专利名称：具有生长基底的发光二极管上的透明欧姆接触的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管，特别涉及提高发光二极管的外部 量子效率，所述发光二极管包括发光外延层在其上生长的至少 部分基底。
背景技术：
发光二极管(LEDs)是一类通过促进在适当的半导体材料中 的电子空穴复合过程而将施加电压转换为光的光子半导体器 件。而且，在复合过程中释放的一些或全部能量产生光子。发光二极管享有其他半导体器件的许多有利特性。这些通 常包括强的物理特性、长的寿命、高的可靠性和依赖于特殊材 料的低成本。本文4吏用了工业上普遍且熟知的许多术语。然而，在该工 业应用中，这些术语有时在其含义方面非正式地混用。因此， 本文尽可能准确地使用这些术语，但是，在每一情况下，其含 义在上下文中是清楚的。因此，术语"二极管"或"芯片"典型地是指最低限度地包括 两种相反传导性类型(p和n)的半导体部分以及^f吏-彈施加电流流 过所得p-n结 一 些形式的欧姆接触的结构。术语"灯，，用于指发光二极管，所述发光二极管与适当的电 接触和潜在的透镜匹配以形成能够添加至或包括于电路或照明 器材或该二者的独立器件。文中使用的术语"封装，，典型地是指适当物理和电子结构上 的半导体芯片(有时简单地为施加电流通过的小片金属)以及向二极管提供一些物理保护并且能够光学地引导光输出的塑料透镜(树脂、环氧树脂、密封剂)的布置。
关于发光二极管和二极管灯的结构和操作的适当参考文献
包括Sze、 PHYSICS OF SEMICONDUCTOR DEVICES第二版 (1981)和Schubert, LIGHT-EMITTING DIODES, Cambridge University Press (2003)。
由砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaP)形成的二极管趋于发出在可见 光谱较低能量(红色和黄色)部分中的光子。材料如碳化硅(S i C) 和第III族氮化物具有较大带隙，因而能够产生在电磁光谱 (electromagnetic spectrum)的绿色、蓝色、紫色和紫外部分中出 现的具有较大能量的光子。
在一些应用中，当使LED的输出适度或转换为不同颜色时， LED是更有用的。随着发出蓝光的LED的可获得性大幅增加， 引入降频转换(down-convert)蓝色光子的黄色发光磷光剂也同 样增加。组合由二极管发出的蓝光和由磷光剂发出的黄光能够 产生白光。而且，在特别包括照明和作为用于彩色显示器的发 亮(经常为背光)的许多应用中，来自固态源的白光的可获得性 提供结合它们的能力。在此类装置(例如平面计算机屏幕、个人 数字助理和手机)中，蓝色LED和黄色磷光剂产生白色光，其然 后以某种方式分布以照明彩色像素。经常通过组合液晶、滤色 器和偏振器形成此类彩色像素，通常将包括背光的整个单元称 作液晶显示器("LCD")。
随着发光二极管的应用在商业上的增多，以及随着对产生 白光的二极管基本特性理解的成熟，在技术方面感兴趣的发展 趋于为增加由给定二极管结构产生的光的总量的那些，所有的 其他因素是相等的。
在这点上，在任何给定量的时间内，由二极管产生的单个
9光子的数目依赖于在二极管中发生的复合过程的数目，光子的 数目通常少于复合事情的数目(即，并不是每一过程都产生光 子)。而且，复合过程的数目依赖于电流通过二极管的量。复合
过程的数目再次典型地少于经过结(junction)注入载流子的数 目。因此，这些光电性能能够减少二极管的外部输出。
另外，当光子产生时，实际上它们也必须离开二极管和由 观察者感知到的灯。尽管许多光子会没有困难地离开灯，但许 多已知效应阻碍一部分光子离开。这些效应由二才及管内各种材 料的折射率差引起，从而减少LED灯的外部输出(即其效率)。 这些包括光子的内部反射直至光子被衰减发出或者吸收(即斯 涅尔定律(Snell's Law)和菲涅尔损耗(Fresnel Loss))，而不是发 出。二极管中材料之间的折射率差也能够改变发射光子朝向随 后衰减或吸收它的物体的方向(斯涅尔定律)。对于通过含磷光 剂LED灯中的磷光剂发出的黄色光子，能够发生相同结果。在 LED灯中，该"物体"能够包括基底、封装部和金属接触层。确 实，使得半导体材料发射光子的相同量子机械特性也将导致它 们吸收光子。因而，甚至LED中的发光外延层也能够吸收发出 的光子和降低二极管的总的夕卜部效率(external efficiency)。
