專(zhuān)利名稱(chēng)：Led半導(dǎo)體及l(fā)ed半導(dǎo)體的應(yīng)用的制作方法
LED半導(dǎo)體及LED半導(dǎo)體的應(yīng)用
個(gè)夂3力W久一汀T LliJJ平尋體k/、久LmJ卞于,日'、J乂旦用。
本專(zhuān)利申請(qǐng)要求德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102006046039.1的優(yōu)先權(quán)以及德 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)102006051745.8的優(yōu)先權(quán)，該兩個(gè)文件所公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引 用結(jié)合在本文中。
對(duì)于例如投影應(yīng)用或顯示器背光的光學(xué)應(yīng)用，期望獲得較高的光 密度。在傳統(tǒng)的LED半導(dǎo)體中，所產(chǎn)生的輻射量依賴(lài)于用以驅(qū)動(dòng)LED 半導(dǎo)體的電流強(qiáng)度。然而，有源層中的電流密度不應(yīng)超過(guò)依賴(lài)于各個(gè) 所應(yīng)用的材料系統(tǒng)的最大電流密度，否則存在過(guò)度老化效應(yīng)而使得 LED半導(dǎo)體的使用壽命不利地縮短的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種具有更高光密度的LED半導(dǎo)體。 該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的LED半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)。 此外，本發(fā)明的目的還在于，提供具有更高光密度的LED半導(dǎo)體 的應(yīng)用。
該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求36至39的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明的有利改進(jìn)及設(shè)置在從屬權(quán)利要求中給出。 根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體具有至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第一有源層 及至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第二有源層，該第二有源層在豎直方向上堆疊 在第一有源層之上并與第一有源層串聯(lián)連接，其中第一有源層及第二 有源層借助于接觸區(qū)來(lái)導(dǎo)電連接。
在此，接觸區(qū)應(yīng)理解為相對(duì)而言具有更好的導(dǎo)電率的區(qū)域，其中 接觸區(qū)優(yōu)選地實(shí)施成無(wú)隧道接觸并因此沒(méi)有隧道結(jié)。此外，在才艮據(jù)本 發(fā)明的LED半導(dǎo)體中在第 一有源層及第二有源層之間的載荷子遷移 不需要隧道結(jié)。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，LED半導(dǎo)體也可由外延地相對(duì)難于形 成隧道結(jié)的材料生產(chǎn)。雖然，若可將有源層并聯(lián)連接，則隧道結(jié)為多余的，然而并聯(lián)連接的缺點(diǎn)是，對(duì)于不同的串聯(lián)電阻，不能夠?qū)⒅绷?電流注入到兩個(gè)有源層或必須使用巨大的額外開(kāi)銷(xiāo)來(lái)將直流電流注 入到兩個(gè)有源層。有利的是，根據(jù)本發(fā)明可借助于接觸區(qū)而在第一有 源層與第二有源層之間提供充分的載荷子遷移，此外，借助于串聯(lián)電 路來(lái)將直流注入到兩個(gè)有源層中。
在此串聯(lián)電路中，有源層的pn結(jié)優(yōu)選為同向地設(shè)置，使得它們 構(gòu)成pn-pn結(jié)構(gòu)或np-np結(jié)構(gòu)。自然，在多于兩個(gè)有源層時(shí)優(yōu)選的是 pn-.. .-pn結(jié)構(gòu)或np-.. .-np結(jié)構(gòu)。
除了簡(jiǎn)單的pn結(jié)，有源層可具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)或 多量子阱結(jié)構(gòu)(MQW)。在公開(kāi)文件WO 01/39282、 WO 98/31055、 US 5831277、 EP1017113及US5,684,309中說(shuō)明了 MQW結(jié)構(gòu)的示例，上
根據(jù)本發(fā)明，尤其優(yōu)選的是接觸區(qū)的兩種設(shè)置。根據(jù)第一種設(shè)置， 接觸區(qū)設(shè)置在半導(dǎo)體的側(cè)面上。根據(jù)第二種設(shè)置，接觸區(qū)集成在LED 半導(dǎo)體中第 一有源層與第二有源層之間。
