. Es ist jedoch möglich, dass der Grundkörper mehrere innere Öffnungen aufweist, deren Anordnung und/oder Geometrien derart ausgeführt sind/ist, dass eine Reflexion oder eine Rückstreuung der auf die Öffnungen auftreffenden elektromagnetischen Strahlung in Richtung des
Halbleiterkörpers begünstigt wird. Zum Beispiel ist/sind die Öffnung/en bezüglich ihrer Geometrie und/oder Anordnung derart ausgeführt, dass im Betrieb des Volumenemitters mehr als 50 % der auf die Öffnung/en auftreffenden
Strahlungsintensitäten in Richtung des Halbleiterkörpers zurückreflektiert oder gestreut werden. Die Öffnungen sind somit vorzugsweise so geformt, dass mehr Licht über die
Vorderseite und/oder über die Seitenflächen des
Volumenemitters ausgekoppelt wird.
In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Volumenemitters, insbesondere eines hier beschriebenen Volumenemitters oder einer Mehrzahl von hier beschriebenen Volumenemittern, wird der
strahlungsdurchlässige Grundkörper vor der Erzeugung der inneren Öffnung/en mittels Laserstrahlung lokal modifiziert. Zur Ausbildung der inneren Öffnung/en wird das modifizierte Material des Grundkörpers insbesondere durch einen
Ätzschritt, etwa durch einen nasschemischen Ätzschritt, selektiv entfernt. Es hat sich herausgestellt, dass solche Verfahrensschritte für die Ausbildung von inneren Öffnungen in einem Quarz-, Glas- oder in einem Saphirsubstrat besonders geeignet sind.
Der Zugang insbesondere für das Ätzmedium kann auf der
Rückseite, auf der Vorderseite oder auf einer Seitenfläche des Grundkörpers platziert werden. Wird der zeitliche Zugang gewählt, kann der Ätzschritt zum Beispiel mit einem
Vereinzelungsschritt zur Vereinzelung eines
Volumememitterverbunds in eine Mehrzahl von Volumenemittern kombiniert werden. Insbesondere kann der Ätzschritt zur
Ausbildung der inneren Öffnung/en mit dem Ätzschritt zur Erzeugung von Vereinzelungsgräben zwischen den zu trennenden Volumenemittern kombiniert werden. Bei einem Ätzschritt kann/können die Öffnung/en bereichsweise eine konvexe oder konkave Form aufweisen. Auch kann/können die Öffnung/en andere Formen aufweisen. Die Form der Öffnung kann durch gezielte lokale Bestrahlung von Laserlicht zur Modifizierung des Materials des Körpers vorgegeben sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Grundkörper ein strahlungsdurchlässiges Aufwachssubstrat, auf dem der Halbleiterkörper epitaktisch aufgewachsen wird. Zum Beispiel basiert der Halbleiterkörper auf einem III-V- oder auf einem II-VI-Halbleiterverbindungsmaterial, das
insbesondere unmittelbar auf dem Grundkörper abgeschieden wird. Zum Beispiel basiert der Halbleiterkörper auf InGaP, InGaAlP, GaN, AlGaN und/oder AlGalnN. Der Volumenemitter kann einen Halbleiterkörper basierend auf AlGalnN und einen
Grundkörper aus Saphir, einen Halbleiterkörper basierend auf AlGaln und einen Grundkörper aus SiC oder einen
Halbleiterkörper basierend auf AlGalnN und einen Grundkörper aus A1N aufweisen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Grundkörper verschieden von einem Aufwachssubstrat, auf dem der Halbleiterkörper epitaktisch aufgewachsen ist. Zum
Beispiel wird der Träger oder der Grundkörper erst nach der Epitaxie auf dem Halbleiterkörper befestigt. Der
Halbleiterkörper ist insbesondere in der vertikalen Richtung zwischen dem Aufwachssubstrat und dem Grundkörper angeordnet. Es ist möglich, dass das Aufwachssubstrat nachträglich von dem Halbleiterkörper entfernt wird. Auch ist es möglich, dass das Aufwachssubstrat am fertiggestellten Volumenemitter verbleibt. Zum Beispiel kann das Aufwachssubstrat nach der Befestigung des Halbleiterkörpers am Grundkörper gedünnt werden. Der strahlungsdurchlässige Träger oder Grundkörper ist somit verschieden von dem Aufwachssubstrat und kann mittels einer Verbindungsschicht, insbesondere mittels einer strahlungsdurchlässigen Verbindungsschicht, an dem
Halbleiterkörper befestigt sein.
