專利名稱：平板固態光源的制作方法
背景技術：
整個世界都要求用可見光源(通常為白色或者接近白色的光源)來進行照明。熒光燈、白熾燈以及其它的燈和燈泡普遍存在于各種照明中。此外發光二極管，或者稱作LED，越來越普遍地用于單一波長或限定波長的照明中，如激光指示器、指示燈等。
由于LED的功耗在總體上要低于熒光燈或燈泡，因此近年來人們將更多的注意力都集中在用LED作為白色光源的潛能研究中。然而，由于無法獲得高效的藍光LED，因此一直以來很難將這種LED用作白色光源。最近，人們在第III族元素的氮化物半導體系統上取得的進步使得InGaN/GaN DH(雙異質結)結構得以開發出來，這就使得能以很高的量子效率來發出藍光。因此，現在已經能夠在商業上獲得藍光LED。
從藍光LED獲得白光一直以來都存在問題。一種獲得白光的有效方法是將藍光和黃光進行混合。首先請參見圖1和圖2，這里最先展示的是采用現有技術的藍光LED并結合黃磷而發出白光的示意形式(S.Nakamura，SPIE，卷3002，第26-35頁，1997年)，在圖2所示現有技術的裝置中，YAG(釔鋁石榴石)磷1在藍光LED2的頂上形成，該LED2具有InGaN/GaN DH結構。在這種結構中，電流從帶有反射杯4的引線框3通過導體5注入到LED芯片2中，然后電流再從LED芯片2流到引線框6。該LED芯片2經注入電流激勵發出藍光。來自LED芯片2的藍光激勵YAG磷1而發出黃色熒光。LED芯片2發出的藍光與磷1發出的黃光混合形成白光。為了提高白光的向外發射率，可采用一個環氧樹脂透鏡7。這樣該結構就可獲得白光。
然而，為了得到大面積的白光平光源，必須使用大量的LED。對于圖1和圖2所示的現有設計，驅動電路非常復雜，其制造成本也很高。此外，如圖3所示，如果將大量傳統的LED組合在一個面板內，面板的發光圖案將成為點式的，這是由傳統的LED“點光源”本質決定的。因此采用大量現有技術的LED很難提供發射功率均勻分布的白光平面。此外，當優選很薄的發光板時，在圖1-3所示的現有技術中，由于面板的厚度必須大于LED的高度，因此面板的厚度將會很大。現在只有解決這些問題才能獲得面積大、并且發出均勻白光的薄型平面白光源。
發明概述本發明通過提供一種全新的、前所未有的LED結構來克服現有技術中的許多限制條件，該LED結構能夠構造出厚度薄、面積大并且發射功率基本均勻一致的平板式多色光源。后面的內容將會論述到各種實施方案，這其中包括將本發明的LED結構與磷組合產生多色光的一些實施方案。盡管本發明一些方面是用來提供多色光發射，但在后面的論述中將以白光發射為例來說明本發明所獲得的多色光發射。
總的來說，本發明的LED結構涉及一種由多個包復層和一層沉積在導電基板或絕緣基板上的活性層構成的PN結LED。每一個PN結LED都以隆脊或條片的形式形成，該隆脊或條片基本沿著與基板正交的方向向外延伸。一個基板上平行布置有多條這樣的隆脊，并且將磷沉積在兩條隆脊之間所形成的中間通道中。通過適當布置一對電極，LED沿著整個隆脊/通道邊緣發出連續的光，而不是像現有技術那樣的點光源。
在一些實施方案中，也可以將藍光LED和黃磷組合來發光。在這樣的實施方案中，該LED配置通常包括多個隆脊，隆脊處用InGaN材料作為活性層，同時將YAG磷沉積在InGaN材料之間的中間通道中。在其它的實施方案中，多色光可借助于多個紫外光LED來生成，這些LED包括那些例如由AlGaN材料制成的，其形成隆脊，再加上那些適當的分別發出紅光、綠光和藍光并交替形成于LED隆脊之間中間通道的磷。紅光、綠光和藍光成分的比例可改變從而能發出多色光。此外，通過有選擇地驅動電極，某些特定的LED隆脊可開或關，從而使平板整體變暗或者產生多色光變化。從前述可知，盡管并非必須，但活性層通常都形成量子阱。
