具有再发光半导体构造的适用的LED装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制品，该制品包括具有再发光表面的ＬＥＤ。再发光半导体结构具有发射表面并将有所述ＬＥＤ发射的光转化为不同波长的光。所述发射表面的至少一个阻止全内反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光源。更具体地讲，本专利技术涉及包括适用于增加的光提取的发光二极管(LED)和再发光半导体构造的光源。
技术介绍
发光二极管(LED)为当电流在阳极和阴极之间通过时发出光的固态半导体装置。常规的LED包括单个pn结。pn结可以包括一个中间无掺杂区域；此类pn结还可以被称为pin结。像非发光半导体二极管一样，常规的LED更容易按一个方向通过电流，即按电子从负区移动到正区的方向。当电流以向前的方向通过LED时，来自负区的电子与来自正区的空穴重组，生成光子。由常规LED发射的光外观为单色；也就是说，它以单一的窄带波长生成。所发射光的波长对应于与电子空穴对重组相关的能量。在最简单的情况中，该能量约为半导体的能带隙能量，其中重组在该半导体中进行。常规的LED可以在pn结处另外包含一个或多个捕获高浓度电子和空穴的量子阱，从而增强产生光的重组。若干调查者已经试图生产一种发射白光或对于人眼3色觉来说呈现白色的光的LED装置。一些调查者报道了传说的pn结内拥有多个量子阱的LED的设计或制造，其中量子阱旨在发射不同波长的光。以下参考文献可能与这样的技术相关美国专利No. 5,851,905;美国专利No. 6,303,404;美国专利No. 6,504,171;美国专利No. 6,734,467; Damilano等人，Monolithic White Light Emitting Diodes Based on InGaN/GaNMultiple-Quantum Wells (基于InGaN/GaN多量子阱单色白光发光二极管)，Jpn. J. Appl.Phys.(《日本应用物理杂志》)巻40(2001 )第L918-L920页； 山田等人， Re-emitting semiconductor construction FreeHigh-Luminous-Efficiency White Light-Emitting Diodes Composed ofInGaN Quantum Well(InGaN量子阱组成的高发光效率白色游离发光二极管的再发光半导体构造)，Jpn. J. Appl.Phys.(《日本应用物理杂志》)巻41 (2002)第L246-L248页；Dalmasso等人，Injection Dependence ofthe Electroluminescence Spectra of Re-emitting semiconductorconstruction Free GaN-Based White Light Emitting Diodes (再发光半导体构造游离GaN基白色发光二极管的的电致发光光谱的注射依赖)，phy. Stat.sol.(《固态物理》)(a) 192，编号l， 139-143 (2003)。一些调査者报道了传说的将两个常规LED结合起来的设计或制造，旨在独立地在单个装置内发射不同波长光的LED装置。以下参考文献可能与这样的技术相关美国专利No. 5,851,905;美国专利No.6,734,467;美国专利出版No. 2002/0041148 Al;美国专利出版No.2002/0134989 Al ; 以及 Luo 等人，Patterned three-colorZnCdSe/ZnCdMgSe quantum-well structures for integrated full-color andwhite light emitters (集成有全彩色和白光发射器的图案化的三色ZnCdSe/ZnCdMgSe量子阱结构)，Phys丄etters (《物理通讯》)，巻77，编号26，第4259-4261页(2000)。一些调査者报道了传说的LED装置的设计或制造，所述LED装置将常规LED元件与诸如钇铝石榴石(YAG)的化学再发光半导体构造结合起来，旨在吸收部分由LED元件发射的光以及较长波长的再发射光。美国专利No. 5,998,925和美国专利No. 6,734,467可能与这样的技术相关。一些调査者报道了传说的LED的设计和制造，所述LED在正掺杂有I、 Al、 Cl、 Br、 Ga或In的ZnSe基板上发展，以便在所述基板上产生荧光中心，旨在吸收部分由LED元件发射的光以及较长波长的再发射光。美国专利申请6,337,536和日本专利申请出版编号2004-072047可能与这样的技术相关。美国专利出版No.2005/0023545以引用的方式并入本文。