由于第一有源層與第二有源層串聯(lián)連接，在有源層同向設(shè)置時(shí)， 接觸區(qū)方便地將第 一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體 層連接。優(yōu)選地，第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層在豎直方向上在第一有源 層之后，而第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層在豎直方向上設(shè)置在第一導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體層及第二有源層之間。例如，第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可 為p摻雜的半導(dǎo)體層，且第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可為r^參雜的半導(dǎo) 體層。備選地，第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可為n摻雜的半導(dǎo)體層，且 第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可為p摻雜的半導(dǎo)體層。這依賴(lài)于有源層的 pn結(jié)設(shè)置。
為了改善半導(dǎo)體(其接觸區(qū)設(shè)置在側(cè)面)中的載荷子遷移，第一 導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層及第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可構(gòu)成隧道結(jié)，除了 接觸區(qū)，此隧道結(jié)也支持載荷子遷移。為此，第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體 層及第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可尤其是高摻雜的。體層具有未由半導(dǎo)體 材料覆蓋的第一自由區(qū)。而且，第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層優(yōu)選地具有 未由半導(dǎo)體材料覆蓋的第二自由區(qū)。第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可尤其 相對(duì)其余半導(dǎo)體凸出，而第 一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層可相對(duì)第二導(dǎo)電類(lèi) 型的層凸出。因此，在第一有源層與第二有源層之間的半導(dǎo)體的截面
的形式可至少相應(yīng)于階梯式的側(cè)面。由此可知，LED半導(dǎo)體具有包括 多個(gè)層的層序列(Schichtenfolge)，這些層的至少一部分包含半導(dǎo)體 材料。在此，未由半導(dǎo)體材料覆蓋的自由區(qū)理解為未由用于層序列的 層的半導(dǎo)體材料覆蓋的區(qū)域。
根據(jù)尤其優(yōu)選的變型，接觸區(qū)自第一 自由區(qū)延伸到第二自由區(qū)。 接觸區(qū)尤其可為接觸層。例如，接觸層可至少部分覆蓋第一自由區(qū)及 第二自由區(qū)。
對(duì)于接觸區(qū)所應(yīng)用的材料及接觸區(qū)的尺寸，優(yōu)選地依賴(lài)于層的橫 向?qū)щ娐识x擇，其中接觸區(qū)導(dǎo)電連接這些層。例如，p摻雜的GaN 層具有相對(duì)較小的橫向?qū)щ娐?，因此在這種情況下，接觸區(qū)應(yīng)構(gòu)成為 相對(duì)面積較大并且應(yīng)包含具有較高導(dǎo)電率的材料。
根據(jù)LED半導(dǎo)體的優(yōu)選實(shí)施方式，接觸區(qū)包含金屬材料。這類(lèi)接 觸區(qū)的特征在于相對(duì)較好的導(dǎo)電率。有利的是，較好的導(dǎo)電率使得在 第 一有源層與第二有源層之間的載荷子遷移較容易。
在LED半導(dǎo)體的備選或改進(jìn)的方案中，接觸區(qū)可包括例如氧化 銦、氧化錫、氧化錫銦(ITO)或氧化鋅的TCO(透明導(dǎo)電氧化物)。有利 的是，包括TCO的接觸區(qū)是輻射可穿透的，使得在接觸區(qū)之下的區(qū) 域中所產(chǎn)生的輻射可穿過(guò)接觸區(qū)自半導(dǎo)體輸出耦合(auskoppeln)。
根據(jù)有利的方案，第一有源層及第二有源層在半導(dǎo)體中單片集 成。在此，第一有源層及第二有源層可在共同的生產(chǎn)步驟中生產(chǎn)。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明中的半導(dǎo)體可為薄膜半導(dǎo)體。如果半導(dǎo)體由 預(yù)制的層堆疊裝配成，那么單個(gè)層堆疊可為薄膜半導(dǎo)體。薄膜半導(dǎo)體 的特征尤其在于下述特征中的至少 一個(gè)-在與承載元件相對(duì)的產(chǎn)生輻射外延層序列的第 一主表面處施加 或構(gòu)成反射層，該反射層使得外延層序列中所產(chǎn)生的電磁輻射至少一
部分反射回該層序列；
