СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2015 года по МПК H01L33/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему устройству, имеющему светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент, и к способу изготовления светоизлучающего устройства.

Уровень техники

Обычно предпринимались различные попытки с целью увеличить световую отдачу светоизлучающего устройства. Например, в патентной литературе 1 р-электрод выполнен как светоотражающий слой для отражения света от р-электрода и, таким образом, для улучшения световой отдачи. В патентной литературе 2 на поверхности на подложке формируют неровность, чтобы улучшить световую отдачу.

Патентная литература 1: JP 2007-157853А

Патентная литература 2: JP 2008-060286А

Сущность изобретения

Задача, решаемая изобретением

Тем не менее, попытки полностью вывести свет с использованием обычных структур до сих пор не удались. То есть, хотя часть света выходит наружу после многократного отражения между верхней и нижней поверхностями светоизлучающего элемента, задача заключается в том, что, чем больше возникает отражений, тем больше свет поглощается электродами и т.п., что приводит к затуханию света.

Соответственно, цель настоящего изобретения - предложить светоизлучающее устройство, способное снизить затухание света в элементе и имеющее высокую световую отдачу, и способ изготовления светоизлучающего устройства.

Средство решения задач

Светоизлучающее устройство в соответствии с настоящим изобретением имеет светопроводящий элемент, светоизлучающий элемент, имеющий многослойную полупроводниковую часть, электроды, расположенные на многослойной полупроводниковой части в этом порядке. В частности, у светоизлучающего элемента со стороны светопроводящего элемента имеется первая область и вторая область, а у светопроводящего элемента со стороны светоизлучающего элемента имеется третья область и четвертая область. Первая область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению со второй областью, третья область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению с четвертой областью, при этом первая область непосредственно соединена с третьей областью.

Способ изготовления светоизлучающего устройства в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие этапы: подготавливают светоизлучающий элемент, имеющий многослойную полупроводниковую часть, на которой соответственно расположены электроды, подготавливают светопроводящий элемент и непосредственно соединяют светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент со стороны, противоположной той, на которой расположены электроды.

Результат изобретения

Настоящее изобретение, имеющее вышеописанную структуру, может предложить светоизлучающее устройство, способное снизить затухание света в элементе и имеющее высокую световую отдачу, и способ изготовления светоизлучающего устройства.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведена диаграмма, показывающая поперечное сечение светоизлучающего устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 приведен увеличенный вид участка фиг.1, выделенный пунктирной линией.

На фиг.3А приведена диаграмма, показывающая этапы подготовки светоизлучающего элемента и светопроводящего элемента в соответствии со способом изготовления светоизлучающего устройства согласно изобретению.

На фиг.3В приведена диаграмма, показывающая действие по активации соответствующих соединяемых поверхностей светоизлучающего элемента и светопроводящего элемента в соответствии со способом изготовления светоизлучающего устройства согласно изобретению.

На фиг.3С приведена диаграмма, показывающая этап соединения светоизлучающего элемента и светопроводящего элемента в соответствии со способом изготовления светоизлучающего устройства согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Варианты осуществления изобретения приведены в качестве иллюстрации светоизлучающего устройства и способа изготовления светоизлучающего устройства, чтобы придать конкретную форму техническим идеям настоящего изобретения, при этом изобретение не ограничено описанными ниже вариантами осуществления. В частности, размеры, материалы, формы и взаимное расположение элементов, описанных в вариантах осуществления, приведены только в качестве примеров, а не в качестве ограничений изобретения, если только не установлены специально. Размеры и взаимные расположения элементов на каждом из чертежей иногда изображены преувеличенно для простоты объяснения. Элементы такие же или аналогичные элементам этого изобретения обозначены одинаковыми ссылочными позициями, а подробное их описание опущено.