Insgesamt kann/können die innere Öffnung/en vor oder nach der Epitaxie erzeugt werden. Die Öffnung/en kann/können mit einem hochreflektierenden Material, etwa mit einem Metall,
beschichtet oder aufgefüllt werden. Zum Beispiel kann dies über molekularorganische Vorstufen in einer der Varianten chemischer Dampfphasenabscheidung erfolgen. Ist eine Erhöhung der Wärmeabfuhr erwünscht, kann/können die innere Öffnung/en mit einem Metall wie Kupfer oder mit einem anderen thermisch hochleitenden Material aufgefüllt werden.
Das oben beschriebene Verfahren ist zur Herstellung eines hier beschriebenen Volumenemitters besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Volumenemitter beschriebenen Merkmale können daher für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt . Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Volumenemitters oder des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den
Figuren 1 bis 5 erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figur 1 ein Vergleichsbeispiel eines Volumenemitters mit einem Träger ohne eine innere Öffnung in schematischer vertikaler Schnittansicht,
Figuren 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 21, 2J, 2K, 2L, 2M und 2N schematische Darstellungen verschiedener
Ausführungsbeispiele eines Volumenemitters jeweils in
vertikaler Schnittansicht oder in Draufsicht, und
Figuren 3A, 3B, 4, 5A und 5B schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele eines Volumenemitters in vertikalen und lateralen Schnittansichten oder in Draufsicht. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein.
In Figur 1 ist ein Vergleichsbeispiel eines Volumenemitters 10 mit einem Halbleiterkörper 2 schematisch dargestellt, wobei der Halbleiterkörper 2 auf einem Träger 1 des
Volumenemitters 10 angeordnet ist. Der Halbleiterkörper 2 weist eine optisch aktive Zone 23 auf, die im Betrieb des Volumenemitters 10 zur Erzeugung elektromagnetischer
Strahlung R eingerichtet ist.
Der Träger 1 weist einen Grundkörper IG auf, der
strahlungsdurchlässig ausgeführt ist. Im Betrieb des Volumenemitters 10 kann die von der optisch aktiven Zone 23 emittierte Strahlung R in den Grundkörper IG eingekoppelt werden. Insbesondere befindet sich kein weiteres
Trägerelement zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 1, sodass zumindest ein Teil der im Betrieb des
Volumenemitters 10 erzeugte Strahlung R unmittelbar oder im Wesentlichen unmittelbar, etwa bis auf eine
strahlungsdurchlässige Verbindungsschicht, in den Träger 1 oder in den Grundkörper IG eingekoppelt werden kann.
Insbesondere ist der Volumenemitter 10 ein Halbleiterchip, dessen Chipträger der Träger 1 ist.
Der Halbleiterkörper 2 weist eine dem Träger 1 abgewandte Vorderseite auf, die insbesondere die Vorderseite 10V des Volumenemitters 10 bildet. Der Träger 1 oder der Grundkörper IG weist eine dem Halbleiterkörper 2 zugewandte Vorderseite IV und eine dem Halbleiterkörper 2 abgewandte Rückseite IR auf, wobei die Rückseite IR zum Beispiel die Rückseite 10R des Volumenemitters 10 bildet. Die Seitenflächen 10S des Volumenemitters 10 können bereichsweise durch Seitenflächen IS des Trägers 1 oder des Grundkörpers IG und bereichsweise durch Seitenflächen des Halbleiterkörpers 2 gebildet sein.
Es ist möglich, dass die von der optisch aktiven Zone 23 emittierte Strahlung R über die Vorderseite 10V, die
Seitenflächen 10S und/oder über die Rückseite 10R aus dem Volumenemitter 10 ausgekoppelt werden kann. In der Figur 1 wird schematisch dargestellt, dass es bei einem
Volumenemitter 10 Vorkommen kann, dass zumindest ein Teil der erzeugten elektromagnetischen Strahlung R nicht direkt, sondern aufgrund von Totalreflexionen erst nach
Mehrfachreflexionen aus dem Volumenemitter 10 ausgekoppelt wird oder sogar solange im Volumenemitter 10 bleibt, bis dieser Teil der Strahlung R absorbiert wird. Zur Erzielung einer hohen Effizienz des Volumenemitters 10 ist dieser
Effekt nicht erwünscht.
