【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及半导体发光器件。特别地，公开了一种包括近场表面晶格共振反射器的半导体发光器件。
技术介绍
技术实现思路
1、本专利技术的半导体发光器件包括半导体二极管结构、表面晶格共振(slr)结构、和反射器。半导体二极管结构包括第一和第二掺杂半导体层以及在第一半导体层的背表面和第二半导体层的前表面之间的有源层。有源层以标称发射真空波长λ0发射输出光以在二极管结构内传播，该输出光由流过器件的电流产生。slr结构被定位在紧靠第二半导体层的背表面，并且反射器被定位在紧靠slr结构的背表面。第二半导体层足够薄，使得slr结构相对于真空波长λ0与有源层近场邻近。第一半导体层的前表面的至少一部分被布置为器件出射表面，通过该器件出射表面，在二极管结构内相对于器件出射表面垂直传播并且在二极管结构内入射在器件出射表面上的输出光的至少一部分作为器件输出光离开二极管结构。器件出射表面可以包括抗反射层或涂层。
2、该slr结构包括(i)基本上透明的电介质材料的折射率匹配层，其被定位在紧靠第二半导体层的背表面...
【技术保护点】
1.一种半导体发光器件，包括：
2.根据权利要求1所述的器件，所述反射器包括分布式布拉格反射器或电介质多层反射器。
3.根据权利要求2所述的器件，所述分布式布拉格反射器或所述电介质多层反射器包括以下之中的一种或多种材料：掺杂或未掺杂的硅；一种或多种掺杂或未掺杂的III-V族、II-VI族或IV族半导体；掺杂或未掺杂的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；一种或多种掺杂或未掺杂的金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物；一种或多种光学玻璃；或者一种或多种掺杂或未掺杂的聚合物。
4.根据权利要求1所述的器件，所述反射器包括金属层。
5.根据...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体发光器件，包括：
2.根据权利要求1所述的器件，所述反射器包括分布式布拉格反射器或电介质多层反射器。
3.根据权利要求2所述的器件，所述分布式布拉格反射器或所述电介质多层反射器包括以下之中的一种或多种材料：掺杂或未掺杂的硅；一种或多种掺杂或未掺杂的iii-v族、ii-vi族或iv族半导体；掺杂或未掺杂的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；一种或多种掺杂或未掺杂的金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物；一种或多种光学玻璃；或者一种或多种掺杂或未掺杂的聚合物。
4.根据权利要求1所述的器件，所述反射器包括金属层。
5.根据权利要求4所述的器件，进一步包括一个或多个导电通孔，每个通孔被布置为穿过所述金属层和所述第二半导体层之间的所述slr结构的局部外接导电路径。
6.根据权利要求4所述的器件，所述金属层包括铝、银或金中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的器件，进一步包括在所述slr结构和所述第二半导体层的背表面之间的基本上透明的电极层。
8.根据权利要求7所述的器件，进一步包括多个导电通孔，每个通孔被布置为穿过金属层和透明电极层之间的所述slr结构的局部外接导电路径。
9.根据权利要求7所述的器件，所述透明电极层包括以下中的一种或多种：氧化铟锡、氧化铟锌、或者一种或多种其他透明导电氧化物。
10.根据权利要求1所述的器件，所述有源层和所述slr结构之间的距离小于约λ0/n，n是所述第二半导体层的有效折射率。
11.根据权利要求1所述的器件，λ0大于约0.20μm且小于约10μm。
12.根据权利要求1所述的器件，所述slr结构包括以下之中的一种或多种材料：掺杂或未掺杂的硅；一种或多种掺杂或未掺杂的iii-v族、ii-vi族或iv族半导体；掺杂或未掺杂的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；一种或多种掺杂或未掺杂的金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物；一种或多种光学玻璃；或者一种或多种掺杂或未掺杂的聚合物。
13.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件包括所述slr结构的一个或多个对应层内的一个或多个体积的电介质材料，这些散射元件中的每一个的电介质材料在折射率方面不同于所述slr结构的对应层的材料。
14.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件包括所述slr结构的一个或多个对应层内的一个或多个体积的金属材料。
15.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件包括所述slr结构的一个或多个层内的一个或多个纳米天线或者一个或多个超构原子或超构分子。
16.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件的尺寸或所述散射元件之间的间距小于约λ0/n，n为所述第二半导体层的有效折射率。
17.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件包括以下之中的一种或多种材料：一种或多种金属或金属合金；掺杂或未掺杂的硅；一种或多种掺杂或未掺杂的iii-v族、ii-vi族或iv族半导体；掺杂或未掺杂的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；一种或多种掺杂或未掺杂的金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物；一种或多种光学玻璃；或者一种或多种掺杂或未掺杂的聚合物。
18.根据权利要求1所述的器件，所述slr结构包括氧化铌折射率匹配层和二氧化硅较低折射率层以及铝散射元件。
19.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件作为周期性阵列被布置在所述折射率匹配层上或所述折射率匹配层中。
20.根据权利要求19所述的器件，所述周期性阵列为矩形、六边形或三角形阵列。
21.根据权利要求1所述的器件，所述散射元件以不规则或非周期性布置被布置在所述折射率匹配层上或所述折射率匹配层中。
22.根据权利要求1所述的器件，所述slr结构与所述有源层的近场邻近以及所述slr结构的结构布置导致所述器件表现出大于约1.01的purcell因子。
23.根据权利要求1所述的器件，所述slr结构与所述有源层的近场邻近以及所述slr结构的结构布置导致在所述二极管结构内朝向所述第一半导体层的前表面传播的输出光的一小部分在由所述第一半导体层和紧靠其前表面的外部介质之间的界面限定的逸出锥内，所述小部分大于约0.13。
24.根据权利要求23所述的器件，所述外部介质包括环境空气。
25.根据权利要求1所述的器件，所述slr结构与所述有源层的近场邻近以及所述slr结构的结构布置导致在所述二极管结构内朝向所...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·阿卜杜勒哈利克，A·瓦斯金，D·帕尔，J·戈麦斯里瓦斯，A·F·科恩德林克，T·洛佩兹，A·阿巴斯，
申请(专利权)人：亮锐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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