使每一個通道的全程通道都連續地發光，即可提供連續并且均勻發射的多色光。通過調節活性層的厚度，LED的發射率可達到最優。此外，通過改變活性層窗口區域相對于磷的比例，即可調整光線的顏色以適應特定的應用場合。在這種情況下，“窗口區域”指的是開口，通過該開口，來自第一電極的電子可進入活性層。
各種實施方案中的結構可采用許多方法來構成，這取決于優選的是導電基板還是絕緣基板，還取決于絕緣結構的形成是否是用來控制窗口區域的尺寸。可采用各種基板比如導電基板可用氮化鎵(GaN)、硅(Si)以及碳化硅(SiC)，而絕緣基板可采用藍寶石。本發明并不限于任何特定的基板。
在導電基板的第一種制造方法中，有一個GaN基板。基板上形成GaN緩沖層，緩沖層上形成第一、第二GaN包復層。第二包復層上形成活性層，該活性層通常由InGaN材料構成，之后在活性層上形成第三包復層。三層中的每一層通常都通過金屬有機化學蒸氣沉積法(“MOCVD”)生長形成。在一典型的布置中，基板、第一、第二包復層為N型材料，而第三包復層為P型材料。如果需要，N型或P型材料可換過來使用，只要相同類型的層保持相同的類型就可以。
在各層經MOCVD或者MBE生長之后，該結構經干蝕刻形成隆脊。然后將磷沉積在兩個隆脊之間的通道中。之后，在基板底面和隆脊的頂面蒸發形成電極。根據所要求的特定的作用效果，隆脊頂面的電極可全部連接在一起，也可有選擇地部分連接在一起。在采用絕緣基板的情況下，第一包復層可通過蝕刻暴露出來，并且其上形成的底部電極能用來導電。
如果采用硅基板或碳化硅基板，則通常用氮化鋁(AlN)緩沖層來替換上述方法中的GaN緩沖層。
當窗口區域在隆脊下面形成時，制造步驟類似于上面所示的那些步驟，只是二氧化硅是在第一包復層上生長形成，然后再蝕刻形成窗口區域。之后，同上述方法一樣形成第二包復層、活性層以及第三包復層。接著將合適的磷沉積到兩個LED隆脊之間所形成的通道中，并且如上蒸發形成電極。
通過下面結合附圖對本發明所做的詳細描述將更加清楚了解本發明平板光源的詳細內容。
圖1所示為現有技術的藍光LED。
圖2所示為現有技術中其上形成YAG磷層的藍光LED。
圖3所示為現有技術的固態發光板。
圖4所示為本發明的均勻發光LED的第一實施方案，其中黃磷沉積在采用導電基板構成的藍光LED的隆脊之間。
圖5所示為本發明的均勻發光的第二實施方案，其中紅、綠和藍磷沉積在紫外光LED的隆脊之間。
圖6所示為量子效率與活性層厚度之間關系的曲線圖。
圖7所示為輸出功率與電流之間關系的曲線圖。
圖8A所示為圖4所示結構各層的截面圖。
圖8B所示為本發明的第一種用來形成圖8A所示類型結構的制造方法。
圖9所示為圖4所示本發明第一實施方案的一種變化，其采用的是絕緣基板。
圖10A所示為本發明第二實施方案，其在結構上類似于圖4所示結構，但在第一包復層上形成有二氧化硅絕緣層以調節窗口區域的尺寸。
圖10B所示為用來形成圖10A所示實施方案中結構的第二種制造方法。
圖11所示為圖10所示本發明第二實施方案的一種變化，其不同點在于采用的是絕緣基板。
圖12A所示為本發明的第三實施方案，其中紫外光LED的隆脊在導電基板上形成，并且紅、綠、藍磷按順序沉積在隆脊之間。
圖12B所示為本發明的第三種制造方法，其用來形成圖12A所示實施方案中的結構。
圖13所示為第三實施方案的一種變化，其中采用的是絕緣基板。
圖14A所示為本發明的第四實施方案，這里形成SiO2層以控制窗口區域，但交替出現的紅、綠、藍磷與第三實施方案相同。
圖14B所示為本發明的第四種制造方法，其用來形成圖14A所示實施方案中的結構。
圖15所示為第四實施方案的一種變化，其中采用的是絕緣基板。
圖16A-E所示為采用圖4單一磷的方式時，可由本發明單塊平面光源形成的各種形狀。
圖17A-D所示為采用圖5多種磷的方式時，可由本發明單塊平面光源形成的各種形狀。
圖18所示為本發明用作平板顯示器背照明的LED配置。