In den Fällen, bei denen die Rückseite 10R als Montagefläche des Volumenemitters 10 ausgeführt ist und der Volumenemitter 10 zum Beispiel auf einem strahlungsundurchlässigen Substrat montiert ist, kann die Rückseite 10R verspiegelt sein. Zum Beispiel ist auf der Rückseite 10R eine Spiegelschicht aufgebracht. Bei einer Reflexion an einer Spiegelschicht ist der Einfallswinkel jedoch genauso groß wie der Ausfallwinkel. Bei der Totalreflexion ist es ganz analog, sodass es sich durch die Spiegelschicht zumindest in den Fällen nicht viel ändert, bei denen der Einfallswinkel größer ist als der
Grenzwinkel der Totalreflexion.
Im Unterschied zu dem in der Figur 1 dargestellten
Vergleichsbeispiel weist der Grundkörper IG oder der Träger 1 oder des Volumenemitters 10 gemäß Figur 2A eine innere
Öffnung 3 auf. Die Öffnung 3 kann ein mit einem gasförmigen Medium, etwa mit Luft, oder mit einem Medium im festen
Aggregatzustand, etwa mit einem Metall oder mit einem
Vergussmaterial, gefüllt sein. Die Füllung 4 der inneren Öffnung 3 kann somit Luft, Metall, Vergussmaterial, Keramik oder ein anderer Kunststoff sein.
Ist die Öffnung 3 mit einem Metall oder mit einem thermisch hochleitenden Material gefüllt, kann die innere Öffnung 3 zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit beitragen und so die Abfuhr der verbleibenden Verlustwärme verbessern, ohne mögliche elektrische Isolation zwischen dem Volumenemitter und einer Wärmesenke zu beeinträchtigen. Ist die Öffnung 3 nur
teilweise mit einem festen Material oder nur mit Luft gefüllt, kann die Öffnung 3 außerdem als Reservoir für überschüssiges Verbindungsmaterial, etwa für Lotmaterial oder Klebstoff, dienen, wenn der Volumenemitter 10 mittels des Verbindungsmaterials auf einem weiteren Substrat, etwa auf einer Leiterplatte, befestigt wird. Auch kann die Öffnung 3 helfen, dünne Klebefugen zu realisieren oder durch effektive Verzahnung die mechanische Ankopplung des Volumenemitters 10 an die Wärmesenke zu verbessern.
Die Öffnung 3 weist Innenwände 3W auf, die gekrümmt, etwa konkav oder konvex gekrümmt ausgebildet sind. Abweichend davon können die Innenwände 3W zumindest bereichsweise flach ausgebildet sein. Außerdem können die Innenwände 3W
strukturiert ausgeführt sein. Die Innenwände 3W können zusätzlich verspiegelt sein, zum Beispiel metallisch oder dielektrisch verspiegelt. Die Öffnung 3 weist auf der
Rückseite IR des Grundkörpers IG beziehungsweise auf der Rückseite 10R des Volumenemitters 10 einen Zugang 3Z auf. Die gesamte innere Öffnung 3 ist als Zugangskanal 3K mit dem rückseitigen Zugang 3Z ausgeführt. Insbesondere kann über den Zugang 3Z ein Ätzmittel in den Grundkörper IG zur Erzeugung der inneren Öffnung 3 eingeleitet werden. Nach der Erzeugung der Öffnung 3 kann wiederum ein Füllmaterial über den Zugang 3Z in die Öffnung 3 hinein geführt werden.
In Figur 2A ist ein vertikaler Querschnitt 3QV der Öffnung 3 dargestellt. Insbesondere ist der vertikale Querschnitt 3QV symmetrisch, etwa spiegelsymmetrisch zu einer mittig
angeordneten Achse 1A ausgeführt. Insbesondere ist die gesamte Öffnung 3 symmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch oder rotationsymmetrisch zu der mittig angeordneten Achse 1A ausgeführt. Die innere Öffnung 3 kann die Form einer
Halbkugel oder einer Teilkugel aufweisen. Die innere Öffnung 3 kann andere Formen annehmen, etwa die Form einer Pyramide, Stumpfpyramide oder die Form eines Quaders, eines Kegels oder eines Zylinders.
