[发明专利]带有金属化侧墙的半导体发光器件

说明书

技术领域

本领域一般地涉及半导体器件，以及更具体地，涉及半导体发光器件。

背景技术

在现有技术中，许多不同类型的半导体发光器件是已知的，包括表面发射激光器和发光二极管。这些器件中的一些利用氮化镓（GaN）来形成用于产生光的有源半导体结构。基于GaN的表面发射激光器和发光二极管已经在许多应用中得到了广泛的使用，包括交通灯和其他类型的固态照明、室内和室外电子显示器、用于液晶显示器的背光以及许多其他应用。这些基于GaN的器件具有许多显著的优点，例如优异的光束特征以及易于成批制作和封装。其他类型的半导体发光器件利用其他的半导体材料提供了类似的优点。

发明内容

在一个实施例中，半导体发光器件包括至少部分透明的衬底，有源半导体结构，绝缘层以及金属层。所述衬底包括第一表面、第二表面以及至少一个侧墙。所述有源半导体结构包括第一表面、第二表面以及至少一个侧墙，有源半导体结构的第一表面面向衬底的第二表面。所述绝缘层包围有源半导体结构的至少一个侧墙的至少一部分。所述金属层包围绝缘层的至少一部分。所述有源半导体结构的至少一个侧墙呈锥形，并且所述有源半导体结构的至少一个侧墙的第一部分具有与所述有源半导体结构的至少一个侧墙的第二部分不同的锥度。

可以以表面发射激光器或发光二极管或其他的形式实现半导体发光器件。

可以结合照明系统、电子显示器或其他类型的系统或器件中关联控制电路实现一个或多个表面发射激光器、发光二极管或其他半导体发光器件。作为一个更加具体的示例，可以以具有关联控制电路的阵列形式组合，并且在照明系统、电子显示器或其他类型的系统或器件中实现多个半导体发光器件。

本发明的其他实施例包括但不限于方法、装置、集成电路以及处理器件。

附图说明

图1是在说明性的实施例中包括具有金属化侧墙的发光二极管的示例性半导体发光器件的横截面图。

图2至11示出了形成图1中的发光二极管的过程中的各个步骤。

图12和13是在说明性的实施例中对于发光二极管的不同可能结构的横截面图。

图14-19示出了在说明性的实施例中形成发光二极管阵列的过程中的各个步骤。

图20是说明性的实施例的发光二极管阵列结构的横截面图。

图21示出了在说明性的实施例中形成发光二极管的另一种阵列结构的过程中的步骤。

图22是在说明性的实施例中带有共用金属化侧墙的发光二极管的另一种阵列结构的横截面图。

图23示出了在说明性的实施例中具有金属化侧墙的发光二极管阵列。

图24示出了在说明性的实施例中带有共用阵列反射器的图23中的发光二极管阵列。

图25示出了包括发光二极管阵列和关联控制电路的集成电路。

图26示出了包含图25中的集成电路的处理器件。

具体实施方式

本发明的实施例在本文中将结合示例性的发光二极管（LED）示出。然而应当理解，能够利用半导体发光器件（包括例如表面发射激光器（SEL））的各种可选类型和结构来实现本发明的实施例。

图1以LED100的形式示出了示例性的半导体发光器件。LED100包括蓝宝石衬底102和有源半导体结构104。如图1中所示，有源半导体衬底104的表面面向蓝宝石衬底102的表面。在图1中，面向衬底102的有源半导体衬底104表面在本文中称为顶表面或第一表面。在图1中，面向有源半导体结构104的第一表面的衬底102的表面在本文中称为底表面或第二表面。

在该实施例中的有源半导体结构104示意性的包括GaN LED结构，但是可以在其他的实施例中使用许多其他的半导体材料和结构。GaN LED结构可以外延生长或者另行利用公知的技术形成在蓝宝石衬底上。

蓝宝石衬底102在由有源半导体结构104产生的光的一个或多个波长处是基本上透明的，并且是在本文中更一般地称为“至少部分透明的衬底”的示例。上述衬底对于包括由有源半导体结构104产生的光的典型波长的特定波长范围可以是基本上透明的。可以在其他的实施例中使用各种不同类型的衬底。因此，蓝宝石的使用并不是必须的。

绝缘层108形成在衬底102的侧墙、有源半导体结构104的侧墙以及有源半导体结构104的部分底表面或第二表面的周围。有源半导体结构104的没有被绝缘层108包围的底表面或第二表面的剩余部分可以形成用于p-接触110的区域。金属层112包围绝缘层108。