-外延層序列具有20(im或更小范圍內(nèi)的厚度，尤其具有2pm至 10pm間范圍內(nèi)的厚度；以及
-外延層序列包含具有至少一個(gè)表面的至少一個(gè)半導(dǎo)體層，其中 該半導(dǎo)體層具有混合結(jié)構(gòu)，該混合結(jié)構(gòu)在理想狀況下導(dǎo)致外延的外延 層序列的近似遍歷的光分布，即其具有盡可能遍歷的隨機(jī)散射特性。
薄層發(fā)光二極管芯片的基本原理例如在I.Schnitzer等人的 Appl.Phys丄ett.63(16) ( 1993年10月18日，2174-2176頁(yè))中描述， 上述文件中的公開(kāi)內(nèi)容引用結(jié)合在本文中。
薄膜半導(dǎo)體較近似于Lambert、scher表面輻射器并尤其適用于投 影應(yīng)用。
如上所述，在第二種設(shè)置中，接觸區(qū)集成在LED半導(dǎo)體中第一有 源層與第二有源層之間。
根據(jù)優(yōu)選地方案，半導(dǎo)體具有包括第 一有源層的第 一層堆疊以及 包括第二有源層的第二層堆疊。尤其優(yōu)選的是，在此方案中，接觸區(qū) 嵌入在第 一層堆疊與第二層堆疊之間。
除了第一有源層，第一層堆疊尤其具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體 層，并且除了第二有源層，第二層堆疊具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層。 優(yōu)選地，第一層堆疊及第二層堆疊由兩個(gè)單個(gè)晶圓制成。為生產(chǎn)^f艮據(jù) 本發(fā)明的半導(dǎo)體，晶圓可相互以這樣一種方式接合，使得第一導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體層第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層4皮此相對(duì)。
根據(jù)其它優(yōu)選的方案，接觸區(qū)設(shè)置在第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層與 第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層之間。因此，接觸區(qū)設(shè)置在半導(dǎo)體的主要輻 射途徑中，而在第一種設(shè)置中，接觸區(qū)尤其設(shè)置在主要輻射途徑之外。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，接觸區(qū)為接觸層。
根據(jù)其它的優(yōu)選實(shí)施方式，接觸區(qū)具有至少一個(gè)第一區(qū)域及至少一個(gè)第二區(qū)域。尤其優(yōu)選的是，第二區(qū)域是導(dǎo)電的。第一區(qū)域可是導(dǎo) 電的或是絕緣的。例如，接觸區(qū)可具有接觸墊或延長(zhǎng)的接觸片形式的 第二區(qū)域，其中環(huán)繞第二區(qū)域的材料構(gòu)成第一區(qū)域。第二區(qū)域有利地 設(shè)置，設(shè)置方式使得第二區(qū)域在第一層堆疊及第二層堆疊之間產(chǎn)生電 連接。第二區(qū)域可尤其包含金屬材料。第二區(qū)域優(yōu)選地施加在第一層 堆疊或第二層堆疊的相向?qū)佣询B的相對(duì)表面上。備選地，各層堆疊可 具有至少一個(gè)第二區(qū)域，該第二區(qū)域設(shè)置的方式使得每?jī)蓚€(gè)第二區(qū)域 在兩個(gè)層堆疊的相互堆疊中相互位于對(duì)方之上。
適當(dāng)?shù)氖?，接觸區(qū)包含可由第 一和/或第二有源層所產(chǎn)生的輻射穿 透的材料。因此，通過(guò)在主要輻射途徑中設(shè)置的接觸區(qū)而不必?fù)?dān)心必 然的輻射損耗。
接觸區(qū)可包含TCO。進(jìn)一步地，接觸區(qū)可包含粘合劑。 此外，可在第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層上施加第一連接層并且在第 二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層上施加第二連接層?？捎绕錇檫M(jìn)一步改善層堆 疊之間的載荷子遷移而設(shè)有連接層。優(yōu)選地，連接層包含輻射可穿透 且導(dǎo)電的材料，如TCO。尤其優(yōu)選的是，接觸區(qū)設(shè)置在第一連接層與 第二連接層之間。
進(jìn)一步地，借助于第一層堆疊與第二層堆疊之間的接觸區(qū)有利地 產(chǎn)生機(jī)械連接。
優(yōu)選地，第一有源層及第二有源層產(chǎn)生相同波長(zhǎng)的輻射。因此有 利的是，相對(duì)于傳統(tǒng)的LED半導(dǎo)體而提高輻射量。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，LED半導(dǎo)體的主要輻射在豎直方向上實(shí)現(xiàn)。尤 其是主要輻射在相對(duì)較小的立體角內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使得有利地提高了光密 度。光密度是每個(gè)半導(dǎo)體的發(fā)射表面與立體角單位的光學(xué)功率。
