本发明专利技术关于一种表面发光的半导体发光二极管（LED）其特征在：在一基板（2）与一第一阻挡层（5）之间有第一种导电类型的反射层（4），第一接触层（9）至少有一发光的表面（13），经由此表面，由一活性层（6）发出的光束由LED出来，且该发光表面利用受电荷载体照射的表面有植入异物的区域（11）在第一接触层互相隔离成不导电及不透光，且这些层的位在该发光表面（13）下方的区域，从第一接触层（9）一直到至少穿过该活性层（6）过去为止。利用受电荷载体照射的第一深植入的区域（12.1）与这些层的不发光表面（13）下方的区域隔绝成不导电及不透光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面发光的半导体发光二极管
本新型涉及一种半导体发光二极管，与US5216263A所揭露的半导体发光二极管同类型。
技术介绍
用LED及LED数组芯片显示图形符号已有数十年历史。其中，采用锌扩散或锌植入工艺向GaAs (砷化镓)基板上的厚η型GaAsP (磷砷化镓)层中送入锌，以此研制出(例如) 七段LED显示芯片，此项工艺沿用至今。在5mA电流强度下，其光强通常达到每段O. lmcd。 发射波长被材料限制在650-660nm (红色光)范围内，此波长范围内的人眼灵敏度仅为10%左右。·另有将可见光谱发射波长互不相同的较高效LED芯片(效率约为10%)予以组合排布的混合型LED显示组件。但此类组件受尺寸限制无法应用于狭小空间，例如，无法应用于光学设备的光路中。另有配备LED背光以显示图形符号的半透明IXD显示器。此等显示器通常体积较大，故其LED背光仅凭布置于载板上的分立LED或LED芯片数组而实现。数组中的LED既可集中控制，亦可单独控制。LED背光可实施为单色、多色或白色。为减小体积，必须对半导体层(磊晶结构)进行小型化结构化处理并调整其光学性能及电性能。除扩散法外，亦可透过照射植入质子或其他载荷子以改变乃至破坏晶体结构， 从而使受照(被植入)区域部分或完全丧失导电性。此外亦可使此等区域在特定波长范围内具有吸收性。可藉由对载荷子所获动能及照射用射线束中每单位面积的载荷子数(剂量)进行选择来控制晶体变化。为产生所谓的深植入区，可用小剂量高能载荷子照射材料，表面植入区的产生则需低能大剂量。US5216263A描述一种排布成LED数组的表面发光的半导体发光二极管(LED),其包含一上下迭置层序列，其中，该层序列包括第一导电类型的基板触点层、第一导电类型的共享基板、第一导电类型的第一阻挡层、发光活性层、第二导电类型的第二阻挡层、第二导电类型的第一接触层以及多个用于接触该第一接触层的导电表面触点，其中，该第一接触层中设有多个透过质子照射而彼此电性绝缘的表面植入区。透过以下方式对此等半导体层进行深度结构化处理藉由硅扩散法在LED数组的各LED的间产生多个受干扰区，其穿过活性层并在活性层各发光区影响下彼此电性绝缘。 此等受干扰区具有较强的发射辐射吸收能力。活性层的每一单个区域皆可透过第一接触层上分配给该区域的一 P型触点受到控制。为能在半导体层靠近基板一侧产生发射辐射，须移除发光表面区域内的基板触点及基板。无法对采用上述排布方式的层进行透射。US 5216263 A中的基板皆为η型掺杂基板，第一接触层则为P型掺杂。US 5216263 A的解决方案的缺点在于,对半导体层进行结构化处理时需执行一系列不同步骤。首先须进行耗时较长的硅扩散处理(7至8小时)，再实施质子照射及不同蚀刻步骤。此外，先前技术未能提供任何对基板既可实施η型掺杂又可实施P型掺杂的解决方案。然而，若能对基板进行不同类型的掺杂，便可多提供许多能支持LED工作的电路结构，亦可用共享阳极或阴极制造芯片。
技术实现思路
