发明名称 半导体发光之装置与方法
摘要 一种发光装置含有于基板之一面上所构成之半导体结构,此半导体结构拥有多重半导体层和层内之有源区;并含有分别与结构之不同半导体层接触之第一与第二两导电性电极;基板包含具有n>2.0折射率及在有源区发射波长处之光吸收系数α>3cm-1之材料。在一较佳具体实例中,该基板材料具有折射率n>2.3及基板材料之光吸收系数α为α<1cm-1。
申请公布号 TW540167 申请公布日期 2003.07.01
申请号 TW091104131 申请日期 2002.03.06
申请人 露明光学公司 发明人 丹尼尔A 史丹格华;迈可R 癸明斯
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种发光装置,包含:在基板之一面上构成之半导体结构,该半导体结构含有多重半导体层和层内之有源区;及第一和第二导电性电极,分别与基板一面上结构之不同半导体层接触;该基板组成材料具有折射率n>2.0及在有源区发光波长上之吸光系数<3cm-1。2.如申请专利范围第1项之装置,其中基板材料具有之折射率n>2.3。3.如申请专利范围第1项之装置,其中基板材料之吸光系数<3cm-1。4.如申请专利范围第2项之装置,其中基板材料之吸光系数<3cm-1。5.如申请专利范围第1项之装置,其中基板材料包含碳化硅。6.如申请专利范围第4项之装置,其中基板材料包含碳化硅。7.如申请专利范围第1项之装置,其中基板材料包含多晶碳化硅。8.如申请专利范围第4项之装置,其中基板材料包含多晶碳化硅。9.如申请专利范围第1项之装置,其中基板材料包含之多晶碳化硅上具有单晶体碳化硅。10.如申请专利范围第4项之装置,其中基板材料包含之多晶碳化硅上具有单晶体碳化硅。11.如申请专利范围第5项之装置,其中该装置至少含与其厚度垂直之一维小于400微米。12.如申请专利范围第5项之装置,其中该装置至少含有与其厚度垂直之二维小于400400微米。13.一种发光装置,包含:在基板之一面上构成之半导体结构,此结构含有多重半导体层和层内之有源区;该等多重层包括有源区相对面上之第III族氮化物半导体之n-型层及第III族氮化物半导体之p-型层;第一和第二导电性电极,分别与n-型层及p-型层接触;以及将电信号施加至诸电极以于有源区产生光之器件,所产生之光绝大部分系自装置经由基板发出;该基板组成材料具有折射率n>2.0及在有源区发光波长上之吸光系数<3cm-1。14.如申请专利范围第13项之装置,其中基板材料具有折射率n>2.3。15.如申请专利范围第13项之装置,其中基板材料之吸光系数<3cm-1。16.如申请专利范围第14项之装置,其中基板材料之吸光系数<3cm-1。17.如申请专利范围第14项之装置,其中基板材料包含碳化硅。18.如申请专利范围第15项之装置,其中基板材料包含碳化硅。19.如申请专利范围第16项之装置,其中基板材料包含碳化硅。20.如申请专利范围第14项之装置,其中基板材料包含多晶碳化硅。21.如申请专利范围第14项之装置,其中基板材料所含之多晶碳化硅上具有单晶体碳化硅。22.如申请专利范围第13项之装置,其中基板材料包含氮化镓(GaN)。23.如申请专利范围第13项之装置,其中基板材料包含氮化铝(AIN)。24.如申请专利范围第13项之装置,其中基板材料包含第III族氮化物材料。25.如申请专利范围第13项之装置,其中该装置至少具有与其厚度垂直之一维小于400微米。26.如申请专利范围第16项之装置,其中该装置至少具有与其厚度垂直之一维小于400微米。27.如申请专利范围第14项之装置,其中该装置具有与其厚度垂直之二维小于400400微米。28.如申请专利范围第14项之装置,其中该装置之面积小于0.16平方毫米。29.一种制造半导体发光装置晶片之方法,其包含步骤:提供大致透明的碳化硅之基板;于基板之一面上构成半导体结构,半导体结构具多重半导体层及层内之有源区;将电极施加于基板一面上结构之诸半导体层,以形成半导体发光装置;以及将基板及装置切割成多个晶片。30.如申请专利范围第29项之方法,其另含将各装置晶片之电极结合至子座,以获得反装式半导体发光装置。31.如申请专利范围第29项之方法,其中切割步骤包括将基板及装置锯成多个晶片。32.如申请专利范围第29项之方法,其中提供透明碳化硅基板之步骤包含所提供之碳化硅基板具有折射率n>2.3并具有在有源区放射波长上之吸光系数<3cm-1。33.如申请专利范围第29项之方法,其中提供基板之步骤包括提供多晶碳化硅之基板。34.如申请专利范围第29项之方法,其中提供基板之步骤包括提供其上具有单晶体碳化硅之多晶碳化硅基板。35.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成之晶片至少具有与其厚度垂直之一维小于400微米。36.如申请专利范围第32项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成之晶片至少具有与其厚度垂直之一维小于400微米。37.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成之晶片具有与其厚度垂直之二维小于400400微米。38.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成晶片之面积小于0.16平方毫米。39.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成之晶片至少具有与其厚度垂直之一维小于300微米。40.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成之晶片具有与其厚度垂直之二维小于300300微米。41.如申请专利范围第29项之方法,其中切割成晶片之步骤包括切成晶片之面积小于0.09平方毫米。42.如申请专利范围第29项之方法,其中构成具多层半导体结构之步骤包括于有源区相对面上提供含第III族氮化物半导体之n-型层及第III族氮化物半导体之p-型层等之多重层。43.如申请专利范围第32项之方法,其中构成具多层半导体结构之步骤包括于有源区相对面上提供含第III族氮化物半导体之n-型层及第III族氮化物半导体之p-型层等之多重层。44.如申请专利范围第39项之方法,其中构成具多层半导体结构之步骤包括于有源区相对面上提供含第III族氮化物半导体之n-型层及第III族氮化物半导体之p-型层等之多重层。45.一种发光装置,包含:于基板一面上构成之半导体结构,此结构含有多重半导体层和层内之有源区,此等多重层包括有源区相对面上之第III族氮化物半导体之n-型层及第III族氮化物半导体之p-型层;第一及第二导电性电极,分别与n-型层和P-型层相接触;以及将电信号施加至诸电极以于有源区产生光之器件,所产生光绝大部分系自装置经由基板发出;该基板包含多晶碳化硅。46.如申请专利范围第45项之装置,其中基板包含之多晶碳化硅上具有单晶体碳化硅。图式简单说明:图1显示具蓝宝石基板之先前技艺第III族氮化物发光装置图,其证明减低有用于光输出之不良波导效应。图2为本发明具体实例之三氮化物发光装置之图式,其采用透明的碳化硅基板,证明由于无波导效应而改善了光之摘取。图3为一图表,显示高度透明碳化硅与蓝宝石比较下,产生高效率之三氮化物发光装置。图4为一流程图,显示本发明具体实例中发光二极体晶片制造技术之步骤。
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