包括许多发光二极管的许多半导体器件以半导体基底和基 底上半导体材料外延层的基本形式存在。外延层经常(尽管未必 排他地包括)形成器件的激活部(active portion)。因为它们以4是 高其化学纯度并产生高度有序的晶体结构的方式(经常为化学 气相沉积)生长，所以它们通常有利于该目的。另外，化学气相 沉积提供用于准确地掺杂外延层的优良技术。而且，适当的纯 度、晶体结构和掺杂对于半导体器件的成功操作是典型期望或 必要的。
然而，用于制作外延层的化学气相沉积(CVD)和相关技术比其他晶体生长技术如升华或从熔体生长(有时称作块体生长
(bulk growth))通常更耗时。结果，当预期结构不是外延层时， 这些更迅速(相对地)的方法经常用于产生适当的晶体。
因而，通过组合块体生长基底与外延层，能够产生具有晶 体结构、组成纯度、掺杂和有效制作的合理组合的总体结构。
然而，因为几种有关晶体生长的原因，实际上得不到第III
族氮化物的块状(即，合理大的尺寸)单晶。因此，第in族氮化
物LED典型地形成于其他块状基底材料(最常见的蓝宝石(A1203) 和碳化硅(SiC))上。蓝宝石相对廉价，可广泛获得和高度透明。 可选择地，蓝宝石为不良热导体，因此较不适于一些高功率应 用。另外，在一些器件中，优选导电性基底，蓝宝石是绝缘性 的而不是导电性的。蓝宝石还带有(例如)约16%的与氮化镓的晶 才各失配。
碳化硅具有比蓝宝石更好的导热性和更好的与第ni族氮化
物的晶格匹配，即，约3.5%的与氮化镓和仅约1%的与氮化铝的
失配。碳化硅能够导电性地掺杂，但是还是比蓝宝石更昂贵。 因而，依赖于期望的应用，蓝宝石和^暖化石圭都能够为发光 二极管中第III族氮化物外延层提供适当的基底。
在几乎所有情况下，由于不同的热膨胀系数(TCEs)和不同 的晶格参数，使用不同于外延层材料的基底材料产生另外的一
系列问题。结果，当第in族氮化物外延层在不同基底上生长时， 将发生一些晶体失配，所得外延层被认为在由这些失配导致的 张力或者压缩中"应变"。该失配和它们产生的应变带给它们用 于晶体缺陷的潜能，其反过来影响晶体和结的光电特性，因而 相应地趋于劣化或甚至妨碍光子器件的性能。
发光二极管中多层不同材料(基底、外延层、金属接触)的 存在引起另外的问题。特别地，从激活部发出的光在射出二极管之前必须典型地通过或经过一层或多层此类层。另外，当二 极管被封装为灯时，离开二极管的光必须传送进入、传送通过 和传送出透镜材料。在各自这些环境中，斯涅尔定律表明，当 光子从一种材料传送至下一种材料时，它们折射。折射光子的 量取决于两种材料的折射率差和光透过界面处的入射角。另夕卜， 在几乎所有环境中，在两种材料之间的界面处总是反射一些光 子(即使小的百分数)。这称作为菲涅尔反射或菲涅尔损耗。
在二极管或二极管灯中，尽管在一些其他位置处一些反射 光将仍然逸出二极管，但是一定百分数将全部进行内反射而不 逸出二极管或灯，因而功能性地降低二极管和包括二极管的任 何灯的外部量子效率。尽管逸出光子百分数的个别减少可能看 起来可以相对小，但是累积效果能够是显著的，在其他方面非 常类似的二极管能够具有由甚至这些小百分数损耗产生的显著
不同的性能,文率(performance efficiencies)。
因此，提高白色发光二极管的外部效率仍有改进空间。
发明内容
一方面，本发明为发光二极管，所述发光二极管包括生长
基底和该生长基底第一面上基本上透明的欧姆接触。第ni族氮 化物发光激活区位于该生长基底第二面上，p型第ni族氮化物
姆接触位于p型接触层上。
另一方面，本发明为发光二极管，所述发光二极管包括生
长基底以及生长基底上的各p型和n型外延层，外延层具有小于
或等于该生长基底折射率的折射率。透明欧姆接触在与该生长 基底相对的外延层上。
又一方面，本发明为发光二极管，所述发光二极管包括
12导电性生长基底，在该生长基底上至少由n型和p型外延层形成
的发光激活结构，相对于外延层激活结构的透明欧姆接触和相对于导电性生长基底的透明欧姆接触，所述外延层具有不大于导电性生长基底折射率的折射率。