本新型的目的在于提供一种光强大于现有技术的表面发光的半导体发光二极管， 该半导体发光二极管更既可具有共享阴极亦可具有共享阳极。此外，本新型的表面发光的半导体发光二极管在发光区域与不发光区域的间有较高对比度度，同时可在560nm至 880nm的光谱范围内发射波长，且芯片边缘无发射。本新型用以达成该目的解决方案为一种包含上下迭置层序列的表面发光的半导体发光二极管(LED)，其中，该层序列包含第一导电类型的基板触点层，共享基板，该第一导电类型的第一阻挡层，发光活性层，第二导电类型的第二阻挡层，该第二导电类型的第一接触层，该第一接触层中设有多个藉载荷子照射而彼此电性绝缘的表面植入区，及多个用于接触该第一接触层的导电表面触点。本新型LED的特征在于，该基板由半导体基板构成，该基板具有第一导电类型，抑或该基板为电绝缘型基板，抑或该基板由金属或复 合材料构成，该基板与该第一阻挡层之间设有该第一导电类型的反射层，该第一接触层具有至少一发光表面，该活性层所发射的光经该发光表面自该LED 射出，该第一接触层中受载荷子照射的表面植入区使该等发光表面彼此光电隔离，以及多个受载荷子照射深植入区使得该等层在该发光表面下方自该第一接触层出发至少延伸至贯穿该活性层的区域与该等层不位于该发光表面下方的区域光电隔离。本新型的核心在于一种仅用少量同类工艺步骤便可实现极小体积且能在蓝色至红外辐射的波长范围内达到较高光强的表面发光的半导体LED。该反射层用于将活性层所发射的光朝发光表面方向反射,在发射波长为650nm 的情况下，可在发光表面实现高达每发光段例如IOmcd (毫烛光)左右的光强。该反射层可具有任何一种能提供良好反射效果及有效导电性的结构。分布式布拉格反射器(英文 distributed Bragg reflector)为较佳的选择。该等发光表面具有第二导电类型的导电性。表面触点在该发光表面进行接触，除此之外，活性层所发射的光亦经该发光表面射出。藉由用载荷子进行照射，可消除第一接触层中各发光表面间的导电性。此外，第一接触层经此照射处理的区域吸收活性层所发射的光的波长的能力较强，故能在将该等发光表面电隔离的同时再将其光隔离。表面植入区的深度亦可超过第一接触层。该发光表面可呈圆形、条形、多边形或曲线形等任意形状。可发射波长范围为400nm至950nm的福射,其中，560nm至880nm的波长范围为较佳之选。本新型另一核心在于，该等深植入区贯穿该活性层，以确保活性层中能形成定向电流并避免产生非期望的横向电流。根据本新型的一种较佳实施方案，深植入区穿过第一接触层并与表面植入区直接邻接。深植入区较佳实施为自第一接触层沿垂直方向延伸。各发光表面的深植入区可彼此相隔一定距离、相邻抑或相通。该等深植入区亦可延伸至不同层内部从而形成不同类型的深植入区。透过不同类型的深植入区，可将本新型LED的层序列构建成多个具有任意形状、采用任意布置方式且彼此光电隔离的区域。该等实施为表面植入区或深植入区的光电隔离区系藉由用不同能量及剂量的载荷子照射该层序列而产生。照射所用载荷子可为质子或离子。本新型LED的第一导电类型及第二导电类型选自一包括P型及η型掺杂半导体的导电类型的群组，其中，第一导电类型不同于第二导电类型。本新型LED各层的不同材料可采用不同离子作为载荷子(例如，将导电类型自η型转换为P型以及自P型转换为η型)。为了在GaN基半导体内制造高阻区域，可使用Si离子、O离子、N离子、He离子或Mg离子实施载荷子植入。举例而言，可藉由植入H离子、Li 离子、C离子或O离子来隔离掺锌GaAs结构。根据本新型LED的其他实施方案，该等表面植入区与该等深植入区可具有迭合水平延伸度，但在竖向上因所植入载荷子浓度与类型不同而不同。该等表面植入区及该等深植入区可在单独一个植入制程中依次制成。在本新型的LED中，包含ρ-η接面的磊晶结构既可布置于η型掺杂基板上，亦可布置于P型掺杂基板上，此点极为有利。在此情况下，既可用共享阳极亦可用共享阴极制造芯片。其中，第一接触层及基板触点皆可实施为阳极或阴极，具体视实施方案而定。第一及第二阻挡层、第一接触层及活性层的材料皆选自一包括(AlxGa1JhInzP (本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：柏恩·克罗斯，薇拉·艾柏罗希莫伐，多斯顿·敦克勒，
申请(专利权)人：耶恩聚合物系统公司，
类型：
国别省市：
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