包括光提取改型的发光二极管及其制作方法技术

发光二极管包括一个有第一和第二相对面的衬底，该衬底对预定波长范围内的光辐射是透明的，并被构图以在横截面内确定从第一面向第二面伸展进入衬底的多个支座。第二面上的二极管区这样设定：当在二极管区施加电压时，发射预定波长范围内的光进入衬底。在二极管区上、与衬底相对的安装支架被配置成支持二极管区，使得当在二极管区施加电压时，从二极管区发射进入衬底的光是从第一面发出。衬底的第一面可以包括在衬底内确定多个三角形支座的多个槽。槽可以包括锥形侧壁和／或斜面的底层。衬底的第一面也可以包括通孔阵列。通孔可以包括锥形侧壁和／或底层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子器件和其制作方法，更具体而言，涉及发光二极管(LED)及其制作方法。
技术介绍
发光二极管广泛用于消费和商业应用。本领域的技术人员众所周知，发光二极管通常包括在微电子衬底上的二极管区。微电子衬底包括，例如，砷化镓，磷化镓和它们的合金，碳化硅和/或蓝宝石。LED的不断发展已经产生高效和机械坚固的光源，该光源能够覆盖和超出可见光范围的光谱。这些特性结合固态器件潜在的长工作寿命，可以使多种新的显示应用成为可能，也可以使LED处于与已经很好确立的白炽灯和荧光灯相竞争的位置。LED效率的一个测量标准是每流明的成本。对LED，每流明的成本可以是每个LED芯片的制作成本、LED材料内量子效率和耦合或提取器件产生的光的能力的函数。关于光提取问题的评论，可参见1997年Academic Press(科学出版社)Stringfellow等人的标题为“HighBrightness Light Emitting Diodes(高亮度发光二极管)”的教科书，特别是Craford的标题为“Overview of Device Issues in High-Brightness Light本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管，包括：有第一和第二相对面的衬底，该衬底对预定波长范围的光辐射是透明的，并对衬底形成图案以在横截面里确定从第一面向第二面方向伸入衬底的多个支座；和在第二面上的二极管区，二极管区被配置成当在二极管区上施加电压时， 发射在预定波长范围的光进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底。

【技术特征摘要】
US 2001-2-1 60/265,707;US 2001-7-23 60/307,2351.一种发光二极管，包括有笫一和第二相对面的衬底，该衬底对预定波长范围的光辐射是透明的，并对衬底形成图案以在横截面里确定从第一面向第二面方向伸入衬底的多个支座；和在第二面上的二极管区，二极管区被配置成当在二极管区上施加电压时，发射在预定波长范围的光进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底。2.根据权利要求1的发光二极管，还包括在二极管区上、与衬底相对的安装支架，所述衬底对预定频率范围的光辐射是透明的，该安装支架被配置成支持二极管区，使得在二极管区上施加电压时，从二极管区发射进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底的光从多个支座发出。3.根据权利要求1的发光二极管，还包括在第一面上、与二极管区相对的安装支架，该安装支架被配置成支持第一面。4.根据权利要求2的发光二极管，还包括在安装支架和二极管区之间的反射器，该反射器被配置成，在二极管区上施加电压时，把从二极管区发射的光反射回去进入二极管区，通过对该预定波长范围的光辐射透明的衬底，从多个支座发出。5.根据权利要求3的发光二极管，还包括在安装支架和第一面之间的反射器，该反射器被配置成，在二极管区上施加电压时，把从第一面发射的光反射回去进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底。6.根据权利要求4的发光二极管，还包括在二极管区和反射器之间的透明电极。7.根据权利要求5的发光二极管，还包括在第一面和反射器之间的透明电极。8.根据权利要求4的发光二极管，其中反射器包括至少一种反射性金属的层。9.根据权利要求6的发光二极管，其中透明电极包括一层镍/金、氧化镍/金、氧化镍/铂、钛和/或钛/金。10.根据权利要求4的发光二极管，还包括在反射器和安装支架之间的阻挡区；和在阻挡区和安装支架之间的焊接区。