又一方面，本发明为发光二极管，其包括导电性安装基底，该安装基底上的金属接合层，接合层上的外延发光激活结构，激活结构上的生长基底材料部分，相对于生长基底的透明欧姆接触和相对于所述安装基底的欧姆接触，所述发光激活结构包括至少一层n型和p型外延层。
基于以下结合附图的详细描述，本发明的前述的和其他目的、优点及其等同的实现方式将变得更加清楚。
图l至4为根据本发明的二极管的横截面示意图。
图5为根据本发明的发光二极管灯的横截面图。
图6为安装根据本发明的灯的显示器的局部分解示意图。
具体实施例方式
图l为根据本发明的二极管的第一实施方案的横截面示意图，并以10相克括地指示。该二才及管IO包括典型地选自由碳化硅或蓝宝石组成的组的生长基底ll。各n型12和p型13外延层在生长基底11上。在典型实施方案中，外延层12和13具有小于或等于生长基底ll折射率的折射率。该二极管10包括在与生长基底1 l相对的p型外延层13上的透明欧姆接触14。
该二极管IO进一步包含相对于邻近生长基底ll的n型外延层12的另一欧姆接触15。在典型实施方案中，相对于n型层12的欧姆接触15也是透明的。
13透明欧姆接触最常见地由氧化铟锡形成，不过，其他透明欧姆材料能够包括以下氧化镍、氧化锌、氧化镉锡、钛钨镍
(titanium tungsten nickel)、氧4匕4因、氧4匕4易、氧4匕4美、ZnGa204、Sn02/Sb、 Ga203/Sn、 Agln02/Sn、 In203/Zn、 CuA102、 LaCuOS、CuGaO*SrCu202。
在典型实施方案中，外延层12和13选自第III族氮化物材料体系。特别地，发光层最典型地由氮化镓(GaN)或氮化铟镓(IrixGa^N)形成。基于化合物中铟的原子分数，氮化铟镓4是供控制该层发射频率的优点。然而，这是通过随着铟的原子分数增加而增加氮化铟镓的不稳定性来进行平#f的。第III族氮化物材料体系的特性和第III族氮化物外延层的生长是本领域熟知的，本文将不作另外详细讨论。
如图l中说明，透明欧姆接触14基本上覆盖p型外延层13的全部。而且，因为可以优选其他金属用于连接二才及管与电^各或其他器件，所以二极管10典型地包括接合垫(bondpad)16和任选的反射层17,所述反射层17具有面向生长基底11的反射表面。接合垫16也将吸收一些光。因而，尽管反射回至外延层13和12的光比外部才是耳又光的效率低，但也比使得通过接合垫16吸收光子更有效。
相对于n型层12的欧姆接触15能够是透明的，并且同样包括接合垫20。此处所用术语"透明的"是指将传输至少约70%的通过二极管10产生的频率的入射光，优选90-100%该光的欧姆接触。如果欧姆接触15是透明的，则接合垫20的下部优选为反射性的。可选择地，欧姆接触15能够是反射性的。
图l包括说明基底ll能成形以提高光:^是取的点划线21。在母案申i奮序列号11/338,918中详细阐明该成形。尽管该基底的成形能够包括各种几何形状选择，但在许多情形中通过点划线21表示的直的(straightforwardly)倾斜侧壁是适当的。
在图l说明的实施方案中，使得欧姆接触14和15均在二极管IO的同侧。然而，相应的优点是，如果基底ll为SiC,由其低掺杂和杂质水平产生低的导电特性，这反过来在大多数情况下，它给予比除了导电性掺杂SiC基底以外其他相同的情况下更大的透光率。可选择地，如果基底为蓝宝石，它相对高的电阻率和透光率提供显著的光提取优点。
图l还包括从-沈明在透明欧姆接触14和邻近外延层13上的双凸面24的圆圈23获取的以22概 -括指示的分解》丈大图(magnified breakout view)。 换句话说，在示例性实施方案中，透明欧姆接触14和邻近外延层(图1中的13)形成提高光提取的双凸面。
和所得的双凸面对于"High Efficiency Group III Nitride LEDwith Lenticular Surface(具有双凸面的高效第III族氮化物LED)"的20060060874;只于于"Method of Forming 3D Features on LEDs
成3D特;f正的方法),，的20070037307;禾口只于于"Improved ExternalExtraction Light Emitting Diode Based Upon CrystallographicFaceted Surfaces(基于结晶的小平面化表面的改进的外部提取发光二极管)"的20060186418。正如在本文中分别指出的，该双凸面能够利用压花技术形成，或者化学形成。有时将该双凸面称作"粗糙化的"或"有织紋的"的表面。