На фиг.1 показано поперечное сечение в направлении, перпендикулярном поверхности наблюдения излучения света, светоизлучающего устройства в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.2 приведен увеличенный вид участка фиг.1, выделенный пунктирной линией. Как показано на фиг.1, светоизлучающее устройство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения имеет светопроводящий элемент 20, светоизлучающий элемент 10, имеющий многослойную полупроводниковую часть 12 и электроды 13 и 14, соответственно расположенные на многослойной полупроводниковой части 12 в этом порядке. Т.е. светопроводящий элемент 20 и электроды 13 и 14 расположены на противоположных сторонах светоизлучающего элемента 10. Более того, как показано на фиг.2, у светоизлучающего элемента 10 имеется первая область 11а и вторая область 11b со стороны светопроводящего элемента 20, а у светопроводящего элемента 20 имеется третья область 20а и четвертая область 20b со стороны светоизлучающего элемента 10. Первая область 11а имеет расположение атомов более неравномерное по сравнению со второй областью 11b, третья область 20а имеет неравномерное расположение атомов по сравнению с четвертой областью 20b, при этом первая область 11а непосредственно соединена с третьей областью 20а.

Светоизлучающее устройство варианта осуществления, выполненное, как описано выше, позволяет увеличить толщину участка (общую толщину многослойной полупроводниковой части 12, подложки 11 и светопроводящего элемента 20), в котором многократно отражается свет, так что количество света, попадающего на электроды 13 и 14, может быть уменьшено. Поэтому может быть снижено поглощение света, в основном, электродами 13 и 14, так что световая отдача светоизлучающего устройства может быть увеличена. Ниже будет дано подробное описание.

В случае, когда светопроводящий элемент 20 не используется, часть света, вырабатываемого многослойной полупроводниковой частью 12, многократно отражается в светоизлучающем элементе 10 из-за отличия коэффициента преломления относительно внешней среды, а часть отражающегося света выходит наружу. С другой стороны, независимо от материала электроды 13 и 14, расположенные на многослойной полупроводниковой части 12, не в состоянии полностью отразить или передать свет и поглощают часть света. Поглощение света электродами такое, что, чем больше раз свет отражается от соответствующих границ раздела между многослойной полупроводниковой частью 12 и электродами 13 и 14, часть света поглощается электродами, что приводит к снижению световой отдачи светоизлучающего устройства. По этой причине светопроводящий элемент 20 непосредственно соединен со светоизлучающим элементом 10, чтобы увеличить фактически толщину светоизлучающего элемента 10 на толщину светопроводящего элемента 20, таким образом, становится возможным уменьшить число раз, которое отражается свет на стыке с электродами, перед тем, как он выйдет наружу. Соответственно, поглощение света электродами может быть уменьшено, и, таким образом, может быть получено светоизлучающее устройство, обладающее превосходной световой отдачей.

Светоизлучающие элементы обычно получают путем нарезания пластины на множество отдельных элементов. Но в настоящее время, ввиду воспроизводимости и массового производства необходимо до некоторой меры уменьшить толщину пластины при вводе. Например, даже когда многослойную полупроводниковую часть удаляют путем травления или подобным образом и сапфировая подложка становится открытой, то необходимо, чтобы сапфировая подложка имела максимальную толщину приблизительно 400 мкм, в противном случае трудно осуществить нарезание на отдельные элементы. В силу описанных выше причин, при использовании подложки не уменьшенной толщины в конце не могут быть получены светоизлучающие элементы. Поэтому, чтобы фактически увеличить толщину светоизлучающего элемента, в дополнение к светоизлучающему элементу 10 устанавливают светопроводящий элемент 20.

В настоящем изобретении толщина светоизлучающего элемента 10 фактически увеличена и, в дополнение, предпочтительно, чтобы светопроводящий элемент 20 имел в основном однородный коэффициент преломления и оптическую проницаемость и в основном являлся прозрачным для света из многослойной полупроводниковой части 20. В описании термин "светопроводящий элемент, имеющий в основном однородный коэффициент преломления и оптическую проницаемость" относится к светопроводящему элементу, который не содержит подложки, способной отражать свет, такой как флуоресцентный материал или рассеивающий агент (далее в этом документе именуемый как "флуоресцентный материал и т.д."), и, таким образом, позволяющему свету проходить через него прямолинейно, не отражаясь или не рассеиваясь. Как описано выше, при использовании светопроводящего элемента, имеющего в основном однородный коэффициент преломления и оптическую проницаемость, поглощение света электродами может быть снижено более эффективно, так что может быть предотвращено ухудшение световой отдачи. Это имеет место, потому что в случае, когда в светопроводящем элементе содержится флуоресцентный материал и т.д., способный излучать свет из многослойной полупроводниковой части, часть света отражается на поверхности флуоресцентного материала и т.д. по направлению к электродам, что приводит к возникновению поглощения света электродами.