圖19所示為本發明用來形成字母數字字符的LED結構。
圖20所示為用來形成環境光源的多個LED配置。
詳細說明首先參見圖4，其可更好地理解本發明一個廣義的實施方案，該實施方案中采用的是單一類型的磷。在該簡化形式中，一般如標號10所示的基板上有多個LED活性層5。該活性層5的上下分別粘接有具有相反導電性能的包復層15和20以形成多個隆脊25。當空穴和電子重組時，電流通過活性層使載流子注入到活性層中從而使活性層發出用30表示的第一頻率的光。從活性層5發出的光30進入沉積在兩個隆脊25之間通道40中的磷35。光30激發磷使磷35發出第二頻率的光45。通過精確控制第一頻率光30和第二頻率光45的量子效率，觀察者最終所看到的多色光可以是處在所選擇的頻率上。例如，對于帶有黃磷的藍光LED，發出的藍光和黃光組合后可控制形成白光。在一典型結構中，活性層5可以是材料InxGa1-xN，其中X為InN的摩爾份數，同時包復層15和20具有相反的導電類型。在這樣一個實施方案中，磷通常為YAG。
再來參見圖5，其可理解為另一簡化形式的廣義實施方案，其中采用了多種磷，從而使發出的組合光具有所需要的光譜。為了清楚起見，與圖4所示相同的部件采用相同的附圖標號。在圖5的實施方案中，通常如標號10所示的基板上同樣有多個活性層5。該活性層5的上下分別粘接有具有相反導電性能的包復層15和20。然而不同于圖4的實施方案，圖5中的活性層通常為材料AlxGa1-xN，其中X為AlN的摩爾份數。在這一實施方案的至少一些實現形式中，每一個包復層都具有不同的摩爾份數，這將在后面結合圖12詳細論述。包復層和活性層同樣形成隆脊25，活性區內載流子重組通常發出紫外光。活性層發出的光進入沉積在兩個隆脊25之間通道40中的多個磷35A-C內。光30激發磷35A-C使其從各自通道發出紅光、綠光和藍光。
通過將多個通道發出的光在功率上控制到近乎相同，即可形成均勻的平面白光的感覺。顯然，發出的光會穿過整個通道，該通道的上表面50通常要比隆脊55的上表面寬。通過調整施加的電流，或者改變通道或窗口的尺寸，以及有選擇地激勵LED，很容易就能實現對多色光進行調節，同樣也可以對亮度進行調節。還應清楚的是，基片通常只有幾微米厚，發光面的大小僅由基片的面積決定。此外，可將這樣的多個設備組合到一個底板上以產生超大的發光板。
在本發明的大多數實施方案中，采用量子阱活性層會很有幫助。在活性層中采用量子阱結構的優點可從下面的論述中得出InGaN和GaN的晶格常數互不相同，這樣在厚度上大于GaN生長臨界厚度的InGaN層會具有一些缺陷點從而釋放出由晶格常數差所形成的應變能，由于這種缺陷點是非輻射重組的中心，所以其會使注入電流到發射光之間的轉換效率變得很低。與之相反，本發明的量子阱結構包括至少一層厚度在幾十埃范圍內的薄層，其優點是這么薄的層中不會形成缺陷點。這就使得活性層中的缺陷密度大為減少，從而使注入電流到發射光之間具有很高的轉換效率。
在活性層不摻雜的情況下，輸出功率與活性層中形成的電子密度和空穴密度成正比。為了提高活性層中的電子密度和空穴密度，采用很薄的活性層是非常有效的，這是因為載流子注入的區域體積很小，反過來這就使得活性層內的載流子密度得以提高。因此，采用量子阱活性層能夠有效地獲得具有高量子效率的LED。然而，與之相反的是，在很薄的活性層中，注入的載流子具有從活性層溢流到包復層的趨勢，這會使注入電流到輸出功率的轉換效率降低。因此，最好是將活性層的厚度優化到量子效率達到最大。圖6繪出的是圖4或5所示設備在空穴長度為5厘米并且條寬為40um時，轉換效率隨活性層厚度變化的試驗結果。從圖可以看出，盡管活性層厚度在很大范圍內變化時所產生的結果都能夠接受，但目前結構中的量子效率是在活性層厚度為20埃的量級時最高。因此該厚度最合適。圖6所示的是LED在空穴長度為5cm、條寬為40um時，轉換效率隨活性層5厚度變化的試驗結果。如圖6所示，7％的最高量子效率是在活性層5厚度為20的量級時獲得的。因此活性層5的厚度通常設定在20的量級上，當然在某些實施方案中厚度也可在15埃和45埃之間變化，而對于其它材料該厚度還可更厚或更薄。