图2和3说明本发明另外的实施方案。图2说明以26概括指示的二极管。该二极管包括在基底27的第一面上具有基本上透明的欧姆接触30的碳化硅基底27。第III族氮化物发光激活区31在基底27的第二面上。激活区3潜在地包括在以32概括指示的分解
15图中说明的四层以上的层。这些包括任选的(但是典型的)用于
从基底27提供晶体和电子跃迁(electronic transition)的緩冲层33;缓冲层33上的n型外延层34; n型层34上的p型外延层35;和任选的在外延层34和35上形成激活区的p型第III族氮化物接触层36。
基本上透明的欧姆接触37在p型接触层36上。该透明的欧姆接触层3 0和3 7典型地由氧化铟锡(IT O )形成，但是能够包括关于图l中描述的其他组成。
生长基底27典型地由碳化硅形成。蓝宝石(八1203)稍微容易地获得高透光率，但不能够导电性地掺杂。可选择地，如果期望，碳化硅(SiC)提供与第III族氮化物材料体系匹配的更接近晶格，并能够导电性地掺杂(其反过来增加使用碳化硅的可获得的设计选择数目)。
图2说明二极管26进一 步包括覆盖相对于p型层36的欧姆接触37和接合垫41的任选的光传输氮化硅组成4屯化层40。为了减少或排除能够不利地影响第III族氮化物层的结构和性能的氩存在，该氮化硅钝化层40能够为化学计量的(即ShN4)或非化学计量的，〗旦是优选溅射沉积。
图2包括说明基底27和欧姆接触30能够限定其间双凸面的以42指示的第二力欠大分解图。
在图2和3说明的实施方案中，基底27为导电性的。这使得沿垂直取向形成器件(即，在该器件的轴向相对端的欧姆接触)，其在一定的最终用途、标准封装和电路安装方面具有优点。然而，如上所述，使基底27导电所需的掺杂能够降低其透光率。
因此，基于4壬何一种或多种给定应用中的全部优点，本领域技术人员将选择适当的基底和所得的二极管结构。
图3为根据本发明的二极管44的横截面示意图，除了说明相对于基底27的另 一金属接触45以外，其基本上与图2相同。在该 实施方案中，接触45可以比欧姆接触37或30的剩余部分更不透 明，因而一般维持在足以提供期望的电特性同时最小化其覆盖 区域的较小尺寸。透明欧姆接触3 0以类似于图2的方式覆盖基底 27表面的剩余部分。
图2和3均说明能够如图3中侧壁4 6所示成形基底2 7 。如在图 1的实施方案中，成形能够采取包括美国专利申请公布 20060131599中描述的那些的多种几何形状。
图4为根据本发明的以50概括指示的另一二极管。在该实施 方案中，二极管50包括导电性安装基底51。此处所用的术语"安 装基底"(或"副安装(sub-mounting)基底"或"载体基底")是指除 了激活结构中外延层原始生长的基底以外的基底。在以下美国 专利申请公布中描述的导电性或与之相反的安装基底的用途 对于"Nickel-Tin Bonding System for Semiconductor Wafers and Devices(用于半导体晶片和器件的镍-锡接合体系)"的 20080003777，和对于"Modified Gold-Tin System with Increased Melting Temperature for Wafer Bonding(对于晶片接合的具有提 高的熔融温度的改性金-锡体系)，，的20080073665。可以理解， 这些对于要求保护的发明是说明性的而不是限制性的。
基本上，在生长基底二极管中，生长基底支持外延层并作 为二极管的结构部保留。在一些情况下(例如20060131599)，将 外延层安装至具有形成二极管主要发射面的生长基底的引线框 架(lead frame)。这些通常称作"倒装芯片"取向。
然而，因为许多原因，当生长基底部分地或完全地去除并 被载体基底(其能够甚至为与生长基底相同的材料)代替时，一 些结构提供优点。例如，除了一些结构优点之外，在碳化硅上 生长第III族氮化物外延层并接着去除碳化硅基底能够降低所得二极管的总成本，这是因为能够再利用去除的碳化硅基底(其能 够用作晶片和作为晶片去除)。因而，尽管碳化硅比蓝宝石或其
