具有镜层的薄膜发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种薄膜发光二极管，其包括：势垒层（３），在势垒层（３）之后的第一镜层（２），在第一镜层（２）之后的层堆叠（５）和在层堆叠（５）之后的至少一个接触结构（６）。层堆叠（５）具有至少一个有源层（５ａ），所述有源层发射电磁辐射。接触结构（６）设置在辐射出射面（４）上并且具有接触面（７）。第一镜层（２）在与接触结构（６）的接触面对置的区域中具有凹处，该凹处大于接触结构（６）的接触面（７）。由此提高了薄膜发光二极管的效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的具有镜层的薄膜发光二极管(LED)和一种 根据权利要求16所述的用于制造该薄膜发光二极管的方法。本专利申请要求德国专利申请102007046519. 1的优先权，其公开内容通过引用结合于此。本专利技术所基于的任务是提出一种在辐射耦合输出方面高效的薄膜LED，其特征 尤其在于降低在接触层中对辐射的吸收；以及提出一种制造该薄膜LED的方法。该任务通过具有权利要求1所述的特征的薄膜LED以及通过具有权利要求16所 述的特征的、制造该薄膜LED的方法来解决。本专利技术的有利的扩展方案和改进方案是从属 权利要求的主题。根据本专利技术的薄膜LED包括势垒层；势垒层之后的第一镜层；第一镜层之后的层 堆叠，该层堆叠具有至少一个发射电磁辐射的有源层；以及该层堆叠之后的接触结构。接触 结构设置在薄膜LED的辐射出射面上并且具有接触面。第一镜层在与接触结构的接触面对 置的区域中具有凹处，该凹处大于接触结构的接触面。第一镜层于是结构化为使得势垒层的未被第一镜层覆盖的区域在垂直方向上与 接触结构的接触面对置，其中所述区域大于接触结构的接触面。在薄膜LED的一个扩展方案中，势垒层在第一镜层的凹处的区域中可以直接与层 堆叠的与接触结构对置的界面邻接。接触结构可以包括接合垫和/或多个与接合垫电连接的接触接片，以便实现更好 的电流扩展。通过设置以多个与接合垫导电连接的接触接片，可以实现在薄膜LED中的比 较均勻的电流分布。在下文中，接触结构的接触面在使用接合垫的情况下理解为接合垫的主面。在使 用具有多个与接合垫电连接的接触接片的接合垫的情况下，接触面在下文中理解为由接合 垫和接触接片形成的整个主面。第一镜层可以构建为反射接触层，其中第一镜层在与接触结构的接触面对置的区 域中具有凹处。从有源层来看，与辐射出射面对置的第一镜层于是结构化为使得在垂直方 向上从有源层来看，层堆叠的主面的未被第一镜层覆盖的区域与接触结构对置。由于凹陷的区域并不具有用作反射接触层的第一镜层，所以在凹处中未形成与邻 接的层堆叠的电接触。由此，降低了在辐射出射面上的接触结构与层堆叠的如下区域中的 凹处之间的电流该区域在垂直方向上在接触结构的接触面之下以及在该接触面近旁。在 有源层的该区域中的辐射产生由此被降低，由此有利地减少了在接触结构内对辐射的吸 收。此外，通过第一镜层的凹处减少了所发射的辐射的被第一镜层朝着接触结构方向反射 的部分。以此方式进一步减少了在接触结构中对辐射的吸收。由此有利地提高了薄膜LED 的效率。根据本专利技术，LED实施为薄膜LED。在薄膜LED的情况下，局部或者完全去除制造 衬底，其中在该制造衬底上制造了用于LED的层堆叠，尤其是沉积层堆叠。制造衬底优选是 生长衬底，在该生长衬底上外延地生长层堆叠。制造衬底优选被去除，使得另外的处理可到达层堆叠的朝着制造衬底的表面。优选地，第一镜层的凹处的横向伸展比接触结构的接触面的横向伸展大5μπι到 20 μ m0通过凹处可以实现降低在有源层的在垂直方向上在接触结构的接触面之下的区 域中和在垂直方向上在接触结构的接触面近旁的区域中的电流密度。这意味着，实现了在 有源层的其中进行光产生的区域和有源层的其中仅仅进行少量的光产生或者优选不进行 光产生的区域之间的空间分离。少量的光产生的区域直接在接触结构的接触面之下以及在 其近旁，该接触面对于由有源层发射 的辐射起吸收作用。通过空间分离减少了由有源层发 射的辐射被接触结构吸收的部分。由此有利地提高了薄膜LED的效率。可替选地，相对于接触面的横向伸展增大超过20 μ m的凹处的横向伸展也是可能 的。由此尽管对薄膜LED的光耦合输出没有不利影响，然而通过增大超过20 μ m的凹处的 横向伸展得到了提高的二极管电压，该二极管电压导致降低有源层的效率。