[发明专利]光电子器件

说明书

本专利申请要求德国专利申请10 2006 046 277.7的优先权，该德国专利申请的公开内容通过回引结合于此。

本发明涉及一种带有至少一个半导体本体的光电子器件，所述至少一个半导体本体具有用于产生电磁辐射的有源区域。这样的器件可例如被实施为发光二极管(LED)。传统的发光二极管通常发射不相干的非偏振辐射。

本发明的任务是对由开头提到的类型的例如LED的器件所发射的辐射鉴于预给定的辐射特性进行选择。尤其是应产生尽可能高份额的预给定辐射特性的辐射。

通过根据权利要求1所述的光电子器件解决该任务。本发明的有利的扩展方案为从属权利要求的主题。

根据本发明设置了一种带有至少一个半导体本体的光电子器件，该至少一个半导体本体包含用于产生电磁辐射的有源区域，其中该器件具有带有被置于有源区域之后的过滤元件的壳体，该过滤元件对带有预给定的初级辐射特性的初级辐射部分选择性地进行透射。

该初级辐射特性可以例如涉及初级辐射部分的偏振、波长或/和方向。

在该光电子器件的有利的改进方案中，此外由过滤元件对带有与初级辐射特性不同的次级辐射特性的次级辐射部分进行反射。优选地，实现次级辐射部分的反射来使得：次级辐射部分被反射回半导体本体中，并在那受到偏转过程和/或吸收和二次发射过程，并且被偏转的或被二次发射的辐射重新射到过滤元件上。通过上述过程有利地提高了带有预给定的初级辐射特性的辐射部分，并且因此提高了由过滤元件总共透射的初级辐射部分。

初级辐射特性优选地与次级辐射特性互补。这意味着：初级辐射特性和次级辐射特性涉及相同的物理特性(例如偏振)并相互排斥，诸如线性偏振的辐射中的偏振方向相互正交时即为这种情况。

在光电子器件中，该过滤元件可被构造为二向色性滤光器。在这样的二向色性滤光器中，其波长位于预给定的波长范围中的初级辐射部分被透射，而波长在预给定的波长范围之外的次级辐射部分被吸收或者优选地被反射。

在光电子器件的其它变型中，过滤元件被实施为偏振滤光器，以致具有预给定的偏振特性的初级辐射部分被透射，而带有与此不同的偏振特性(例如互补的偏振)的次级辐射部分被吸收或者优选地被反射。

在光电子器件的另一变型中，过滤元件被实施为方向滤光器(Richtungsfilter)，以致具有预给定的辐射方向(Abstrah1srichtung)的初级辐射部分被过滤元件透射，而带有与预给定的辐射方向不同的传播方向的次级辐射部分在过滤元件中被吸收或者被反射。

很大程度上也可对示例性说明的光电子器件中的滤光器的变型进行组合。这样可以例如通过方向滤光器与偏振滤光器的组合引起：所透射的初级辐射部分具有预给定的传播方向和预给定的偏振。

在所有上述滤光器的变型中，次级辐射部分优选地被反射回发出辐射的半导体本体中，并在那受到偏转过程或者吸收过程和二次发射过程，以致被耦合输出的初级辐射部分有利地整体被提高。

在过滤元件作为方向选择性的滤光器的实施变型中，该过滤元件可具有在辐射方向方面引起对所发射的辐射进行滤光的结构元件。这些结构元件可例如圆锥形地、三角锥状地或棱柱状地被构造并且在很大程度上被布置为二维栅格的形式。

在该光电子器件中，发出辐射的半导体本体优选地被实施为薄膜半导体本体。

薄膜半导体本体的特征尤其是在于如下表征性特性中的至少一个：

-在产生辐射的外延层序列的朝向支承元件的第一主面上，涂敷或构造反射层，该反射层将至少一部分在外延层序列中产生的电磁辐射反射回该外延层序列中；

-该外延层序列具有在20μm或更小范围内的厚度，尤其是具有在10μm范围内的厚度；以及

-该外延层包含至少一个带有至少一个具有混匀结构(Durchmischungsstrunktur)的面的半导体层，该混匀结构在理想情况下导致光在外延式外延层序列中的近似各态历经的分布，即其具有尽可能各态历经的随机散射特性。

例如在I.Schnitzer等人的“App1.Phys.Lett.”(63(16)，1993年10月18日)的第2174-2176页中描述了薄膜发光二极管芯片的基本原理，这些页的公开内容就此而言通过回引结合于此。

薄膜发光二极管芯片是朗伯特表面辐射器的良好的近似，并且尤其适于前灯应用和投影应用。

在该光电子器件中，反射层优选地被布置在有源层序列的与过滤元件相对的侧上。该反射层可例如包含金属材料和/或透明导电氧化物、例如金属氧化物。优选地，反射层被布置在半导体本体之外。