Wie in der Figur 2A schematisch dargestellt, wird die im Betrieb des Volumenemitters 10 erzeugte Strahlung R an den Innenwänden 3W der Öffnung 3 in Richtung der Vorderseite IV oder 10V reflektiert oder gestreut. Aufgrund der
Beschaffenheit oder der Geometrie der Innenwände 3W kann erzielt werden, dass mehr Licht über die Vorderseite IV oder 10V oder über die Seitenflächen 10S ausgekoppelt wird. Das bedeutet, dass mehr Licht aufgrund der Anwesenheit der inneren Öffnung 3 in den gewünschten Auskoppelkegel
reflektiert oder gestreut werden kann. Die innere Öffnung 3 kann mit entsprechender Gestaltung genutzt werden, die
Abstrahlcharakteristik des Volumenemitters 10 gezielt zu beeinflussen .
In Figur 2A ist der Halbleiterkörper 2 schematisch
dargestellt. Die aktive Zone 23 kann in vertikaler Richtung zwischen einer ersten Halbleiterschicht 21 und einer zweiter Halbleiterschicht 22 angeordnet sein, wobei die erste
Halbleiterschicht 21 und die zweite Halbleiterschicht 22 p- leitend beziehungsweise n-leitend ausgebildet sind, oder umgekehrt .
Zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21, die dem Träger 1 abgewandt ist, kann der Volumenemitter 10 eine Anschlussstelle 2T auf der Vorderseite 10V aufweisen. Insbesondere über einen Bonddraht 2D kann die Anschlussstelle 2T an einer externen Spannungsquelle angeschlossen werden.
Die Anschlussstelle 2T kann die Vorderseite 10V bereichsweise bedecken und ist oft aus einem strahlungsundurchlässigen Material gebildet. Die innere Öffnung 3 kann derart gestaltet sein, dass reflektiertes oder gestreutes Licht nicht auf die Anschlussstelle 2T auftrifft oder dass ein solcher
Lichteinfall möglichst vermieden wird. Die innere Öffnung 3 kann somit helfen, die Absorptionsverluste an der
Anschlussstelle 2T zu verringern.
Dies gilt analog für die weitere Anschlussstelle 2T, die für die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht
22 eingerichtet ist und insbesondere in der vertikalen
Richtung teilweise zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 1 angeordnet ist. In Draufsicht kann die aktive Zone
23 die weitere Anschlussstelle 2T teilweise oder vollständig bedecken. Die weitere Anschlussstelle 2T oder die weiteren Anschlussstellen 2T kann/können auf einer dem Träger 1 zugewandten oder abgewandten Oberfläche der zweiten
Halbleiterschicht 22 angeordnet sein. Ist/sind die weitere/n Anschlussstelle/n 2T auf einer dem Träger 1 abgewandten
Oberfläche, also auf einer der ersten Halbleiterschicht 21 zugewandten Oberfläche der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet, kann die zweite Halbleiterschicht 22 in
Draufsicht seitlich über die erste Halbleiterschicht 21 hinausragen. Die weitere Anschlussstelle 2T kann somit seitlich der Halbleiterschicht 21 oder seitlich der aktiven Zone 23 angeordnet sein.
Abweichend von den in den Figur 2A dargestellten
Anschlussstellen 2T ist es denkbar, dass transparente
elektrisch leitfähige Anschlussschichten für die elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichten 21 und/oder 22
verwendet werden können. Zum Beispiel ist eine transparente Anschlussschicht insbesondere aus einem transparenten
elektrisch leitfähigen Material zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 1 zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Halbleiterschicht 22 angeordnet. Eine solche transparente Anschlussschicht kann auch auf der Vorderseite 10V zur elektrischen Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht angeordnet sein.
Das in der Figur 2B dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 einen vertikalen
viereckigen Querschnitt 3QV auf. Die innere Öffnung 3 kann die Form eines Quaders oder eines Zylinders aufweisen.
Entlang der vertikalen Richtung kann der Querschnitt 3QV der inneren Öffnung 3 bezüglich seiner Größe und/oder Geometrie unverändert bleiben. Die Innerwände 3W verlaufen im
Wesentlichen senkrecht oder parallel zu der
Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers 2.
Das in der Figur 2C dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu nimmt der laterale Querschnitt 3QV der inneren Öffnung
3 mit zunehmenden Abstand vom Halbleiterkörper 2 zu. Die innere Öffnung 3 kann die Form eines Stumpfkegels oder einer Stumpfpyramide aufweisen. Die Innerwände 3W verlaufen
bereichsweise schräg oder senkrecht zu der
Haupterstreckungsfläche des Halbleiterkörpers 2.
