[发明专利]发射辐射的半导体器件

说明书

本发明说明了一种发射辐射的半导体器件。

文献US 2007/0252512A1描述了一种发射辐射的半导体器件。

为了借助发光二极管芯片产生混合色的、特别是白色的光，可以在由发光二极管芯片发射的初级辐射的光路中使用转换元件，以便将一部分短波初级辐射转换为长波次级辐射。

初级辐射与次级辐射的强度关系确定所发射的光的发射色彩。在实际中，一方面，不同发光二极管芯片的初级辐射的波长有差别，即使这些发光二极管芯片一起制造并且例如来自同一个晶片；而且另一方面，转换元件的光学厚度也有差别，使得导致所形成的发射色彩不被希望的分布。

所述问题可以如此解决：在足够大的产量中，通过测量具有在确定的所希望的边界内的发射色彩的发光二极管芯片来将发光二极管芯片分类(所谓的Binning(分类))。由此产生不可使用的次品，导致这种方法只能有限经济性地施行。

本发明要达到的目的是提供一种发射辐射的半导体器件，其中所发射的光的色彩可以调节。

根据发射辐射的半导体器件的至少一个实施形式，半导体器件包括发光二极管芯片。该发光二极管芯片包括至少两个可彼此无关地工作的发射区域。

这就是说，该发光二极管芯片分离为至少两个发射区域，其可以彼此无关地工作。在发射区域内，可以同时或在不同的时间产生电磁辐射。此外，可以以不同的电流强度为所述发射区域供电，使得可以从发射区域中产生具有彼此不同的强度的电磁辐射。

根据发射辐射的半导体器件的至少一个实施形式，发光二极管芯片包括至少两个以不同方式构建的转换元件。“以不同方式构建”在此表示当以相同波长和相同强度的电磁辐射照透转换元件时，这些转换元件发射出彼此不同的次级辐射。例如，转换元件可以在其几何尺寸，例如其厚度、和/或其组成方面彼此区别。例如，第一转换元件可以包含第一发光材料，而第二转换元件包含第二发光材料。不同转换元件的发光材料的浓度也可以不同。

根据半导体器件的至少一个实施形式，发光二极管芯片的每个发射区域均设置用于在工作时产生电磁初级辐射。发射区域例如可以分别具有有源区，在其中当发光二极管芯片工作时，可以产生电磁辐射。发射区域可以具有以相同方式形成的有源区，使得在发射区域中产生的初级辐射分别具有相同的波长。

发射区域的产生例如可以通过发光二极管芯片的接触部的结构化来实现。优选地，在此具有较差横向导电能力的接触部被结构化。于是，发射区域可以包括共同的、延伸通过整个发射区域的有源层，使得发射区域的有源区以相同方式构建。

接触部的结构化可以通过在发射区域之间的部位上完全没有接触部来实现。此外在发射区域之间存在具有高接触阻抗的部位也是可能的，这些部位引起发射区域的电去耦。此外，为了将半导体芯片分离为多个发射区域而将发光二极管芯片的半导体本体自身结构化也是可能的，使得例如有源层被切断。

根据半导体器件的至少一个实施形式，发光二极管芯片的每个发射区域都具有发射面，至少一部分初级辐射通过这些发射面从发光二极管芯片耦合输出。这些发射面例如在发光二极管芯片的上侧设置在该发光二极管芯片的主面中。

根据半导体器件的至少一个实施形式，转换元件设置用于吸收初级辐射的至少一部分，并用于再发射次级辐射。例如，初级辐射涉及蓝光波长范围的电磁辐射。于是转换元件可以设置用于再发射黄光作为次级辐射。初级辐射和次级辐射可以混合成白光。

根据半导体器件的至少一个实施形式，以不同方式构建的转换元件设置在发光二极管芯片的不同发射面下游。这就是说，发光二极管芯片的发射区域中的至少两个分别具有发射面，其中每个发射面下游均设置有转换元件并且转换元件在其构造方面彼此不同。以该方式，从两个发射面发射的混合光彼此不同。

根据发射辐射的半导体器件的至少一个实施形式，发射辐射的半导体器件包括电阻元件。电阻元件为具有可预先给定的、优选可调节的电阻的器件。该电阻元件至少与发射区域的其中之一串联或并联连接。该半导体器件在此也可以具有多个电阻元件，其可以与不同的发射区域相关。

例如，发光二极管芯片的发射区域可以串联或并联连接。为了可以调节从发射区域发射的初级辐射的强度关系，在串联的情况下可以将电阻元件与发射区域并联连接，而在并联的情况下，可以将电阻元件与发射区域串联连接。在此，发射区域的并联连接提供的优点为共同的负极或正极，如此可以减少半导体器件的发光二极管芯片的制造费用。