尤其優(yōu)選的是，由第一有源層所產(chǎn)生的輻射透射第二有源層。這 與反射層組合尤其有利，其中為了反射由有源層所產(chǎn)生的在豎直方向 上的輻射而設(shè)有該反射層。與產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的輻射的有源層不同，通 過(guò)各其它有源層來(lái)吸收反射的輻射對(duì)于所發(fā)射的整個(gè)輻射沒(méi)有不利影響。
根據(jù)變型，半導(dǎo)體、優(yōu)選地是兩個(gè)有源層中的一個(gè)有源層或兩個(gè)
有源層包含AlnGanJn^,P，其中0《n《1, 0<m<lJLn+m<l。
根據(jù)其它變型，半導(dǎo)體、優(yōu)選的是兩個(gè)有源層中的一個(gè)有源層或 兩個(gè)有源層包含AlnGaJn!-固As,其中(Kn《，0《m《l且n+m〈1。
根據(jù)其它變型，半導(dǎo)體、優(yōu)選的是兩個(gè)有源層中的一個(gè)有源層或 兩個(gè)有源層包含AlnGaJn!.隨N，其中0《n《1， CKm〈l且n+nKl。
根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體可有利地應(yīng)用于發(fā)射輻射的構(gòu)件，借助 于LED半導(dǎo)體，可在構(gòu)件大小相對(duì)較小時(shí)實(shí)現(xiàn)高的光密度。
進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體及具有根據(jù)本發(fā)明的LED 半導(dǎo)體的發(fā)射輻射的構(gòu)件可尤其用于一般照明、用于背光(例如顯示 器的背光)或用于投影應(yīng)用。
本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn)及改進(jìn)在下文結(jié)合圖l至4所說(shuō)明的實(shí) 施例中給出。 其中


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體的第一實(shí)施例的示意性截面
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體的第二實(shí)施例的示意性截面
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體的第三實(shí)施例的示意性截面
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的LED半導(dǎo)體的第四實(shí)施例的示意性截面圖。
圖1所示的根據(jù)第一實(shí)施例的LED半導(dǎo)體1具有產(chǎn)生輻射的第一 有源層2及產(chǎn)生輻射的第二有源層3，其中有源層在豎直方向(即平 行于輻射方向而垂直于有源層的主要延伸方向的方向)上相疊設(shè)置。在有源層2、 3之間設(shè)置有第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一半導(dǎo)體層5 (例如p型 導(dǎo)電的半導(dǎo)體層)以及第二導(dǎo)電類(lèi)型的第二半導(dǎo)體層6(例如n型導(dǎo) 電的半導(dǎo)體層)。
通過(guò)在LED半導(dǎo)體1中設(shè)置兩個(gè)有源層2、 3,有利地提高了總 共所產(chǎn)生的輻射量。由于LED半導(dǎo)體1的尺寸相對(duì)于僅具有單個(gè)有源 層的LED半導(dǎo)體的尺寸改變很小且尤其是因?yàn)長(zhǎng)ED半導(dǎo)體的截面不 依賴(lài)于有源層的數(shù)量，也進(jìn)一步有利地提高了光密度。
半導(dǎo)體1具有接觸區(qū)4,該接觸區(qū)4將半導(dǎo)體層5與半導(dǎo)體層6 導(dǎo)電連接。優(yōu)選地，半導(dǎo)體1在至少一個(gè)側(cè)面上加工，其方式使得半 導(dǎo)體層5及半導(dǎo)體層6的一部分被暴露，由此構(gòu)成未由半導(dǎo)體材料覆 蓋的第一自由區(qū)9以及未由半導(dǎo)體材料覆蓋的第二自由區(qū)10。接觸區(qū) 4自第一自由區(qū)9延伸至第二自由區(qū)IO并至少部分覆蓋它們。接觸區(qū) 4可包含金屬、金屬連接或輻射可穿透的氧化物(TCO)，如ITO。
此外，為了改善電連接，兩個(gè)半導(dǎo)體層5、 6可實(shí)施為高摻雜， 使得在工作中形成具有較小結(jié)電阻的有效隧道結(jié)。
LED半導(dǎo)體1具有背側(cè)接觸7，該背側(cè)接觸7在豎直方向上位于 有源層2及有源層3之前。此外，LED半導(dǎo)體1具有前側(cè)接觸8，該 前側(cè)接觸8在豎直方向上設(shè)置在有源層2及有源層3之后。由此構(gòu)成 豎直傳導(dǎo)構(gòu)件，該豎直傳導(dǎo)構(gòu)件的特征在于在LED半導(dǎo)體1內(nèi)具有相 對(duì)均勻的電流分布。