Das in der Figur 2D dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2C dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist ein mittlerer Teil des Grundkörpers IG nicht entfernt, wobei der mittlere Teil von der inneren Öffnung 3 oder von den inneren Öffnungen 3 lateral begrenzt ist. Die innere Öffnung 3 kann die Form eines Stumpfhohlkegels oder einer Stumpfhohlpyramide aufweisen. Auch ist es möglich, dass der Grundkörper IG oder der Träger 1 gemäß Figur 2D mehrere innere Öffnungen 3 aufweisen, die voneinander lateral
beabstandet sind. Insbesondere können die Öffnungen 3
weiterhin um die mittig angeordnete Achse 1A symmetrisch ausgeführt oder angeordnet sein.
Das in der Figur 2E dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2B dargestellten Ausführungsbeispiel. Sowohl in der Figur 2E als auch in der Figur 2B weist die innere Öffnung 3 einen Zugangskanal 3K mit einem rückseitigen Zugang 3Z auf.
Im Unterschied zur Figur 2B weist die innere Öffnung 3 zusätzlich einen zentralen Bereich 3M auf, der einen größeren Querschnitt und/oder eine andere Geometrie als der
Zugangskanal 3K aufweist, wobei der zentrale Bereich 3M mit dem Zugangskanal 3K verbunden ist. Im vertikalen Querschnitt 3QV weist der zentrale Bereich 3M die Form eines Dreiecks, insbesondere die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf.
In drei Dimensionen kann der Bereich 3M die Form eines
Kegels, insbesondere eines Kreiskegels, die Form einer
Pyramide oder anderen Formen aufweisen.
Das in der Figur 2F dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2E dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der zentrale Bereich 3M im Querschnitt 3QV insbesondere die Form eines Kreises oder einer Ellipse auf.
In drei Dimensionen kann der zentrale Bereich 3M die Form einer Kugel oder eines Ellipsoids aufweisen. Das in der Figur 2G dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2E dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Grundkörper IG im Querschnitt 3QV mindestens zwei Zugangskanäle 3K auf, die mit dem zentralen Bereich 3M verbunden sind. Die zwei Zugangskanäle 3K sind insbesondere Kanäle, die sich sich entlang der vertikalen Richtung
erstrecken und jeweils einen rückseitigen Zugang 3Z
aufweisen .
Das in der Figur 2H dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2F dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 keinen Zugangskanal 3K mit einem rückseitigen Zugang 3Z auf. Die innere Öffnung 3 gemäß Figur 2H weist einen sich lateral erstreckenden Zugangskanal 3K mit lateralen Zugängen 3Z auf den Seitenflächen IS des Grundkörpers IG auf. Über den vertikalen Zugangskanal 3K oder über mehrere vertikale Zugangskanäle 3K ist der laterale Zugangskanal 3K mit dem zentralen Bereich 3M der inneren Öffnung 3 verbunden.
Das in der Figur 21 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2E dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 gemäß Figur 21 keinen
Zugangskanal 3K mit einem rückseitigen Zugang 3Z auf. Analog zur Figur 2H weist die innere Öffnung 3 einen sich lateral erstreckenden Zugangskanal 3K mit lateralen Zugängen 3Z auf den Seitenflächen IS des Grundkörpers IG auf. Über einen vertikalen Zugangskanal 3K ist der laterale Zugangskanal 3K mit dem zentralen Bereich 3M der inneren Öffnung 3 verbunden. Das in der Figur 2J dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 21 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 im Querschnitt 3QV
lediglich einen einzigen lateralen Zugangskanal 3K mit einem seitlichen Zugang 3Z auf. Abweichend davon kann die innere Öffnung 3 mehrere solche laterale Zugangskanäle 3K aufweisen.
Das in der Figur 2K dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2J dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 mehrere laterale
Zugangskanäle 3K jeweils mit einem lateralen Zugang 3Z auf. Außerdem ist weist die innere Öffnung 3 mehrere zentrale Bereiche 3M auf, die um die mittig angeordnete Achse 1A symmetrisch angeordnet sein können und insbesondere mit den lateralen Zugangskanälen 3K verbunden sind.