В светоизлучающем устройстве в соответствии с настоящим вариантом осуществления первая область 11а и третья область 20а, имеющие неравномерное расположение атомов, соединены в единое тело, так что может быть предотвращено отражение на этом стыке. Более того, первая область 11а и третья область 20а соединены в единое тело, так что может быть ослаблено напряжение на стыке между светоизлучающим элементом 10 и светопроводящим элементом 20. Соответственно, не смотря на тот факт, что светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 находятся в непосредственном контакте друг с другом, а между светоизлучающим элементом 10 и светопроводящим элементом 20 из-за нагрева, возникающего в светоизлучающем элементе 10, возникает термическое напряжение, может быть получено светоизлучающее устройство, имеющее высокую прочность сцепления.

Как описано выше, в настоящем описании термин "первая область 11а" относится к области, которая находится в непосредственном контакте с элементом 20, преобразующим длину волны, в светоизлучающем элементе 10. Также термин "вторая область 11b" относится к области, которая примыкает (находится в непосредственном контакте) к "первой области 11а". Аналогично термин "третья область 20а" относится к области элемента 20, преобразующего длину волны, которая находится в непосредственном контакте со светоизлучающим элементом 10. Также термин "четвертая область 20b" относится к области элемента 20, преобразующего длину волны, которая примыкает к "третьей области 20а". Как описано выше, первая область 11а, имеющая неравномерное расположение атомов по сравнению со второй областью 11b, и третья область 20а, имеющая неравномерное расположение атомов по сравнению с четвертой областью 20b, соединены и находятся в непосредственном контакте друг с другом. Таким образом, образуется стык X, а вторая область 11b и четвертая область 20b соответственно расположены на определенном расстоянии от стыка X. В настоящем описании первая область 11а и вторая область 11b (третья область 20а и четвертая область 20b) примыкают друг к другу, но в случае, когда элементы, имеющие различную структуру, примыкают друг к другу, они не именуются первой областью и второй областью, как они упоминаются в настоящем изобретении. Например, в случае, когда светоизлучающий элемент со стороны поверхности имеет слой GaN и слой AlGaN, нельзя указать, что слой GaN является первой областью, а слой AlGaN является второй областью. То есть первая область 11а и вторая область 11b (третья область20а и четвертая область 20b) в настоящем описании преимущественно представляют собой единый элемент, но часть элемента именуется первой областью, а другая часть того же элемента именуется второй областью. Принадлежит ли часть конкретному элементу, можно определить, например, путем наблюдения на атомном уровне с использованием трансмиссионного электронного микроскопа высокого разрешения или путем сравнения структуры из элементного анализа.

Первая область 11а или третья область 20а или обе области предпочтительно являются аморфными. При таком устройстве напряжение между светоизлучающим элементом 10 и светопроводящим элементом 20 может быть дополнительно уменьшено.

Либо вторую область 11b, либо четвертую область 20b предпочтительно выполняют из поликристалла или монокристалла, более предпочтительно обе области выполняют из поликристалла или монокристалла. В настоящем случае более предпочтительным является монокристалл. В случае, когда вторая область 11b и/или четвертая область 20b выполнена из поликристалла или монокристалла (особенно из монокристалла), при непосредственном соединении второй области 11b с четвертой областью 20b имеет место тенденция к возникновению между ними напряжения, и в таком случае настоящий вариант осуществления особенно эффективен.

С точки зрения уменьшения напряжения предпочтительно, чтобы первая область 11а и третья область 20а были соответственно расположены в целом по всей площади стыка X. Нет необходимости говорить, что даже если область, в которой первая область 11а и третья область 20а непосредственно соединены, является частью стыка X, это тоже попадает под объем изобретения.