技术实现思路
简而言之，本专利技术涉及包括适用于增加的光提取的发光二极管(LED)和再发光半导体构造的光源。在本申请中参照半导体装置中的层叠堆，紧邻是指没有居间层的序列中的下一个，近邻是指具有一个或几个居间层的序列中的下一个，而围绕是指序列中的之前和之后；势阱是指半导体装置中的半导体层，所述半导体层具有比围绕层低的导带能或比围绕层高的价带能，或二者均有；量子阱是指足够薄、量子化效应提升阱中电子空穴对跃迁能量的势阱，通常厚度为100nm或更小；跃迁能量是指电子空穴重组能源；晶格调和是指，结合两种诸如基板上的外延膜的晶体材料，处于隔绝中的每种材料均具有晶格常数，并且这些晶格常数基本上等同，典型地相互间的差异不超过0.2%，更典型地相互间的差异不超0.1%，而最典型地相互间的差异不超0.01%;以及假晶是指，结合具有给定厚度的诸如外延膜和基板的第一晶体层和第二晶体层，处于隔绝中的每个层均具有晶格常数，并且这些6晶格常数为足够类似的，以使得呈给定厚度的第一层可在该层的平面内采用第二层的晶格间距而基本上不产生失配缺陷。应该理解，对于本文所述的本专利技术的任何实施例，均包括有正掺杂和负掺杂半导体区；还应设想本文还公开的另一个实施例，其中正掺杂可用负掺杂交换，反之亦然。应该理解，可提供本文所述的每个势阱、第一势阱、第二势阱和第三势阱以及单个势阱，或可提供通常具有类似特性的多个势阱。同样，应该理解，可提供本文所述的量子阱、第一量子阱、第二量子阱和第三量子阱以及单个量子阱，或可提供通常具有类似特性的多个量子阱。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的结构中半导体的导带和价带的平带图。层厚度未按比例绘制。图2中示出了多种II-VI 二元化合物以及它们的合金的晶格常数和能带隙的坐标图。图3示出了从根据本专利技术的一个实施例的装置发射出的光的光谱的坐标图。图4是根据本专利技术的一个实施例的结构中半导体的导带和价带的平带图。层厚度未按比例绘制。具体实施例方式本专利技术提供一种装置，该装置包括适用于增加的光提取的LED和再发光半导体构造。通常，LED能够以第一波长发射光，而再发光半导体构造能够以该第一波长吸收光且以第二波长再发射光。再发光半导体构造包括不位于pn结内的势阱。再发光半导体构造的势阱通常(但不一定)是量子阱。7在典型操作过程中，LED发射光子以对电流做出响应，而再发光半导体构造发射光子以对吸收从LED发射的部分光子做出响应。在一个实施例中，再发光半导体构造另外包括与势阱近邻或紧邻的吸收层。吸收层通常具有能带隙能量，该能带隙能量一般小于或等于由LED发射的光子的能量，而大于再发光半导体构造的势阱跃迁能。在典型操作过程中，吸收层促进由LED发射的光子的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包括：　ＬＥＤ，其具有第一发射表面；　再发光半导体结构，其将由所述ＬＥＤ发射的光转换为不同波长的光并具有第二发射表面，第一和第二发射表面中的至少一个适于阻止全内反射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-14 60/804,800;US 2007-5-30 11/755,0101. 一种制品，包括LED，其具有第一发射表面；再发光半导体结构，其将由所述LED发射的光转换为不同波长的光并具有第二发射表面，第一和第二发射表面中的至少一个适于阻止全内反射。2. 根据权利要求1所述的制品，的至少一个被粗糙化。3. 根据权利要求1所述的制品，的至少一个被结构化。4. 根据权利要求1所述的制品，的至少一个用成形封壳封装。5. 根据权利要求1所述的制品，势阱。其中所述第一和第二发射表面中其中所述第一和第二发射表面中其中所述第一和第二发射表面中其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁J乌德科克，凯瑟琳A莱瑟达勒，迈克尔A哈斯，托马斯J米勒，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]