[发明专利]发光二极管以及用于制造发光二极管的方法

说明书

提出了一种发光二极管。发光二极管是包括至少一个有源区的冷光二极管，在有源区中在发光二极管的工作中产生电磁辐射。

根据发光二极管的至少一个实施形式，发光二极管包括半导体本体，其中半导体本体包括设计用于产生辐射的有源区。半导体本体例如外延地生长。

根据发光二极管的至少一个实施形式，发光二极管包括支承体本体。支承体本体是机械自支承的。也就是说，支承体本体可以在机械上自支持，其无需附加的支承元件用于支持支承体本体。例如，支承体本体是机械上刚性的支承层。

支承体本体在半导体本体的上侧上固定在半导体本体上。支承体本体例如可以借助连接单元固定在半导体本体上。支承体本体尤其并非半导体本体的生长衬底。更确切地说，可能的是，将生长衬底从半导体本体去除。

支承体本体于是例如在半导体本体的上侧上粘合到半导体本体上。另外可能的是，支承体本体和半导体本体通过如阳极接合或者直接接合的方法彼此连接。在该情况中，在支承体本体和半导体本体之间没有设置连接单元。

支承体本体在机械上支持半导体本体。也就是说，支承体本体为带有支承体本体和半导体本体的发光二极管赋予其机械稳定性。

根据支承体本体的至少一个实施形式，支承体本体包括发光转换材料。发光转换材料例如可以作为薄的层施加到支承体本体的外表面上。此外可能的是，发光转换材料以颗粒的形式引入支承体本体中并且在那里例如溶解。最后可能的是，支承体本体由发光转换材料构成。支承体本体于是例如可以由陶瓷发光转换材料构成。

根据发光二极管的至少一个实施形式，发光二极管包括镜层，其在半导体本体的背离上侧的下侧上施加到半导体本体上。镜层设计用于在发光二极管的工作中反射在有源区中产生的电磁辐射。此外，镜层设计用于反射由发光转换材料进行波长转换的光。为此，镜层例如可以由介电材料、介电材料的层序列、金属或者所述材料的组合形成。

根据发光二极管的至少一个实施形式，发光二极管包括两个接触层。

两个接触层的第一接触层在此与半导体本体的n导电区域连接，而接触层的第二接触层与半导体本体的p导电区域导电连接。通过接触层可以从外侧电接触发光二极管，并且有源区被提供用于驱动发光二极管所需的电流。

在此可能的是，两个接触层设置在镜层的背离半导体本体的侧上。对于镜层由导电材料例如金属形成的情况，接触层与镜层电绝缘。如果镜层由导电材料形成，则此外也可能的是，镜层的部分形成接触层。

此外可能的是，第一接触层设置在镜层的背离半导体本体的侧上。第二接触层于是可以设置在支承体本体的背离半导体本体的侧上。

根据发光二极管的至少一个实施形式，发光二极管包括半导体本体，其中半导体本体包括设计用于产生辐射的有源区。此外，发光二极管包括支承体本体，其在半导体本体的上侧上固定在半导体本体上，其中支承体本体包括发光转换材料。此外，发光二极管包括镜层，其在半导体本体的背离上侧的下侧上施加到半导体本体上。发光二极管此外包括两个接触层，其中接触层的第一接触层与半导体本体的n导电区域导电连接，而接触层的第二接触层与半导体本体的p导电区域导电连接。

发光二极管的支承体本体在发光二极管中有利地负责不同功能：

-支承体本体形成用于半导体本体的支承体本体，并且由此形成发光二极管的机械支持的部件。

-支承体本体此外形成转换介质，借助其可以将有源区中产生的电磁辐射至少部分地转换为其他的、优选更高的波长的辐射。例如，发光二极管通过这种方式适于在工作中发射白色混合光，其由通过发光转换材料重新发射的光和在有源区中产生的电磁辐射组成。

-此外，支承体本体可以形成散射中心。如果支承体本体例如由陶瓷发光转换材料形成，则其除了频率转换特性之外还具有光散射作用，其有助于从发光二极管出射的电磁辐射的混合。此外可能的是，光散射材料引入到支承体本体中或者施加到支承体本体上。

-此外，支承体本体形成用于半导体本体的保护层，其可以保护半导体本体免受机械和/或化学损伤。

根据发光二极管的至少一个实施形式，在工作中在有源区中产生的发光二极管的电磁辐射仅仅通过支承体本体耦合输出。也就是说，在工作中在有源区中产生的电磁辐射仅仅可以通过支承体本体离开发光二极管。为了实现这一点，可以采取措施，其阻止电磁辐射通过芯片的侧面耦合输出。