Первая область 11а и третья область 20а соответственно имеют толщину предпочтительно от 1 нм до 20 нм, более предпочтительно - от 2 нм до 10 нм. При таком устройстве может быть фактически получен эффект снижения напряжения, так что прочность сцепления может быть увеличена. Более того, выполнение первой области 11а и третьей области 20а с неравномерным расположением атомов может неблагоприятно повлиять на световую отдачу, но в описанных выше пределах толщина участка затухания света может быть в основном уменьшена, и, таким образом, могут быть снижены оптические потери.

Участок 11 светоизлучающего элемента 10, который находится в контакте со светопроводящим элементом, предпочтительно изготавливают из того же материала, что и светопроводящий элемент 20. Например, подложку 11 светоизлучающего элемента 10 изготавливают из сапфира, который может быть соединен со светопроводящим элементом 20, изготовленным из сапфира. Также возможно, что слой GaN открывают путем устранения подложки 11 из светоизлучающего элемента 10, и открытый участок соединяют со светопроводящим элементом, изготовленным из GaN. При таком устройстве из-за разницы в коэффициенте преломления может быть существенно подавлено отражение между поверхностями. Таким образом, может быть предотвращено поглощение света электродом и дополнительно увеличена световая отдача. Более того, подложка и опорный элемент могут быть изготовлены из тех же составляющих элементов, так что можно ожидать дополнительного увеличения прочности их сцепления.

Светоизлучающий элемент 10 не ограничен, может использоваться любой известный светоизлучающий элемент. Например, как показано на фиг.1, у светоизлучающего элемента 10 имеется подложка 11, многослойная полупроводниковая часть 12, расположенная на подложке 11, и n-электрод 13 и р-электрод 14 (р-электрод составлен из области 14а диффузии тока и опорного участка 14b), соответственно расположенные на той же стороне поверхности многослойной полупроводниковой части 12. Для подложки 11 может быть использован сапфир, GaN или что-то подобное. Для многослойной полупроводниковой части 12 может использоваться множество слоев нитридных полупроводников (AlXInYGal-X-YN (0≤Х≤1, 0≤Y≤1, 0≤X+Y≤1), включая n-слой или р-слой или подобное. Ввиду отдачи света предпочтительной является установка лицевой стороной вниз (перевернутый кристалл), при которой сторону светопроводящего элемента 20 используют в качестве наблюдаемой стороны.

Для электродов, расположенных на многослойной полупроводниковой части 12? может использоваться известный материал, такой как ITO, Ag и А1. Например, даже при использовании Ag, имеющего высокую отражательную способность, для области 14а диффузии тока, занимающего относительно большую площадь, часть света будет поглощена Ag, и, таким образом, невозможно отразить весь свет. С другой стороны, даже при использовании ITO, обладающего хорошими светопроводящими свойствами, для области 14а диффузии тока, часть света будет поглощена ITO, и, таким образом, невозможно отразить весь свет. По этой причине дополнительно предложен светопроводящий элемент 20, чтобы увеличить толщину светоизлучающего устройства, что позволяет увеличить световую отдачу. В случае, когда сторона светопроводящего элемента 20 является наблюдаемой стороной, предпочтительно использование отражающего электрода, такого как Ag, потому что свет может быть отдан эффективно.

В случае, когда сторона светопроводящего элемента 20 является наблюдаемой стороной, светопроводящему элементу 20 может быть придана выпуклая форма, так что он может выступать в качестве линзы. При таком устройстве линза, являющаяся светопроводящим элементом 20, расположена непосредственно на светоизлучающем элементе 10, так что свет от светоизлучающего элемента 10 может быть извлечен с высокой эффективностью.

В случае, когда сторона светопроводящего элемента 20 является наблюдаемой стороной, площадь светопроводящего элемента 20 с наблюдаемой стороны может быть больше, чем площадь стыка светоизлучающего элемента 10 и светопроводящего элемента 20, и, по меньшей мере, на наблюдаемой стороне светопроводящего элемента 20 может быть расположен слой флуоресцентного материала (не показан). При таком устройстве, по сравнению со случаем, когда отсутствует светопроводящий элемент 20, а слой флуоресцентного материала расположен на наблюдаемой стороне светоизлучающего элемента 10, может быть уменьшена оптическая плотность, излучаемая на слой флуоресцентного материала, так что может быть увеличен срок службы флуоресцентного материала.