進(jìn)一步地，半導(dǎo)體1可在背側(cè)接觸7的一側(cè)上設(shè)置在承載元件(未 示出)上。在此，承載元件優(yōu)選地包含導(dǎo)電材料。例如半導(dǎo)體元件l可 為薄膜半導(dǎo)體。在這種情況下，LED半導(dǎo)體1尤其在與承載元件不同 的生長(zhǎng)村底上生長(zhǎng)并隨后安裝在承載元件上，這可例如借助于焊接、 接合或粘合實(shí)現(xiàn)，其中優(yōu)選地，生長(zhǎng)襯底自L(fǎng)ED半導(dǎo)體剝離。背側(cè)接 觸7可同時(shí)用作鏡面，使得到達(dá)背側(cè)接觸7的輻射部分在豎直方向上 (即，在這種情況下在LED半導(dǎo)體1的輻射輸出耦合側(cè)方向上)反射。
在圖l所示的實(shí)施例中，半導(dǎo)體元件l中的有源層2和3優(yōu)選地單片集成。與此相反，在圖2所示的實(shí)施例中，包括有源層2的單個(gè) 第一層堆疊I以及包括有源層3的單個(gè)第二層堆疊II相互連接，以獲
得LED半導(dǎo)體1。這兩個(gè)層堆疊I及II的連接生產(chǎn)步驟通過(guò)箭頭標(biāo)示。
在層堆疊I上設(shè)置了接觸層，該接觸層在兩個(gè)層堆疊I及層堆疊 II的連接之后構(gòu)成接觸區(qū)4。備選地，接觸層可設(shè)置在層堆疊II上。 隨后，接觸區(qū)4集成在LED半導(dǎo)體1中第一有源層2及第二有源層3 之間。接觸層包含導(dǎo)電材料。此外，對(duì)于有源層2和/或有源層3的輻 射，接觸層是可穿透的。優(yōu)選地，接觸層包含粘合劑，使得兩個(gè)層堆 疊I及II借助于接觸層而才幾械連接。
可在層堆疊I上施加背側(cè)接觸7,而可在層堆疊II上構(gòu)成前側(cè)接 觸8。施加接觸可在兩個(gè)層堆疊I及層堆疊II的連接之前或之后實(shí)現(xiàn)。
在圖3所示的LED半導(dǎo)體1的實(shí)施例中，同樣兩個(gè)層堆疊I及層 堆疊II相疊設(shè)置，其中接觸區(qū)4集成在LED半導(dǎo)體1中層堆疊I與層 堆疊II之間。接觸區(qū)4具有第一區(qū)域4a及多個(gè)第二區(qū)域4b。第二區(qū) 域4b嵌入在第一區(qū)域4a中。優(yōu)選地，第二區(qū)域4b是導(dǎo)電的。區(qū)域 4a可是導(dǎo)電的或是絕緣的。如圖所示，第二區(qū)域4b可構(gòu)成為接觸墊 的形式，其中第二區(qū)域4b設(shè)置在層堆疊I上且另一個(gè)第二區(qū)域4b設(shè) 置在層堆疊II上。這兩個(gè)層堆疊1及II相互連接，其方式使得這兩個(gè) 區(qū)域4b相疊。借助于第二區(qū)域4b,層堆疊I及層堆疊II相互導(dǎo)電連 接。此外，有源層2和有源層3與接觸區(qū)4彼此設(shè)置成使得有源層2 和有源層3串聯(lián)連接。
這兩個(gè)層堆疊I及層堆疊II可借助于第二區(qū)域4b相互接合。此 外，第一區(qū)域4a可包含粘合劑，該粘合劑機(jī)械連接兩個(gè)層堆疊I和II。 優(yōu)選地，對(duì)于有源層2和/或有源層3所產(chǎn)生的輻射，第一區(qū)域4a是 可穿透的。
圖4中所示的LED半導(dǎo)體1具有第一層堆疊I以及在豎直方向上 設(shè)置在第一層堆疊I之后的第二層堆疊II，其中在層堆疊I與層堆疊 II之間設(shè)置有接觸區(qū)4。接觸區(qū)4包括第一區(qū)域4a及第二區(qū)域4b。第一區(qū)域4a及第二區(qū)域4b設(shè)置在第 一連接層4c及第二連接層4d之間。 優(yōu)選地，第一連接層4c及第二連接層4d用于改善層堆疊I與層堆疊 II之間的載荷子遷移。例如，連接層4c及連接層4d可包含輻射可穿 透的導(dǎo)電氧化物(TCO)，如ITO。尤其優(yōu)選的是，連接層4c及連接層 4d在連接兩個(gè)層堆疊I及層堆疊II之前施加在各層堆疊上。兩個(gè)層堆 疊I及層堆疊II中的一個(gè)層堆疊還具有第二區(qū)域4b，該第二區(qū)域4b 尤其構(gòu)成為接觸墊或接觸片。第二區(qū)域4b包含具有較小電阻的材料， 尤其是金屬，使得在接觸區(qū)4上有相對(duì)而言較佳的電流通過(guò)。第一區(qū) 域4a優(yōu)選地包含粘合劑，使得層堆疊I及層堆疊II尤其借助于第一區(qū) 域4a而機(jī)械連接。
本發(fā)明不限于根據(jù)實(shí)施例的描述。而且本發(fā)明包括各新特征以及 特征的各種組合，尤其包括權(quán)利要求中的特征的各種組合，即使這些 特征或組合自身未明確地在權(quán)利要求或?qū)嵤├薪o出。
權(quán)利要求
1.一種LED半導(dǎo)體(1)，具有至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第一有源層(2)以及至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第二有源層(3)，所述第二有源層(3)在豎直方向上堆疊在所述第一有源層(2)之上并與所述第一有源層(2)串聯(lián)連接，其中所述第一有源層(2)與所述第二有源層(3)借助于接觸區(qū)(4)而導(dǎo)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述接觸區(qū)(4) 設(shè)置在所述LED半導(dǎo)體(l)的側(cè)面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED半導(dǎo)體(1)，其中第一導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體層(5)在豎直方向上設(shè)置在所述第 一有源層(2)之后。