本發明發射功率的另一個影響因素是電流。參見圖7可看出，輸出功率隨施加的電流(安培)而增加。比如，注入的電流為1安培時，輸出功率為160mW，這就使其能夠獲得白光以及其它頻率的光。
再來參見圖8A和圖8B，通過該圖可更好地理解為基于圖4所示結構的本發明第一實施方案的結構。設置帶有第一導電類型的導電基板100，以及優選采用同一導電類型并層設在導電基板上的緩沖層105。然后通常通過MOCVD或MBE在緩沖層上生長具有相同導電類型的第一包復層110，跟著長出的是具有相同導電類型的第二包復層115。之后是活性層120，再往后是在活性層上形成具有相反導電類型的第三包復層125。這就使得活性層120夾在具有相反導電類型的包復層115和125之間。
然后將上面幾層的一些部分有選擇地蝕刻以露出第一包復層，從而形成第三包復層125、活性層120、第二包復層115的隆脊130。同樣，在兩條隆脊130之間形成通道135。然后將磷140如YAG沉積在通道135中直到這些通道被基本填滿。顯然干蝕刻工藝會使隆脊的上表面145比通道135的上表面150窄。之后，將第一電極155沉積在隆脊的上表面145上，而將第二電極160沉積在導電基板100的背面。顯然，第一包復層和第二包復層連接處形成的窗口區域的大小，可由連接處第二包復層的寬度來控制。
用于導電基板100的特殊材料可根據使用的設備而不同采用GaN基板時，GaN的第一包復層110和導電基板100之間的晶格常數沒有偏差，這可使GaN第一包復層的缺陷密度得以降低，從而直接導致活性層的缺陷密度得以下降，整個結果是發光效率得以提高。作為選擇最好采用硅基板，因為硅基板可使面積做得很大而阻抗卻很小，這樣就可使平板的尺寸很大而工作電壓卻很小。在其它散熱存在問題的實施方案中，最好采用碳化硅(SiC)基板。采用SiC基板能夠很容易地獲得低阻抗高導熱性的基板，工作電壓以及產生的熱量都可降低。
采用氮化鎵基板時，圖8A所示結構為目前優選的、示例性的實施方案，其采用N型基板，并帶有0.5um厚的N型緩沖層以及厚度在2um量級上的第一和第二包復層。活性層通常由厚度為20埃的材料InxGa1-xN構成，其中X為銦的摩爾分數。為了從活性層發出波長為450nm的藍光，活性層5中銦(InN)的摩爾份數通常在0.05的量級上。第三包復層通常為P型GaN材料，其厚度為2um并且相對于其它包復層其具有相反的導電類型。在任何情況下，第三包復層是P型還是N型并不重要，只要其與其它包復層相反就行。其目的是引導載流子注入到活性層中。不同的層可通過比如MOCVD或MBE法或其它合適的方法生長形成。磷通常為YAG材料，這樣當LED發出藍光時，該藍光反過來再激勵YAG而發出約600nm的黃光。藍光和黃光組合后沿著通道的整個表面整體發出白光。其效果是在感覺上平板的整個表面發出白光。
在這些最好采用硅基板或碳化硅基板的實施方案中，通常優選的并不是將氮化鎵層直接鋪在該基板上。在這些實施方案中，可用氮化鋁作緩沖層，而包復層和活性層可與上面討論的GaN基板相同。盡管其它層與上面所述的厚度通常相同，但N型AlN緩沖層的厚度可在100的量級上。基板在長度和寬度上的尺寸可在10cm量級上。窗口區域165以及第三包復層125的寬度可分別設定到60um和40um。
在某些情況下，最好采用絕緣基板而不是圖8A和圖8B中討論的導電基板。當采用藍寶石基板時，通過在晶體生長過程的初級階段引入低溫生長的GaN緩沖層，能夠很容易地獲得高質量的GaN層。然而由于藍寶石是絕緣體，所以第二電極必須在第二包復層導電的地方形成。在這種情況下，如圖9所示，上層的包復層和活性層中的一部分可通過蝕刻去掉以露出第一包復層，然后將第二電極160置于第一包復層的暴露部分。該結構在其它方面類似于圖8A和圖8B的結構。