Способ изготовления светоизлучающего устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения показан на фиг.3. Как показано на фиг.3, способ изготовления светоизлучающего устройства в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя следующие этапы: подготавливают светоизлучающий элемент 10 (см. фиг.3А), имеющий многослойную полупроводниковую часть 12, на которой соответственно расположены электроды 13 и 14, подготавливают светопроводящий элемент 20 (см. фиг.3А), который предпочтительно не содержит флуоресцентного материала и имеет в основном равномерный коэффициент преломления и отражательную способность, и непосредственно соединяют светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 (см. фиг.3В и фиг.3С) со стороны, противоположной той, на которой расположены электроды 13 и 14.

При таком устройстве толщина светоизлучающего элемента 10 может быть значительно увеличена толщиной светопроводящего элемента 10, и, таким образом, может быть изготовлено светоизлучающее устройство с увеличенной световой отдачей. Подробности такие же, что приведены выше, и их описание будет опущено.

В примере, показанном на фиг.3, электроды 13 и 14 соответственно расположены на многослойной полупроводниковой части 12 на этапе подготовки светоизлучающего элемента, но этап формирования электродов (не показан) может быть выполнен отдельно как другой вариант осуществления. То есть способ может включать в себя следующие этапы: подготавливают светоизлучающий элемент, имеющий многослойную полупроводниковую часть, подготавливают светопроводящий элемент, непосредственно соединяют светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент и формируют электроды соответственно на многослойной полупроводниковой части со стороны, противоположной той, которая соединена со светопроводящим элементом. Невзирая на разделение этапа подготовки светоизлучающего элемента и этапа формирования электродов, по сути, может быть получен тот же результат, что описан выше.

Участок светоизлучающего элемента 10, который находится в контакте со светопроводящим элементом 20, предпочтительно выполняют из того же материала, что и светопроводящий элемент 20. При таком устройстве из-за разницы в коэффициенте преломления может быть существенно подавлено отражение между поверхностями, и, таким образом, может быть изготовлено светоизлучающее устройство с увеличенной световой отдачей. Более того, подложка и опорный элемент могут быть изготовлены из тех же составляющих элементов, так что можно ожидать дополнительного увеличения прочности их сцепления.

Технология, используемая для соединения светоизлучающего элемента 10 и светопроводящего элемента 20, не ограничена, и может использоваться технология термокомпрессионной сварки, технология соединения активированных поверхностей или подобная технология, при этом технология соединения активированных поверхностей является предпочтительной. При использовании технологии соединения активированных поверхностей светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 могут быть прочно соединены. Полагается, что при соединении активированных поверхностей в результате травления методом распыления образуется первая область 11а и третья область 20а, и обе комплексно поглощают напряжение между светоизлучающим элементом 10 и светопроводящим элементом 20 (см. фиг.2). Подробности такие же, как приведенные выше, и здесь повторяться не будут.

В настоящем варианте осуществления термин "технология соединения активированных поверхностей" относится к технологии, в соответствии с которой с использованием ионного пучка или плазмы выполняют травление методом распыления на поверхности соединения светоизлучающего элемента 10 и светопроводящего элемента 20, чтобы активировать обе поверхности, которые надо соединить, затем непосредственно соединяют светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 поверхностями соединения (см. фиг.3В и 3С). Первую область и третью область формируют путем травления методом распыления, которое выполняют, чтобы активировать поверхности.

В случае, когда аморфную первую область или третью область формируют на поверхности сапфира (монокристалл оксида алюминия) с использованием технологии соединения активированных поверхностей, в силу того, что эти области не выполнены из монокристалла, поверхность становится, если быть точным, аморфным оксидом алюминия вместо сапфира. Но в настоящем описании оксид алюминия, который не является монокристаллом или который является аморфным, также именуют просто как "сапфир".