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED半導(dǎo)體(1)，其中在所述第一導(dǎo)電 類(lèi)型的半導(dǎo)體層(5)與所述第二有源層(3)之間設(shè)置第二導(dǎo)電類(lèi)型的半 導(dǎo)體層(6)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述第一導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體層(5)及所述第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(6)構(gòu)成隧道結(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的LED半導(dǎo)體(1)，其中所述第一導(dǎo) 電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(5)具有未由半導(dǎo)體材料覆蓋的第 一 自由區(qū)(9)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED半導(dǎo)體(1),其中所述第二導(dǎo)電類(lèi) 型的半導(dǎo)體層(6)具有未由半導(dǎo)體材料覆蓋的第二自由區(qū)(10)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED半導(dǎo)體(1),其中所述接觸區(qū)(4) 自所述第一自由區(qū)(9)延伸至所述第二自由區(qū)(IO)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED半導(dǎo)體(1)，其中所述接觸區(qū)(4) 為接觸層。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所 述接觸區(qū)(4)包含金屬材料。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所 述接觸區(qū)(4)包含TCO。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所 述半導(dǎo)體(l)中的所述第一有源層(2)及所述第二有源層(3)單片地集 成。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，所述半 導(dǎo)體(l)是薄膜半導(dǎo)體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所述第一有源 層(2)與所述第二有源層(3)之間的所述接觸區(qū)(4)集成在所述LED半導(dǎo) 體(1)中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中第一層堆疊(I) 包括所述第一有源層(2)且第二層堆疊(II)包括所述第二有源層(3)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述層 堆疊(I, II)為薄膜半導(dǎo)體。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的LED半導(dǎo)體(l),其中除了所 述第一有源層(2)之外，所述第一層堆疊(I)還包括第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo) 體層(5)，并且除了所述第二有源層(3)之外，所述第二層堆疊(II)還包 括第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(6)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述接觸區(qū)(4) 設(shè)置在所述第 一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(5)與所述第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo) 體層(6)之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l),其 中所述接觸區(qū)(4)為接觸層。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l),其 中所述接觸區(qū)(4)具有至少 一個(gè)第 一 區(qū)域(4a)及至少 一個(gè)第二區(qū)域(4b)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述第二區(qū)域 (4b)是導(dǎo)電的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所述第二區(qū)域 (4b)包含金屬材料。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14至22中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所述接觸區(qū)(4)包含可由所述第一有源層(2)和/或第二有源層(3)產(chǎn)生 的輻射穿透的材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述接觸區(qū)(4) 包含TCO。