Das in der Figur 2L dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2K oder 21 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei der Volumenemitter 10 in Figur 2L in Draufsicht dargestellt ist. In Draufsicht weist der zentrale Bereich 3M einen Grundriss auf, der die Form eines Vierecks, Rechtecks, Quadrats,
Kreises oder einer Ellipse andere Formen annehmen kann.
Das in der Figur 2M dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2F dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 einen Zugangskanal 3K mit einem vorderseitigen Zugang 3Z auf der Vorderseite IV des Grundkörpers IG auf. Der vorderseitige Zugang 3Z befindet sich somit zwischen dem Halbleiterkörper 2 und dem Träger 1. Das in der Figur 2N dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2M dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die innere Öffnung 3 sowohl einen Zugangskanal 3K mit einem vorderseitigen Zugang 3Z auf der Vorderseite IV des Grundkörpers IG als auch einen Zugangskanal 3K mit einem rückseitigen Zugang 3Z auf der Rückseite IR des Grundkörpers IG auf.
In allen Ausführungsbeispielen in den Figuren 2A bis 2N kann die Öffnung 3 ein mit Luft oder mit einem festen Material gefüllter Hohlraum des Grundkörpers IG sein, wobei die
Innerwände 3W zusätzlich verspiegelt sein können. In allen Ausführungsbeispielen kann die gesamte innere Öffnung 3 oder zumindest der zentrale Bereich 3M der Öffnung 3 symmetrisch, etwa achsen-, Spiegel- oder rotationssymmetrisch, zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt sein. Auch können die Zugangskanäle und/oder mehrere zentrale Bereiche 3M der Öffnung 3 symmetrisch, etwa achsen-, Spiegel- oder
rotationssymmetrisch, zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt oder angeordnet sein.
Das in der Figur 3A dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht dem in der Figur 2D
dargestellten Ausführungsbeispiel. In der Figur 3A sind zusätzlich einige laterale Querschnitte 3QL der inneren Öffnung 3 dargestellt. Gemäß Figur 3A kann die Öffnung 3 als zusammenhängende Öffnung 3, insbesondere als einzige Öffnung 3 des Grundkörpers IG ausgeführt sein. Wie in den Figuren 3A dargestellt, kann der Grundkörper IG laterale Querschnitte 3QL aufweisen, die nicht einfachzusammenhängend oder nicht zusammenhängend sind. Der gesamte Grundkörper IG kann jedoch weiterhin zusammenhängend ausgebildet sein. Das in der Figur 3B dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht dem in der Figur 2D
dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zur Figur 3A weist der Grundkörper IG zwei lateral beabstandete
Öffnungen 3 auf. Die Öffnungen 3 können jeweils als
Zugangskanal 3K mit einem rückseitigen Zugang 3Z ausgeführt sein. Der laterale Querschnitt 3QL der jeweiligen Öffnungen 3 nimmt insbesondere mit zunehmenden Abstand zum
Halbleiterkörper 2 zu.
Das in der Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht dem in der Figur 2G
dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei analog zur Figur 3A einige laterale Querschnitte 3QL der inneren Öffnung 3 insbesondere in Region der Zugangskanäle 3K und in Region des zentralen Bereichs 3M dargestellt sind.
Das in der Figur 5A dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht dem in der Figur 2H
dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei analog zur Figur 4 einige laterale Querschnitte 3QL der inneren Öffnung 3 insbesondere in Region der Zugangskanäle 3K und in Region des zentralen Bereichs 3M dargestellt sind. Gemäß Figur 5A kann die Öffnung 3 zwei voneinander beanstandete vertikale
Zugangskanäle 3K aufweisen, über die der zentrale Bereich 3M mit einem lateralen Zugangskanal 3K verbunden ist.