В случае, когда светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 соединены с использованием технологии соединения активированных поверхностей, предпочтительно использовать светоизлучающий элемент 10в по отдельности, а не на пластине (в настоящем описании "светоизлучающим элементом" называется не только отдельный элемент, но также и элемент на пластине). То есть в общем, светоизлучающий элемент на пластине имеет свойства, такие, что пиковая длина волны и выход изменяются в зависимости от местоположения на пластине. Тем не менее, предпочтительными являются светоизлучающие элементы, полученные путем разделения пластины, потому что подходящим образом могут быть выбраны светоизлучающие элементы, имеющие одинаковые или схожие свойства.

Например, во-первых, каждый из подходящим образом выбранных светоизлучающих элементов располагают на одной самоклеящейся полоске, во-вторых, каждый из светоизлучающих элементов, расположенных на самоклеящейся полоске, и светопроводящий элемент в форме пластины соединяют с использованием технологии соединения активированных поверхностей (в настоящем описании "светоизлучающим элементом" называется не только отдельный элемент, но также и элемент на пластине), в-третьих, удаляют самоклеяющуюся полоску и, в-четвертых, при необходимости разделяют светопроводящий элемент, чтобы получить отдельные светоизлучающие устройства. Соединение разделенных по отдельности светоизлучающих элементов со светопроводящим элементом в виде пластины и дальнейшее разделение светопроводящего элемента на отдельные блоки позволяет более просто увеличить толщину светоизлучающих устройств. То есть разделение светоизлучающего элемента и светопроводящего элемента на отдельные блоки за один этап требует разделения, до некоторой степени, меньшей толщины. Но отдельные этапы разделения позволяют светоизлучающим устройствам иметь большую толщину.

С другой стороны, в случае, когда для светопроводящего элемента используют сапфир, а на одном этапе разделяют только участок сапфира, то необходимо, чтобы сапфир имел меньшую, до некоторой степени, толщину, чтобы его можно было разделить на отдельные блоки. По этой причине может использоваться сапфир толщиной от 200 мкм до 600 мкм, предпочтительно от 300 мкм до 500 мкм, более предпочтительно от 350 мкм до 450 мкм. Такое устройство облегчает разделение светопроводящего элемента, позволяя при этом светопроводящему элементу иметь достаточную толщину для увеличения световой отдачи.

В то же время нагревание светоизлучающего элемента может привести к износу электродов и/или светоизлучающего слоя, но технология соединения активированных поверхностей не обязательно требует нагревания. Таким образом, светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 могут быть соединены без ухудшения свойств светоизлучающего элемента. Хотя в соответствии с материалами и конструкцией электродов и материалом и конструкцией многослойной полупроводниковой части диапазон температур для реализации технологии соединения активированных поверхностей может составлять предпочтительно от 0°С до 300°С, более предпочтительно от 0°С до 200°С, еще более предпочтительно от 0°С до 100°С, еще более предпочтительно от 0°С до 50°С. При таком устройстве может быть достигнуто прочное соединение без ухудшения свойств светоизлучающего элемента.

В случае, когда используют технологию соединения активированных поверхностей, соединительные поверхности светоизлучающего элемента 10 и светопроводящего элемента 20 могут иметь шероховатость поверхности (Ra) 10 нм или меньше, более предпочтительно 5 нм или меньше и еще более предпочтительно 1 нм или меньше. Соответственно, светоизлучающий элемент 10 и светопроводящий элемент 20 могут быть легко и прочно соединены.

В случае, когда используют технологию соединения активированных поверхностей, предпочтительно, чтобы участок светоизлучающего элемента 10, который находится в контакте со светопроводящим элементом 20, был выполнен из сапфира или GaN и светопроводящий элемент 20 был выполнен из сапфира или GaN. И сапфир, и GaN легко обрабатываются для получения гладкой поверхности, что дополнительно облегчает применение технологии соединения активированных поверхностей.

Промышленная применимость

Светоизлучающее устройство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может использоваться, например, для осветительных устройств и устройств отображения.

