[发明专利]波长转换的半导体发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及波长转换的半导体发光器件。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）以 及边缘发射激光器的半导体发光器件处于目前可用的最高效的光源的一类中。目前在能够 跨可见光谱工作的高亮度发光器件的制造中令人感兴趣的材料系统包括III-V族半导体， 特别是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，也称为III族氮化物材料。通常，通过金属有 机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延术（MBE）或其他外延技术在蓝宝石、碳化硅、III族氮 化物或其他合适衬底上外延生长具有不同成分和掺杂剂浓度的半导体层的叠置体来制造 III族氮化物发光器件。该叠置体通常包括形成在衬底上方的掺杂有例如Si的一个或多个n 型层、形成在一个或多个n型层上方的有源区中的一个或多个发光层、以及形成在有源区上 方的掺杂有例如Mg的一个或多个p型层。电触点形成在n和p型区上。

图1图示在US专利申请2011/0227477中更加详细描述的发光装置。图1的器件包括 其上安装有光源（例如LED）的子底座100。US专利申请2011/0227477的段落54教导了“第一 发射层110设置在第二发射层115上并且接收从光源105发射的辐射的至少一部分。第二发 射层115设置在传统的基底LED105与第一发射层110之间。第二发射层115接收从光源105发 射的辐射的至少一部分。可选的封装树脂120被布置在光源105、第一发射层110和第二发射 层115上方。在一些实施例中，第一发射层110和第二发射层115固定在一起以形成合成物”。

US专利申请2011/0227477的段落60教导了“照明装置可以包括具有第一暗红色磷 光体的第一发射层以及具有第二暗红色磷光体的第二发射层……在一些实施例中，发射层 可以是陶瓷板……陶瓷板可以固定在一起以形成合成物”。

发明内容

本发明的目的在于提供适合于可要求高驱动电流和/或高工作温度的应用的波长 转换半导体发光器件。

在本发明的实施例中，发光器件包括半导体结构，半导体结构包括设置在n型区与 p型区之间的发光层。第一波长转换层设置在由所述发光层发射的光的路径中。第一波长转 换层可以是波长转换陶瓷。第二波长转换层熔合至所述第一波长转换层。第二波长转换层 可以是设置在玻璃中的波长转换材料。

根据本发明的实施例的方法包括形成波长转换元件。形成波长转换元件包括形成 第一波长转换层，第一波长转换层可以为波长转换陶瓷；以及将第二波长转换层熔合至第 一波长转换层。波长转换元件被切分为多个小板（platelet）。在切分之后，将一个或多个小 板附接至半导体发光器件。

附图说明

图1图示包括LED和两个陶瓷磷光体板的照明装置。

图2图示半导体发光器件。

图3是波长转换晶片的一部分的截面图。

图4图示切分为个体小板的图3的结构。

图5和9图示切分为具有成形边的个体小板的图3的结构。

图6图示附接于个体LED的图4中图示的小板。

图7图示在形成反射材料层之后的图6的结构。

图8图示在蚀刻掉反射材料层以暴露波长转换小板的顶部之后的图7的结构。

具体实施方式

本发明的实施例涉及具有多于一个的波长转换材料的波长转换半导体发光器件。 本发明的实施例可以用于可要求高驱动电流和/或高工作温度的应用，诸如汽车头灯。

虽然在以下示例中，半导体发光器件是发射蓝光或UV光的III族氮化物LED，但是 也可以使用除了LED以外的半导体发光器件（诸如激光二极管）和由诸如其他III-V材料、 III-磷光体、III族砷化物、II-VI材料、ZnO或基于Si的材料的其他材料系统制成的半导体 发光器件。

图2图示可以用于本发明的实施例的III族氮化物LED。任何合适的半导体发光器 件可以使用并且本发明的实施例不限于图2图示的器件。