Das in der Figur 5B dargestellte Ausführungsbeispiel eines Volumenemitters 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 5A dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist es möglich, das die Öffnung 3 einen einzigen vertikalen Zugangskanal 3K aufweist, über den der zentrale Bereich 3M mit einem lateralen Zugangskanal 3K verbunden ist. Der vertikale Zugangskanal 3K kann die Form eines Hohlzylinders aufweisen. Der Grundkörper IG ist in diesem Fall nicht notwendigerweise zusammenhängend ausgeführt. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2019 100 410.1, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
10 Volumenemitter
10R Rückseite des Volumenemitters
10S Seitenfläche des Volumenemitters
10V Vorderseite des Volumenemitters
1 Träger
IG Grundkörper des Trägers
1A mittig angeordnete Achse des Grundkörpers/ Trägers IR Rückseite des Grundkörpers/ Trägers
IS Seitenfläche des Grundkörpers/ Trägers
IV Vorderseite des Grundkörpers/ Trägers
2 Halbleiterkörper
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
23 aktive Zone
2T Anschlussstelle
2D Bonddraht
3 innere Öffnung des Grundkörpers
3K Zugangskanal der inneren Öffnung
3M Zentraler Bereich der inneren Öffnung
3QL lateraler Querschnitt der inneren Öffnung
3QV vertikaler Querschnitt der inneren Öffnung
3W Innenwände der inneren Öffnung
3Z Zugang der inneren Öffnung
4 Füllung der inneren Öffnung
R Strahlung

Claims

Patentansprüche
1. Volumenemitter (10) mit einem Träger (1) und einem auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper (2), bei dem
- der Halbleiterkörper im Betrieb des Volumenemitters zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist,
- der Träger einen Grundkörper (IG) aufweist, der für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgeführt ist,
- der Grundkörper eine innere Öffnung (3) aufweist, deren Innenwände (3W) zur Reflexion und/oder zur Streuung der darauf auftreffenden elektromagnetischen Strahlung
eingerichtet sind, und
- die innere Öffnung einen Zugangskanal (3Z) und einen
zentralen Bereich (3M) aufweist, wobei
- sich der Zugangskanal von einem Zugang der inneren
Öffnung auf einer Vorderseite, Rückseite oder auf einer Seitenfläche des Grundkörpers ins Innere des
Grundkörpers hinein erstreckt,
- der zentrale Bereich mit dem Zugangskanal verbunden ist, und
- der zentrale Bereich im Vergleich zu dem Zugangskanal einen vergrößerten Querschnitt aufweist, wobei ein mittlerer Querschnitt des zentralen Bereichs mindestens zweimal so groß ist wie ein entsprechender mittlerer Querschnitt des zugehörigen Zugangskanals.
2. Volumenemitter (10) nach Anspruch 1,
bei dem die Innenwände (3W) der Öffnung (3) mit einem
strahlungsreflektierenden Material beschichtet sind.
3. Volumenemitter (10) nach Anspruch 1,
bei dem die Innenwände (3W) der Öffnung (3) mit einem
dielektrischen Material beschichtet sind, dessen Brechungsindex kleiner ist als ein Brechungsindex des
Grundkörpers (IG) .
4. Volumenemitter (10) nach Anspruch 1,
bei dem die Innenwände (3W) der Öffnung (3) aufgeraut sind.
5. Volumenemitter (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Öffnung (3) ein mit einem gasförmigen Medium gefüllter Hohlraum ist.
6. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Öffnung (3) ein mit einem Metall gefüllter
Hohlraum ist.
7. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Öffnung (3) ein mit einem Vergussmaterial gefüllter Hohlraum ist.
8. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Grundkörper (IG) eine dem Halbleiterkörper (2) zugewandte Vorderseite (IV) und eine dem Halbleiterkörper abgewandte Rückseite (IR) aufweist, wobei sich die innere Öffnung (3) entlang vertikaler Richtung von der Rückseite in den Grundkörper hinein und nicht bis zu der Vorderseite erstreckt .
9. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Grundkörper (IG) eine dem Halbleiterkörper (2) zugewandte Vorderseite (IV) und eine dem Halbleiterkörper abgewandte Rückseite (IR) aufweist, wobei sich die innere Öffnung (3) entlang vertikaler Richtung von der Vorderseite in den Grundkörper hinein und nicht bis zu der Rückseite erstreckt .
10. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Grundkörper (IG) eine dem Halbleiterkörper (2) zugewandte Vorderseite (IV) und eine dem Halbleiterkörper abgewandte Rückseite (IR) aufweist, wobei sich die innere Öffnung (3) entlang vertikaler Richtung von der Vorderseite durch den Grundkörper hindurch bis zu der Rückseite
erstreckt .
11. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Grundkörper (IG) eine sich entlang vertikaler Richtung erstreckende Seitenfläche (IS) aufweist, wobei sich die innere Öffnung (3) entlang lateraler Richtung von der Seitenfläche lediglich in den Grundkörper hinein erstreckt.
12. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Grundkörper (IG) sich entlang vertikaler Richtung erstreckende Seitenflächen (IS) aufweist, wobei sich die innere Öffnung (3) entlang lateraler Richtung von einer der Seitenflächen durch den Grundkörper hindurch bis zu einer anderen der Seitenflächen erstreckt.
13. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der eine mittig angeordnete Achse (1A) aufweist, die
senkrecht zum Grundkörper (IG) und zum Halbleiterkörper (2) gerichtet ist, wobei die innere Öffnung (3) einen sich vertikal erstreckenden Querschnitt (3QV) aufweist, der symmetrisch zu der mittig angeordneten Achse ausgeführt ist.
14. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die innere Öffnung einen sich lateral erstreckenden Querschnitt (3QL) aufweist, dessen Größe und/oder Geometrie entlang der vertikalen Richtung variieren/variiert.
15. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die innere Öffnung (3) die einzige Öffnung des Grundkörpers (IG) ist.
16. Volumenemitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Träger (1) oder der Grundkörper (IG) mehrere innere Öffnungen (3) aufweist, deren Anordnung und/oder Geometrien derart ausgeführt sind/ist, dass eine Reflexion oder eine Rückstreuung der auf die Öffnungen auftreffenden elektromagnetischen Strahlung in Richtung des
Halbleiterkörpers begünstigt wird.
17. Verfahren zur Herstellung eines Volumenemitters (10) mit einem Träger (1) und einem auf dem Träger angeordneten Halbleiterkörper (2), wobei
- der Halbleiterkörper im Betrieb des Volumenemitters zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist,
- der Träger einen Grundkörper (IG) aufweist, der für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ausgeführt ist, und
- der Grundkörper eine innere Öffnung (3) aufweist, deren Innenwände (3W) zur Reflexion und/oder zur Streuung der darauf auftreffenden elektromagnetischen Strahlung ein gerichtet sind,
mit folgenden Schritten:
- vor der Erzeugung der inneren Öffnung (3) der
strahlungsdurchlässige Grundkörper (IG) mittels
Laserstrahlung lokal modifiziert wird, und
- das modifizierte Material des Grundkörpers durch einen Ätzschritt selektiv entfernt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
bei dem der Grundkörper (IG) ein strahlungsdurchlässiges Aufwachssubstrat ist, auf dem der Halbleiterkörper (2) epitaktisch aufgewachsen ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17,
bei dem der Grundkörper (IG) verschieden von einem
Aufwachssubstrat ist, auf dem der Halbleiterkörper (2) epitaktisch aufgewachsen ist, und der Träger (1) mit dem Grundkörper nach der Epitaxie auf dem Halbleiterkörper befestigt wird.
PCT/EP2019/083120 2019-01-09 2019-11-29 Volumenemitter und verfahren zu dessen herstellung WO2020143957A1 (de)

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DE102019100410.1A DE102019100410A1 (de) 2019-01-09 2019-01-09 Volumenemitter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102019100410.1 2019-01-09

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040130002A1 (en) * 2001-02-23 2004-07-08 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and methods of forming the same
US20100065863A1 (en) * 2007-05-31 2010-03-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Light Emitting, Photovoltaic Or Other Electronic Apparatus and System
US20120086029A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Kuo-Hui Yu Light-emitting diode device and manufacturing method thereof
US20170063040A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Vcsel incorporating a substrate having an aperture

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354695A (en) * 1992-04-08 1994-10-11 Leedy Glenn J Membrane dielectric isolation IC fabrication
EP1225643A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-24 Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw Einseitige hocheffiziente Leuchtdiode und Herstellungsverfahren
KR100593935B1 (ko) * 2005-03-24 2006-06-30 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
US8217488B2 (en) * 2010-07-19 2012-07-10 Walsin Lihwa Corporation GaN light emitting diode and method for increasing light extraction on GaN light emitting diode via sapphire shaping
US20140348197A1 (en) * 2013-05-21 2014-11-27 Lsi Corporation Semiconductor optical emitting device with lens structure formed in a cavity of a substrate of the device
US20150325741A1 (en) * 2013-08-21 2015-11-12 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light emitting device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040130002A1 (en) * 2001-02-23 2004-07-08 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and methods of forming the same
US20100065863A1 (en) * 2007-05-31 2010-03-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Light Emitting, Photovoltaic Or Other Electronic Apparatus and System
US20120086029A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Kuo-Hui Yu Light-emitting diode device and manufacturing method thereof
US20170063040A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Vcsel incorporating a substrate having an aperture

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