再來參見圖10A和圖10B，其有助于更好地理解本發明的第二實施方案。為了清楚及簡化起見，與圖8A和圖8B結構中類似的部件采用類似的附圖標號并且不再贅述。圖10A-圖10B的實施方案給出了通過有選擇地進行生長來形成隆脊的過程，其與圖8A-8B的不同僅在于在第一包復層110和第二包復層115之間在隆脊130的位置處增加了SiO2結構200。SiO2層緊跟著第一包復層的長成而長出，之后SiO2層(其厚度通常在300的量級上)進行蝕刻從而在第二包復層和第一包復層之間的接合處形成窗口區。然后其它的層采用前面結合圖8A-8B所討論的類似方法生長并經蝕刻。各種不同基片的使用可采用前面結合圖8A和8B所討論的相同方式來進行。
再來參見圖11所示的絕緣基片，其類似于圖9所述的基片，但其窗口區結構采用圖10A-B所示的結構。如前圖所示，為了清楚起見，功能相同的部件采用相同的附圖標號。如上所述，形成SiO2層以控制圖10A-B中的窗口區域，同時加入下面的步驟在第二電極160形成的地方去掉SiO2層以及該工藝之后除去包復層。
再來參見圖12A和圖12B，其不僅在結構上而且還在形成該結構的工藝步驟上展示了本發明的第三實施方案。該第三實施方案總體如圖5所示，其在同時使用紫外線LED以及在設計上用來發出紅光、綠光和藍光的磷這些方面上不同于圖8A-8B和圖10A-10B所示的實施方案。圖12A的實施方案從第一導電類型的導電基板300開始，其上長有同一導電類型的緩沖層305，具有相同導電類型的第一包復層310在這之后生長形成，緊跟著的是第二包復層315。然后是活性層320在第二包復層上生長形成，再跟著長出的是第三包復層325。之后將該結構有選擇地向下蝕刻(通常為干刻)到第一包復層，以形成隆脊330。生成的隆脊330還可在隆脊之間形成通道335，通道中沉積著340A、340B或340C這三種磷中的一種。磷340A-C優選為按順序排列這樣它們可按一重復規律形成陣列，并按設計要求發光(當它們被LED發出的光激勵時)，這些光組合后形成白光，所述順序可以是比如按藍光、紅光和綠光的順序。如同圖8A的結構，隆脊330的頂面345比沉積磷的頂面350要窄。一個或多個上部電極355在頂面345形成，下部電極360在導電基板300的相反側形成。如同圖8A，第一包復層110和第二包復層115之間的接合處形成載流子注入活性層的窗口區。
為了使磷發出所要求的光譜，由活性層結構形成的LED通常發出紫外光。在一示例性的布置中，這可通過由Aly1Ga1-y1N材料構成的第一導電類型的第一包復層、由Aly2Ga1-y2N材料構成的第一導電類型的第二包復層、由AlyaGa1-yaN材料構成的活性層、以及導電類型與第一第二包復層互補的第三包復層來實現。第三包復層通常由Aly3Ga1-y3N材料構成。在每一種情況下，y1、y2和y3分別代表各個層中AlN的摩爾份數，而ya確定的是活性層的摩爾份數。
此外，磷的形成不同于圖8A所示的情況。特別是磷340A-C可以是BaMgAl14O23Eu(340A)，(Y.Ga)BO3Eu(340B)，以及ZnSiO4Mn(340C)，它們分別發出藍光、紅光以及綠光。窗口區以及第三包復層的寬度分別設定到60um和40um。
如同前面的實施方案一樣，各個基板可采用前面所述的類型和厚度。此外，在需要絕緣基板時，參見圖13，圖13展示了具有藍寶石基板的第三實施方案的一種形式。其中所采用的圖12所示的磷340A-C以及圖11所示的蝕刻區和電極可參見前面的論述。
