[发明专利]降低尺寸的固态发光装置及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及降低尺寸(例如，厚度)的固态发光(“SSL”)装置(例如，具有发光二极管(“LED”)的装置)及制造方法。

背景技术

SSL装置可具有用于电接点的不同配置。举例来说，图1A及1B为具有横向接点的SSL装置10的横截面图及平面图。如在图1A中所展示，SSL装置10包括承载LED结构11的衬底12，所述LED结构11包含N型氮化镓(GaN)14、GaN/氮化铟镓(InGaN)多量子阱(“MQW”)16及P型GaN18。SSL装置10还包括在N型GaN14上的第一接点20及在P型GaN18上的第二接点22。如在图1B中所展示，第一接点20及第二接点22可分别包括第一接触指状物20a、20b及第二接触指状物22a、22b。图2A及2B为具有垂直接点的另一SSL装置10′的横截面图及平面图。第一接点20包括通过横部件23彼此耦合的多个传导指状物21(出于说明目的而展示三个)。第二接点22(图2B)包括反射且传导的材料(例如，铝)。

具有垂直接点的SSL装置常为优选的，这是由于这种装置与具有横向接点的那些装置相比具有较高的光提取效率、较好的热性质及优越的电流散布特性。然而，在图2A及2B的SSL装置10′中，N型GaN14通常具有约4-6μm的大厚度以将N型GaN14中的位错密度降低到可接受的水平。还可能需要大厚度以用于实现经由N型GaN14的足够电流散布及用于在N型GaN14的表面上粗加工及/或形成其它光提取特征。

经由外延生长来形成N型GaN14的厚层在操作上困难、耗时且昂贵。举例来说，相对厚的N型GaN14可能在外延工艺的冷却期间经由在外延N型GaN14中形成裂缝来释放应力。通常，衬底12包括硅(Si)、蓝宝石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)及/或其它“非原生”材料，这是因为具有可使用尺寸的“原生”材料(例如，GaN或InGaN)难以生产。非原生材料通常具有不同于N型GaN14的热膨胀系数(“CTE”)的系数。此CTE失配可能造成热应力从而在外延生长期间导致在衬底12中的弯曲及/或在N型GaN14中的其它晶体缺陷。

发明内容

附图说明

图1A为根据现有技术的SSL装置的示意性横截面图。

图1B为在图1A中的SSL装置的示意性平面图。

图2A为根据现有技术的另一SSL装置的示意性横截面图。

图2B为在图2A中的SSL装置的示意性平面图。

图3A至3H为经历根据本技术的实施例的工艺的SSL装置的横截面图。

图3I为由根据本技术的实施例的工艺形成的SSL装置的示意性电路图。

图4为根据本技术的额外实施例的SSL装置的横截面图。

图5为根据本技术的实施例的SSL装置的横截面图。

图6A至6D为根据本技术的实施例的具有不同缺口横截面的SSL装置的横截面图。

具体实施方式

下文描述SSL装置、组合件及制造方法的各种实施例。如在下文中所使用，术语“SSL装置”大体上指代具有LED、激光二极管(“LD”)及/或除电灯丝、等离子或气体以外的其它适宜照明源的装置。所属领域的技术人员还将理解本技术可具有额外实施例，且可在不存在下文参考图3A至5所描述的实施例的细节中的若干者的情况下实践本技术。

图3A至3H为经历根据本技术的实施例的工艺的SSL装置100的示意性横截面图。如在图3A中所展示，在所述工艺的初始阶段期间，可在具有任选缓冲材料103的衬底材料102上形成SSL结构111。在所说明的实施例中，SSL结构111包括串行堆叠的第一半导体材料104、有源区106及第二半导体材料108。在其它实施例中，SSL结构111还可包括作为绝缘体的氮化硅(Si3N4)、作为缓冲材料的氮化铝(AlN)及/或在SSL结构111中的其它适宜中间材料。