【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
公开了一种发射辐射的半导体组件、一种为发射辐射的半导体组件选择电介质层堆叠的方法以及一种为发射辐射的半导体组件选择转换元件的转换材料的方法。
技术介绍
技术实现思路
1、要解决的目的是指定一种特别高效的发射辐射的半导体组件。此外，要指定一种用于选择电介质层堆叠和用于为这种发射辐射的半导体组件选择转换元件的转换材料的方法。
2、公开了一种发射辐射的半导体组件。例如，发射辐射的半导体组件被配置成从辐射出射表面发射电磁辐射。由发射辐射的半导体组件发射的电磁辐射例如是可见光。
3、根据至少一个实施例，发射辐射的半导体组件包括发射辐射的半导体芯片，所述半导体芯片被配置成发射具有第一峰值波长的电磁辐射。
4、发射辐射的半导体芯片例如包括半导体主体。半导体主体具有例如第一导电类型的第一半导体层和不同于第一导电类型的第二导电类型的第二半导体层。例如，第一和第二半导体层被布置成堆叠在彼此之上，特别是外延生长在彼此之上。例如，第一半导体层是p掺杂的，并且因此形成为p导电的。在这种情况下，第二半导体层例如是n掺杂的，并且因此形成为n导电的。这意味着第一导电类型例如是p导电类型，并且第二导电类型是n导电类型。
5、例如，有源区布置在第一半导体层和第二半导体层之间。有源区例如被配置成生成电磁辐射，该电磁辐射从发射辐射的半导体芯片的辐射出射表面发射。有源区例如与第一半导体层序列和第二半导体层序列直接接触。有源区具有例如用于生成电磁辐射的pn结，诸如单量子阱结构或多量子阱结构
6、半导体主体例如基于iii-v族半导体化合物材料。例如，半导体主体基于氮化镓。
7、例如，由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射表示芯片发射光谱。芯片发射光谱包括由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射的光谱强度，该光谱强度取决于由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射的波长λ。芯片发射光谱具有最大值和半宽度。第一峰值波长特别是对应于芯片发射光谱具有最大值时的波长λ。
8、由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射例如是近紫外辐射和/或可见光，特别是蓝光。例如，第一峰值波长在至少400nm和至多500nm之间，特别是在至少420nm和至多470nm之间，例如大约435nm。芯片发射光谱的半宽度例如在至少10nm和至多50nm之间，例如大约25nm。
9、根据至少一个实施例，发射辐射的半导体组件包括转换元件，所述转换元件被配置成发射具有第二峰值波长的电磁辐射。转换元件例如具有主延伸平面。竖直方向垂直于主延伸平面而定向，并且横向方向平行于主延伸平面而定向。
10、转换元件包括例如基质材料，磷光体颗粒被引入所述基质材料中。基质材料例如是树脂，诸如环氧树脂、硅树脂或这些材料的混合物。例如，磷光体颗粒向转换元件提供波长转换性质。
11、替代地，转换元件是陶瓷转换元件。例如，陶瓷转换元件包括在陶瓷基质材料中共同烧结的磷光体颗粒。在这种情况下，转换元件的转换中心仅分布在磷光体颗粒中。
12、替代地，陶瓷转换元件是陶瓷层，特别是转换块。在这种情况下，转换中心遍及陶瓷层地分布。
13、例如，磷光体颗粒包括第一组磷光体颗粒和第二组磷光体颗粒。第一组磷光体颗粒被配置成将由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射转换成第一次级辐射。第二组磷光体颗粒被配置成将由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射转换成不同于第一次级辐射的第二次级辐射。第一次级辐射是例如黄光到绿光，而第二次级辐射是例如红光。
14、转换元件仅部分地转换由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射，特别是至多50％或至多70％。
15、由转换元件转换和发射的电磁辐射表示转换光谱。转换光谱包括由转换元件发射的电磁辐射的光谱强度，特别是第一次级辐射和/或第二次级辐射的光谱强度，所述光谱强度取决于由转换元件发射的电磁辐射的波长λ。转换光谱具有最大值和半宽度。第二峰值波长特别是对应于转换光谱具有最大值时的波长λ。