Ссылочные позиции

10 светоизлучающий элемент

11 подложка

11а первая область

1lb вторая область

12 многослойная полупроводниковая

13 n-электрод

14 р-электрод

14а область диффузии тока

14b опорный участок

20 светопроводящий элемент

20а третья область

20b четвертая область

Предложено светоизлучающее устройство, способное снизить затухание света в элементе и имеющее высокую световую отдачу, и способ изготовления светоизлучающего устройства. Светоизлучающее устройство содержит светоизлучающий элемент, имеющий светопроводящий элемент и многослойную полупроводниковую часть, электроды, расположенные на многослойной полупроводниковой части в этом порядке. Светоизлучающий элемент содержит первую область и вторую область со стороны светопроводящего элемента. Светопроводящий элемент содержит третью область и четвертую область со стороны светоизлучающего элемента. Первая область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению со второй областью. Третья область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению с четвертой областью. Первая область непосредственно соединена с третьей областью. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Светоизлучающее устройство, содержащее в указанном порядке: светопроводящий элемент;
светоизлучающий элемент, содержащий многослойную полупроводниковую часть; и
электроды, расположенные на многослойной полупроводниковой части;
при этом со стороны светопроводящего элемента светоизлучающий элемент содержит первую область и вторую область; а
светопроводящий элемент со стороны светоизлучающего элемента содержит третью область и четвертую область;
причем первая область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению со второй областью;
третья область имеет неравномерное расположение атомов по сравнению с четвертой областью и
первая область непосредственно соединена с третьей областью.

2. Светоизлучающее устройство по п. 1, в котором
светоизлучающий элемент содержит подложку, причем указанная подложка соединена со светопроводящим элементом.

3. Светоизлучающее устройство по п. 1 или 2, в котором первая область и/или третья область являются аморфными.

4. Светоизлучающее устройство по п. 1 или 2, в котором первая область и третья область являются аморфными.

5. Светоизлучающее устройство по п. 1 или 2, в котором первая область и третья область имеют толщину не менее 1 нм, но не более 20 нм.

6. Светоизлучающее устройство по п. 1 или 2, в котором первая область и третья область имеют толщину не менее 2 нм, но не более 10 нм.

7. Светоизлучающее устройство по п. 1 или 2, в котором часть светоизлучающего элемента, которая находится в контакте со светопроводящим элементом, выполнена из того же материала, что и светопроводящий элемент.

8. Способ изготовления светоизлучающего устройства, содержащий этапы, на которых: подготавливают светоизлучающий элемент, содержащий многослойную полупроводниковую часть, на которой расположены электроды;
подготавливают светопроводящий элемент; и
непосредственно соединяют светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент со стороны, противоположной стороне, на которой расположены электроды.

9. Способ изготовления светоизлучающего устройства, содержащий этапы, на которых: подготавливают светоизлучающий элемент, содержащий многослойную полупроводниковую часть;
подготавливают светопроводящий элемент;
непосредственно соединяют светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент; и
формируют электрод на многослойной полупроводниковой части со стороны, противоположной стороне, которая соединена со светопроводящим элементом.

10. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 8, в котором часть светоизлучающего элемента, которая находится в контакте со светопроводящим элементом, выполнена из того же материала, что и светопроводящий элемент.

11. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 9, в котором часть светоизлучающего элемента, которая находится в контакте со светопроводящим элементом, выполнена из того же материала, что и светопроводящий элемент.

12. Способ изготовления светоизлучающего устройства по любому из пп. 8-11, в котором светоизлучающий элемент и светопроводящий элемент соединяют с использованием технологии соединения активированных поверхностей.

13. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 12, в котором температуру для реализации технологии соединения активированных поверхностей устанавливают не менее 0°C, но не более 300°C.

14. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 12, в котором температуру для реализации технологии соединения активированных поверхностей устанавливают не менее 0°C, но не более 200°C.

15. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 12, в котором температуру для реализации технологии соединения активированных поверхностей устанавливают не менее 0°C, но не более 100°C.

16. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п. 12, в котором часть светоизлучающего элемента, которая находится в контакте со светопроводящим элементом, выполнена из сапфира или GaN и светопроводящий элемент выполнен из сапфира или GaN.