11.根据权利要求5的发光二极管，还包括在反射器和安装支架之间的阻挡区；和在阻挡区和安装支架之间的焊接区。12.根据权利要求10的发光二极管，其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。13.根据权利要求11的发光二极管，其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。14.根据权利要求1的发光二极管，还包括与第一面相邻、与二极管区相对的光学元件。15.根据权利要求1的发光二极管，其中衬底的第一面其中包括至少一个槽，该槽在横截面内确定衬底内的多个支座。16.根据权利要求15的发光二极管，其中支座是三角形支座。17.根据权利要求15的发光二极管，其中槽包括锥形的和/或弯曲的侧壁。18.根据权利要求15的发光二极管，其中槽包括斜面的和/或弯曲的底层。19.根据权利要求17的发光二极管，其中槽包括斜面的和/或弯曲的底层。20.根据权利要求15的发光二极管，其中衬底的第一和第二面包括正方形周界。21.根据权利要求15的发光二极管，其中衬底的第一面包括纹理化的表面。22.根据权利要求1的发光二极管，其中衬底的第一面其中包括通孔阵列，该通孔阵列在横截面内确定衬底中的多个支座。23.根据权利要求22的发光二极管，其中通孔包括锥形的和/或弯曲的侧壁。24.根据权利要求22的发光二极管，其中通孔包括平面的、斜面的和/或弯曲的底层。25.根据权利要求23的发光二极管，其中通孔包括平面的、斜面的和/或弯曲的底层。26.根据权利要求22的发光二极管，其中衬底的第一和第二面包括正方形周界。27.根据权利要求22的发光二极管，其中衬底的第一面包括纹理化的表面。28.根据权利要求22的发光二极管，其中通孔阵列包括锥形的和/或弯曲的通孔的阵列。29.根据权利要求1的发光二极管，其中二极管区包括外围部分，至少一个被外围部分包围的中央部分，和至少一个发射区，该发射区被限定在至少一个中央部分内且不伸展到外围部分上。30.根据权利要求1的发光二极管，还包括在二极管区上的多个发射区，其中相应的发射区之一限定在相应的支座之一内且不伸展到相应的支座之一的外面。31.根据权利要求15的发光二极管，还包括在二极管区上的多个电极，其中相应的电极之一限定在相应的支座之一内且不伸展到相应的支座之一外面。32.根据权利要求22的发光二极管，还包括在不覆盖通孔的二极管区上的至少一个电极。33.根据权利要求1的发光二极管，其中衬底包括碳化硅和其中二极管区包括氮化镓。34.一种发光二极管，包括有第一和第二相对面的衬底，第一面与第二面相比有比较小的表面积；和在第二面上的二极管区，该二极管区包括限定在第一面的较小表面积里的发射区。35.根据权利要求34的发光二极管，其中发射区包括台面。36.根据权利要求34的发光二极管，其中衬底的第一面包括纹理化的表面。37.根据权利要求35的发光二极管，还包括在台面的至少一部分上的一透明电极。38.根据权利要求34的发光二极管，其中衬底是对预定波长范围的光辐射透明的碳化硅衬底，其中二极管区被配置成发射该预定波长范围的光。39.一种发光二极管，包括有第一和第二相对面的衬底，第一面与第二面相比有比较小的表面积；在第二面上的二极管区；和在二极管区上、与衬底相对的安装支架。40.根据权利要求39的发光二极管，其中衬底对预定波长范围的光辐射是透明的，并且其中二极管区被配置成，当在二极管区上施加电压时，发射该预定波长范围的光进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底。41.根据权利要求40的发光二极管，其中安装支架还被配置成支持二极管区，使得在二极管区上施加电压时，从二极管区发射进入对该预定波长范围的光辐射透明的衬底的光从第一面发射出。42.根据权利要求41的发光二极管，还包括在安装支架和二极管区之间的反射器，该反射器被配置成，在二极管区上施加电压时，把从二极管区发射的光反射回去进入二极管区，通过对该预定波长范围的光辐射透明的衬底并从第一面发射出。43.根据权利要求42的发光二极管，还包括在二极管区和反射器之间的透明电极。44.根据权利要求42的发光二极管，还包括在反射器和安装支架之间的阻挡区；和在阻挡区和安装支架之间的焊接区。45.根据权利要求44的发光二极管，其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。