本专利技术的另一扩展方案设计了，层堆叠的与辐射出射面对置的界面在凹处区域中 改变为使得提高在层堆叠与第一镜层的凹陷的区域之间的接触电阻。另一优选的扩展方案设计了，层堆叠的与辐射出射面对置的界面在凹处区域中改 变为使得层堆叠的在凹处的区域中的界面不导电。由于在第一镜层的凹陷的区域中提高了在层堆叠与第一镜层的凹陷的区域之间 的接触电阻和/或层堆叠在凹处区域中的界面是不导电的，所以降低了在接触结构之下以 及在其近旁的区域中的有源层中的电流并因此降低了其中的光产生，由此减少了有源层发 射的在接触结构中对辐射的吸收。优选地，层堆叠在凹处区域中的界面改变为使得提高了在层堆叠与第一镜层的凹 陷的区域之间的接触电阻，特别优选的是层堆叠在凹处区域中的界面是不导电的，其中第 一镜层的凹处具有第二镜层。通过层堆叠的改变的界面，降低了在有源层的在垂直方向上在接触结构的接触面 之下以及在其近旁的区域中的电流密度，使得在接触结构的接触面之下产生较少的辐射。 通过位于第一镜层的凹处中并且因此位于层堆叠的界面上的第二镜层，将所发射的辐射的 朝着第一镜层的凹处的方向反射的部分在第二镜层上朝着辐射出射面的方向反射。由此， 可以将所发射的辐射的这部分在薄膜LED的辐射出射面上耦合输出。以此方式有利地提高 了薄膜LED的效率。本专利技术的另一优选的扩展方案设计了，接触结构的朝着层堆叠的主面具有反射 层。特别优选的是，反射层包含Ag、Al和/或Pt层。通过在接触结构的朝着层堆叠的主面上的反射层，将所发射的辐射的被第二镜层 朝着接触结构的主面方向反射的部分向回朝着第一或者第二镜层反射。所发射的辐射的该 部分又在第一镜层或第二镜层上朝着薄膜LED的辐射出射面的方向反射。通过这种方式， 降低了在接触结构中对辐射的吸收，特别优选的是所发射的辐射并未被接触结构吸收。由 此有利地提高了薄膜LED的效率。优选地，将层堆叠的辐射出射面粗化。通过将辐射出射面粗化，使得在层堆叠与包 围层堆叠的介质之间的界面上的反射率降低。由此，将辐射的更多的射到界面上的部分从 层堆叠中耦合输出。因此，降低了由有源层发射的辐射的、在辐射出射面上朝着有源层的方向向回反射的部分。有利地提高了薄膜LED的效率。本专利技术的另一扩展方案设计了，层堆叠的其上设置有接触结构的区域与层堆叠的 其上没有设置接触结构的区域相比具有更低的层高度。由此，可以实现进一步提高由层堆 叠发射的辐射的强度。优选地，其上没有施加接触结构的层堆叠具有4 y m到8 P m之间的层高度，特别优 选为6 y m的层高度。层堆叠的其上施加有接触结构的区域优选具有50nm到3. 5 y m之间 的层高度，特别优选地具有在lOOnm到2 y m之间的层高度。优选地，层堆叠的侧面至少之一具有另外的反射层。由此，所发射的辐射的、在没 有所述至少一个另外的反射层的情况下会从层堆叠横向耦合输出的部分被朝着层堆叠的 方向反射。通过在层堆叠中进一步反射，可以将所发射的辐射的该部分朝着辐射出射面的 方向反射并且耦合输出。由此，进一步有利地提高了薄膜LED的效率。优选地，所述另外的反射层包含Ag、A1和/或Pt，所述另外的反射层施加在层堆 叠的侧面的至少之一上。在本专利技术的另一有利的扩展方案中，发光转换层施加在薄膜LED的辐射出射面的 至少一个部分区域上。发光转换层包含至少一种发光转换材料，其适于将薄膜LED发射的 辐射的至少一部分朝着较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜发光二极管，包括－势垒层（３），－在势垒层（３）之后的第一镜层（２），－在第一镜层（２）之后的层堆叠（５），该层堆叠具有至少一个有源层（５ａ），所述有源层发射电磁辐射，以及－在层堆叠（５）之后的至少一个接触结构（６），该接触结构设置在辐射出射面（４）上并且具有接触面（７），其中第一镜层（２）在与该接触结构（６）的接触面（７）对置的区域中具有凹处，该凹处大于接触结构（６）的接触面（７）。

【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：贝特霍尔德哈恩，安德烈亚斯魏玛，约翰内斯鲍尔，马蒂亚斯扎巴蒂尔，格莱恩艾夫斯普莱纳，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]