再來參見圖14A-圖14B，以便理解本發明的第四實施方案。如同圖8A-8B和圖10A-10B之間的區別，可以看到圖14A-14B相對于圖12A-12B的區別僅在于加入了SiO2層370，該層通過圖10A-10B中所論述的加入步驟被加到圖14A-14B中。圖15所展示的實施方案具有絕緣基板，但在其它方面具有相同的結構。如同前面的示例，為了清楚起見，相同的部件被標以相同的附圖標號。
再來參見圖16A-E和圖17A-D，從中可以理解本發明單片光源配置的各種形狀。圖16A-E所示的設計采用單一磷(135)的實現方式，該方式已結合圖4和第一、三實施方案進行過論述；而圖17A-D所示的設計采用了多種磷(340A，340B，340C)的實現方式，該方式已結合圖5和第二、四實施方案進行過論述。這里有一點非常重要，圖16A和17A所示的電極155和355分別連成一體，由于這樣只需要兩個端子，所以驅動電路的設計也得以簡化。
圖16B和圖17B所示的布置具有最大的靈活性，因為每一個電極155或355都是分別驅動的。盡管這樣做使驅動器的設計更加復雜，但因為它允許一部分電極或者所有電極被驅動。所以它可使圖16B的具體實例在亮度上具有顯著變化。此外，對于圖17B的多磷設計，由于可以對電極進行選擇以加強或減弱任何顏色，因此色度和亮度都可發生變化。圖16C和圖17C的布置提供了適中的靈活性，其中電極155或355中一半電極連接在一個導體上而另一半電極連接在第二導體上。這樣可使光線大約暗淡一半。
圖16D-16E以及圖17D的設計也具有本發明固態光源的靈活性。此外，圖中所示電極的布置可分別根據圖16A-C或者圖17A-C進行調整。
再來參見圖18-20，以便理解本發明光源的各種實現形式。比如，圖18所示本發明的發光板可用作諸如計算機或儀器515中所用的平板顯示器510的背照明505。此外，如圖19所示，本發明的LED結構530可用來形成字母數字的字符535或者其它用作標號或顯示的形式。還有，如圖20所示，本發明的多個裝置550可組合起來形成一個大的環境光源565，并且其中至少有一些實施方案能夠在色彩或亮度上進行調節。
盡管前面已經對本發明的優選實施方案和各種變化進行了充分的論述，但本領域普通技術人員都知道從這里給出的教導出發，在不脫離本發明精神的情況下還有許多變化和等同形式。因此這里應該注意的是，本發明的保護范圍并非由前述說明進行限定而僅由權利要求書進行限定。
權利要求
1.一種發光二極管，包括一塊基板；布置在一部分基板上的、具有第一導電類型的第一包復層，該包復層具有一個上表面；布置在第一包復層至少一部分上表面上的、具有一厚度的活性層；布置在活性層上的、具有第二導電類型的第二包復層，第一包復層、活性層以及第二包復層形成一條隆脊，并且一部分活性層暴露在隆脊的一側；與第一包復層導電相連的第一電極；以及與第二包復層導電相連的第二電極。
2.一種形成具有預定形狀的發光二極管的方法，包括提供一塊基板；在至少一部分基板上形成具有第一導電類型的第一包復層；在至少一部分第一包復層上形成活性層；在至少一部分活性層上形成具有第二導電類型的第二包復層；以及將包復層和活性層的一部分去掉從而在一部分基板上形成預定形狀的隆脊結構。
3.一種半導體結構，包括一塊基板；布置在至少一部分基板上的、具有第一導電類型的第一導電層；布置在第一導電層至少一部分上的活性層；布置在至少一部分活性層上的、具有第二導電類型的第二導電層，其中第一導電層、活性層以及第二導電層一起相對于基板形成一條隆脊，其中一部分活性層暴露在隆脊的一側；一個與第一導電層導電相連的第一電極；以及一個與第二導電層導電相連的第二電極。
4.如權利要求3所述的一種半導體設備，其中第二電極布置在第導電層上并基本蓋住第二導電層。
5.一種半導體結構的加工方法，該方法包括以下步驟在至少一部分基板上形成具有第一導電類型的第一導電層；在至少一部分第一導電層上形成活性層；在至少一部分活性層上形成具有第二導電類型的第二導電層；以及將第一、第二導電層和活性層的一部分去掉從而在一部分基板上形成預定形狀的隆脊結構。