25. ^^居孑又巧'J關(guān)水丄4王24中1士一唄尸/f還的LtJJ亍于體(丄)，弄 中所述接觸區(qū)(4)包含粘合劑。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其 中在所述第 一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(5)上施加第 一連接層(4c)并且在所 述第二導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體層(6)上施加第二連接層(4d)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所述接觸區(qū)(4) 設(shè)置在所述第 一連接層(4c)與所述第二連接層(4d)之間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的LED半導(dǎo)體(1)，其中所述第 一連接層(4c)及所述第二連接層(4d)包含TCO。
29. 根據(jù)權(quán)利要求15至28中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(1),其 中所述第一層堆疊(I)以及所述第二層堆疊(II)借助于所述接觸區(qū)(4)來(lái) 機(jī)械連接。
30. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l),其中所 述第 一有源層(2)與所述第二有源層(3)產(chǎn)生相同波長(zhǎng)的輻射。
31. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，所述LED 半導(dǎo)體(l)的主要輻射在豎直方向上實(shí)現(xiàn)。
32. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中由 所述第 一有源層(2)產(chǎn)生的輻射透射所述第二有源層(3)。
33. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)，其中所 述半導(dǎo)體(l)、優(yōu)選是所述兩個(gè)有源層(2、 3)中的一個(gè)或所述兩個(gè)有源 層(2、 3)包含AlnGamlnLn-mP，其中0《n《1， (Km《l且n+m"。
34. 根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l),其中 所述半導(dǎo)體(l)、優(yōu)選是所述兩個(gè)有源層(2、 3)中的一個(gè)或所述兩個(gè)有 源層(2、 3)包含AlnGaJn!-歸As,其中0《n《1， CKm《l且n+m《1。
35. 根據(jù)權(quán)利要求1至32中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(1),其中 所述半導(dǎo)體(l)、優(yōu)選是所述兩個(gè)有源層(2、 3)中的一個(gè)或所述兩個(gè)有 源層(2、 3)包含AlnGamln",N,其中0《n《1， 0《m《l且n+m《1。
36. 根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)在發(fā)射 輻射的構(gòu)件中的應(yīng)用。
37. 根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)在一般 照明中的應(yīng)用。
38. 根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)在背光 中的應(yīng)用，例如在顯示器中的應(yīng)用。
39. 根據(jù)權(quán)利要求1至35中任一項(xiàng)所述的LED半導(dǎo)體(l)在投影 應(yīng)用中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種具有至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第一有源層及至少一個(gè)產(chǎn)生輻射的第二有源層的LED半導(dǎo)體，該第二有源層在豎直方向上堆疊在第一有源層上并與第一有源層串聯(lián)連接，其中第一有源層及第二有源層借助于接觸區(qū)來(lái)導(dǎo)電連接。此外，本發(fā)明還描述了LED半導(dǎo)體的不同應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01L33/08GK101517757SQ200780035389
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者P·海德博恩, R·沃思, R·溫迪希 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司