16、转换光谱的半宽度例如在至少15nm和至多200nm之间，例如大约125nm。
17、根据至少一个实施例，发射辐射的半导体组件包括布置在发射辐射的半导体芯片和转换元件上的电介质层堆叠。
18、例如，转换元件布置在发射辐射的半导体芯片上，并且电介质层堆叠布置在转换元件上。发射辐射的半导体芯片、转换元件和电介质层堆叠例如在竖直方向上彼此叠加地布置，特别是以所示的次序。例如，发射辐射的半导体芯片与转换元件直接接触和/或转换元件与电介质层堆叠直接接触。
19、电介质层堆叠包括例如若干个层，每个层包括电介质材料。每一个电介质层都具有例如可预定的折射率和可预定的厚度。对于不同的电介质层，至少一些折射率和至少一些厚度是不同的。
20、例如，电介质层堆叠具有光滑外表面。这里的光滑外表面意味着外表面在竖直方向上不具有大于500nm的凸起或凹陷。
21、根据发射辐射的半导体组件的至少一个实施例，在第一角度范围内，对于具有第一峰值波长的电磁辐射和具有第二峰值波长的电磁辐射，电介质层堆叠的透射率大于阈值。
22、由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射和由转换元件发射的电磁辐射照射在电介质层堆叠的面向转换元件的第一主表面上。电磁辐射例如依据它们在第一主表面上的入射角和/或依据它们的波长而穿过电介质层堆叠。穿过电介质层堆叠的电磁辐射例如经由电介质层堆叠的背离转换元件的第二主表面发射。透射率是第二主表面处的总电磁辐射的光谱强度与第一主表面处的总电磁辐射的光谱强度的商。
23、如果透射率大于阈值，则具有第一峰值波长的电磁辐射(特别是由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射)和具有第二峰值波长的电磁辐射(特别是由转换元件发射的电磁辐射)可以在很大程度上穿过电介质层堆叠并经由第二半表面耦合输出。“很大程度上”在这里和下文中意味着电磁辐射的至少70％、特别是至少80％被耦合输出。
24、根据发射辐射的半导体组件的至少一个实施例，在第二角度范围内，对于具有第一峰值波长的电磁辐射和具有第二峰值波长的电磁辐射，电介质层堆叠的透射率小于阈值。
25、如果透射率小于阈值，则具有第一峰值波长的电磁辐射(特别是由发射辐射的半导体芯片发射的电磁辐射)和具有第二峰值波长的电磁辐射(特别是由转换元件发射的电磁辐射)至少部分地被电介质层堆叠反射回来。“至少部分地反射回来”在这里和下文中意味着电磁辐射的至少20％、特别是至少30％被反射回来。
26、反射回来的电磁辐射(即未被透射的电磁辐射)特别是不被电介质层堆叠所吸收，而是在转换元件的方向上被反射回来。
27、在至少一个实施例中，发射辐射的半导体组件包括被配置成发射具有第一峰值波长的电磁辐射的发射辐射的半导体芯片、被配置成发射具有第二峰值波长的电磁辐射的转换元件以及布置在发射辐射的半导体芯片和转换元件上的电介质层堆叠。此外，在第一角度范围内，对于具有第一峰值波长的辐射和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发射辐射的半导体组件(1)，其具有：
2.根据权利要求1所述的发射辐射的半导体组件(1)，
3.根据权利要求1或2中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，其中
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，包括
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，其中
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发射辐射的半导体组件(1)，包括
10.一种用于为发射辐射的半导体组件(1)选择电介质层堆叠(4)的方法，包括以下步骤：
11.根据权利要求10所述的方法，其中
12.一种用于为发射辐射的半导体组件(1)选择转换元件(3)的转换材料的方法，包括以下步骤：
13.根据权利要求12所述的方法，其中
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