[发明专利]光电子器件和发光材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电子器件和发光材料。

本专利申请要求德国专利申请102011115879.4的优先权，所述德国专利申请的公开内容通过参引并入本文。

背景技术

发射辐射的器件，例如发光二极管（LED），通常包含转换材料，以便将由辐射源发射的辐射转换为具有改变的例如更长的波长的辐射。在此转换材料的效率通常与温度和/或电流强度或者工作电流相关。器件的增强的亮度损耗和老化现象也能够由器件运行期间的高温引起。

发明内容

待实现的目的在于，提出一种光电子器件以及具有改善的稳定性的发光材料。

这个目的通过具有独立权利要求的特征的对象来实现。所述对象的有利的实施方式和改进方案在从属权利要求中表明并且从接下来的描述和附图中得出。

根据一个实施方式的光电子器件包括：层序列，所述层序列具有发射初级电磁辐射的有源区；以及转换材料，所述转换材料设置在初级电磁辐射的光路中并且至少部分地将初级电磁辐射转换为次级电磁辐射。转换材料在此包括第一发光材料，所述第一发光材料具有通常的组成成分A₃B₅O₁₂，其中A从如下组中选择，所述组包括Y、Lu、Gd和Ce以及它们的组合，并且其中B包括由Al和Ga组成的组合。转换材料还包括第二发光材料，所述第二发光材料从下述第二发光材料和其组合的组中选择：

-由具有阳离子M⁴的M⁴-Al-Si-N系统构成的发光材料，其中M⁴包括Ca或者Ca与至少一种其它的元素构成的组合，所述其它的元素来自于组Ba、Sr、Mg、Zn、Cd，其中这种第二发光材料通过Eu激活，所述Eu部分地替代M⁴，其中所述第二发光材料形成与系统M⁴₃N₂-AlN-Si₃N₄相关联的相，其中成分的原子比M⁴:Al≥0.375，并且原子比Si/Ai≥1.4，

-由具有阳离子M⁵的M⁵-Al-Si-N系统构成的发光材料，其中M⁵包括Ca或者Ba或者Sr，其中M⁵附加地能够与至少一种其它的元素组合，所述其它的元素来自于组Mg、Zn、Cd，其中所述第二发光材料通过Eu激活，所述Eu部分地替代M⁵，其中所述第二发光材料附加地包含LiF，其中LiF的份额以M⁵计为至少1摩尔%，

-发光材料M¹AlSiN₃·Si₂N₂O，

-发光材料M³AlSiN₃，以及

-发光材料M₂Si₅N₈，其中M是由Ca、Sr、Ba和Eu构成的组合，M¹从如下组中选择，所述组包括Sr、Ca、Mg、Li、Eu和它们的组合，并且M³从如下组中选择，所述组包括Sr、Ca、Mg、Li、Eu和它们的组合。

在此第一发光材料和/或第二发光材料不必强制性地具有在数学上精确的根据上式的组成成分。更确切地说，它们例如具有一种或多种附加的掺杂物，以及附加的成分。但是为了简单性，上式仅包含基本的成分。

特别地，根据一个实施方式的第二发光材料是M¹AlSiN₃·Si₂N₂O和/或M³AlSiN₃和/或M₂Si₅N₈。

在该处要指出的是，术语“器件”不仅是指制成的器件，例如发光二极管（LED）或者激光二极管，而且是指衬底和/或半导体层，以至于例如铜层和半导体层的复合结构已经是一种器件并且能够形成上一级的第二器件的成分，其中例如附加地存在电端子。根据本发明的光电子器件例如能够是薄膜半导体芯片，特别是薄膜发光二极管芯片。

在本文中将“层序列”理解为一种包括多于一个层的层序列，例如p型掺杂的和n型掺杂的半导体层的序列，其中所述层彼此叠置。