46.一种发光二极管，包括衬底；在衬底上的二极管区；和在衬底和二极管区之一上的接触结构，该接触结构包括在衬底和二极管区之一上的一欧姆和反射器区；在欧姆和反射器区上、与衬底和二极管区之一相对的阻挡区；在阻挡区上、与欧姆和反射器区相对的焊接区。47.根据权利要求46的发光二极管，还包括在焊接区上、与阻挡区相对的安装组件。48.根据权利要求46的发光二极管，其中欧姆和反射器区包括在衬底和二极管区之一上的透明的欧姆层；和在透明的欧姆层上、与衬底和二极管区之一相对的反射器，其中阻挡区是在反射器上。49.根据权利要求46的发光二极管，其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。50.根据权利要求48的发光二极管，其中透明的欧姆层包括包括镍/金、氧化镍/金、氧化镍/铂、钛和/或钛/金的一层，该层足够薄以致对预定波长范围的光辐射是透明的。51.根据权利要求50的发光二极管，其中透明的欧姆层的厚度是在约10和约100之间。52.根据权利要求48的发光二极管，其中透明的欧姆层包括铟锡氧化物层。53.根据权利要求48的发光二极管，其中透明的欧姆层包括图形化的透明的欧姆层。54.根据权利要求48的发光二极管，其中图形化的透明的欧姆层包括栅和/或点图案。55.根据权利要求48的发光二极管，其中反射器包括至少一层反射金属层。56.根据权利要求46的发光二极管，其中欧姆和反射器区包括一包含银和/或铝的单层。57.根据权利要求46的发光二极管，其中阻挡区包括镍、镍/钒和/或钛/钨。58.根据权利要求46的发光二极管，其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。59.根据权利要求48的发光二极管其中透明的欧姆层包括包括镍/金、氧化镍/金、氧化镍/铂、钛和/或钛/金的一层，该层足够薄以致对预定波长范围的光辐射是透明的；其中反射器包括至少一层反射金属层；其中阻挡区包括镍、镍/钒和/或钛/钨；和其中焊接区包括金、铟、焊料和/或铜焊。60.根据权利要求59的发光二极管，其中透明的欧姆层的厚度是在约10和约100之间。61.根据权利要求59的发光二极管，其中图形化的透明欧姆层包括栅和/或点图案。62.一种发光二极管，包括有第一和第二相对面的衬底，第一面与第二面相比有比较小的表面积；在第二面上的二极管区；在第一面上与二极管区相对的第一欧姆层；在第一欧姆层上与衬底相对的粘附层；在粘附层上与第一欧姆层相对的第一阻挡层；在第一阻挡层上与粘附层相对的第一焊接层；在二极管区上与衬底相对的第二欧姆层；在第二欧姆层上、与二极管区相对的反射器层；在反射器层上与第二欧姆层相对的第二阻挡层；和在第二阻挡层上与反射器层相对的第二焊接层。63.根据权利要求62的发光二极管，还包括在第二焊接层上与第二阻挡层相对的安装支架。64.根据权利要求62的发光二极管，其中第二欧姆层包括第二欧姆和反射器层。65.根据权利要求62的发光二极管，其中第一欧姆层包括反射性金属。66.根据权利要求62的发光二极管，其中粘附层包括钛。67.根据权利要求62的发光二极管，其中第一阻挡层包括铂。68.根据权利要求62的发光二极管，其中第一焊接层包括金。69.根据权利要求62的发光二极管，其中第二欧姆层包括镍/金、氧化镍/金、氧化镍/铂、钛和/或钛/金。70.根据权利要求62的发光二极管，其中反射器层包括银和/或铝。71.根据权利要求62的发光二极管，其中第二阻挡层包括镍、镍/钒和/或钛/钨。72.根据权利要求62的发光二极管，其中第二焊接层包括金、铟、焊料和/或铜焊。73.根据权利要求62的发光二极管，其中第一欧姆层，粘附层，第一阻挡层和第一焊接层每个包括中央部分和从中央部分伸出的至少一个指。74.一种发光二极管，包括有第一和第二相对面的衬底，第一面与第二面相比有比较小的表面积；在第二面上的二极管区；在第一面上与二极管区相对的包含银和/或铝的第一层；在第一层上与衬底相对的包含钛的第二层；在第二层上与第一层相对的包含铂的第三层；在第三层上与第二层相对的包含金的第四层；在二极管区上与衬底相对的包含镍/金、氧化镍/金、氧化镍/铂、钛和/或钛/金的第五层；在第五层上与二极管区...

【专利技术属性】
技术研发人员：DB小斯拉特，RC格拉斯，CM斯沃波达，B凯勒，J伊贝特森，B蒂贝奥尔特，EJ塔萨，
申请(专利权)人：克里公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]