6.一種半導體結構，包括一塊導電基板；布置在至少一部分基板上的、具有第一導電類型的第一導電層；布置在第一導電層至少一部分上的活性層；布置在至少一部分活性層上的、具有第二導電類型的第二導電層，其中第一導電層、活性層以及第二導電層一起相對于導電基板形成一條隆脊，并且其中一部分活性層暴露在隆脊的一側；一個與第一導電基板導電相連的第一電極；以及一個與第二導電層導電相連的第二電極。
7.一種發光半導體結構，包括一塊基板；布置在至少一部分基板上的、具有第一導電類型的第一導電層；布置在第一導電層至少一部分上的活性層；布置在至少一部分活性層上的、具有第二導電類型的第二導電層，其中第一導電層、活性層以及第二導電層一起相對于基板形成第一、第二非交叉隆脊，并且其中一部分活性層暴露在第一、第二非交叉隆脊的相鄰側；一個與第一導電層導電相連的第一電極；以及一個與第二導電層導電相連的第二電極。
8.如權利要求5所述的一種發光半導體結構，進一步包括在第一、第二非交叉隆脊之間布置的原料磷。
9.一種發光半導體結構，包括一塊基板；布置在至少一部分基板上的、具有第一導電類型的第一導電層；布置在第一導電層至少一部分上的活性層；布置在至少一部分活性層上的、具有第二導電類型的第二導電層，其中第一導電層、活性層以及第二導電層一起相對于基板形成第一、第二非交叉隆脊，這里一部分活性層暴露在第一、第二非交叉隆脊的相鄰側，并且形成第一非交叉隆脊的第二導電層的第一部分與形成第二非交叉隆脊的第二導電層的第二部分絕緣；一個與第一導電層導電相連的第一電極；一個與第二導電層第一部分導電相連的第二電極；以及一個與第二導電層第二部分導電相連的第三電極。
10.一種發光半導體結構，包括一塊基板；形成在該基板上的第一隆脊形發光二極管(LED)結構，該第一隆脊形LED結構包括具有第一導電類型的第一導電層的第一部分；布置在第一導電層至少一部分上的活性層的第一部分；以及布置在活性層至少一部分第一部分上的、一個具有第二導電類型的第二導電層的第一部分；其中該活性層第一部分的第一子部分暴露出來；形成在該基板上的第二隆脊形LED結構，該第二隆脊形LED結構包括第一導電層的第二部分；布置在第一導電層第二部分至少一部分第二部分上的活性層的第二部分；以及布置在活性層至少一部分第二部分上的、一個具有第二導電類型的第二導電層的第二部分，其中該活性層第二部分與第一隆脊形LED結構相鄰的第一子部分暴露出來；以及布置在第一、第二隆脊形LED結構之間的原料磷，該磷與該活性層第一、第二部分的第一子部分相接觸。
11.如權利要求10所述的一種發光半導體結構，其中第二導電層的第一、第二部分導電相連，并且該發光半導體結構進一步包括與第一導電層的第一、第二部分導電相連的第一電極；以及與第二導電層的第一、第二部分導電相連的第二電極。
12.如權利要求10所述的一種發光半導體結構，其中第二導電層的第一、第二部分導電相連；該基板為導電基板，并且該發光半導體結構進一步包括與導電基板導電相連的第一電極；以及與第二導電層的第一、第二部分導電相連的第二電極。
全文摘要
一種能夠在厚度小、面積大的平板設備中使用的發光二極管結構。在一些實施方案中,該LED結構還帶有磷從而使發出的光包括白光以及使其它可見光在色度和亮度上產生變化,并且其可用來提供環境照明和重點照明。該平板光源包括一個具有第一導電類型的第一GaN包復層;形成在第一層上、具有第二導電類型的第二GaN包復層,該第二包復層上至少有一個窗口區域形成在第一包復層上面;一個In
文檔編號H01L27/15GK1347569SQ00806278
公開日2002年5月1日 申請日期2000年3月1日 優先權日1999年3月1日
發明者高山徹, 馬場孝明 申請人:松下電器產業株式會社