他基底材料相对更昂贵，但是在提供用于第m族氮化物外延层
的SiC的生长优点的同时，以该方式再利用它节约制造成本。
二极管50包括一层或多层金属接合层，其中两层在图4中以 52和53说明。接合层52和53将载体基底51与由符号54表示的外 延发光激活结构连接。激活结构54包括至少一层n型层55和一层 p型层56。然而，应理解，附加层如量子阱或异质结构也能够存 在。最初生长基底材料的部分57(例如碳化硅)保留在激活结构 54上。透明欧姆接触60在生长基底部57上，欧姆接触61在安装 基底51上。
在一些实施方案中，相对于安装基底的欧姆接触61能够是 透明的。如上所述，该透明*接触将传，命至少约70%的由激活部 54发出的光，在一些情况下大于90%，在一些情况下为由激活 部54发出的频率的100%。
在示例性实施方案中，金属接合层53或52中的至少一层为 反射性的，或者除所述层52和53之外任选附加的反射层。
正如由分解图62i兌明的，在与前面实施方案类似的方面， 生长基底部57和欧姆接触60能够限定双凸面62。如在其他实施 方案中，能够以几种已知才支术形成双凸面62,该双凸面62通常 用于提高来自二极管50的光的外部提取。
在许多实施方案中，因为碳化硅是对于第m族氮化物层外
延生长有利的基底材料，所述第III族氮化物层最典型地用于激 活部54与外延层55和56,所以残余的生长基底部57为碳化珪。
如本文之前所述，碳化硅提供对第III族氮化物材料体系的优良 的热和晶才各的匹配。
如图4说明的，二极管50具有在金属接合层53和52上的p型
18外延层56以及在p型层56上的n型外延层55的倒装芯片取向。
二极管50能够包括向电路或其它装置提供适当连接的接合 垫64。接合垫也能够至少包括一层面向形成激活部54的外延层 的反射层65。如之前所述，尽管将光反射回至激活层具有一些
光子)，接合垫64还吸收发出的光子，因而优选在其他方向上反 射光子/人而将提高光提取。
透明欧姆接触典型地由氧化铟锡或之前关于其他实施方案 所述的其他组成中的一种形成。
在各自说明的实施方案中，欧姆接触能够由多层导电性氧 化物形成，以形成当光子射出二极管时最小化菲涅耳损耗的梯 度化折射率分数。可选择地，为了相同目的，通过接触能够梯 度化ITO中铟的原子分数。
图5为根据本发明的发光二极管灯7 0的示意图。灯7 0包括根 据本发明的发光二极管，其能够包括有关图1-4所述的任何10、 26、 44或50的实施方案。
二才及管10(或其他实施方案)位于通过导线(wire)72形成与 二极管IO电接触的头部71上。头部71也作为乂十于灯70的电极。 第二导线73提供与第二电极74的电接触。从广义上使用术语"头 部"，以在灯的上下文中描述用于LED的适当才几电支承体。
密封剂75覆盖LED10、头部71和电极74的一部分。密封剂 75提供用'于灯70的透镜，还提供对二极管10的环境保护。能够 将安装基底(即图4中的51)的折射率小心地与密封剂7 5的折射 率匹配，以最小化基底51与密封剂75之间的菲涅耳损耗。
正如前面提及的，在一些实施方案中，密封剂含有典型地 降频转换由二极管10发出的光的由阴影部分7 6表示的磷光剂。 最典型地，因为第III族氮化物材料体系在光谱的蓝色部分发射，所以磷光剂7 6响应于蓝色频率，并最初(尽管不是专门地)在可 见光谱的黄色-红色部分中发射。来自二极管10的蓝光与来自磷
光剂7 6的黄光的组合产生白光的外部发射。4参杂铈的钇铝石榴 石(YAG)为用于该目的的示例性-岸光剂。
图6说明才艮据本发明的灯，其以10示意性说明，^f旦能够为本 文中所述的任 一 实施方案，能够安装至以8 0概括指示的显示器。 各种显示器的性质和操作通常是已知的，除了指出它们典型 地包括二极管灯10和沿其主要平面中使光漫射以及使垂直于其 主要平面的一些光改变方向的配光器81之外，本文中将不再详 细地描述。
在许多情形中，显示器还将包括由长方形82示意性指示的 一系列液晶，和通过单个长方形83示意性说明的一 系列适当的 一个或多个滤色器。在显示器中能够包括其他元件，不过为了 清楚起见，此处予以省略。当将信号施加于液晶时，液晶一般 以"开"或"关"取向进行操作，从而组合滤色器83时，显示 器80产生彩色图像。
在附图和说明书中，已解释本发明的优选实施方案，尽管 已采用特定术语，但是仅以一般的和描述性的意义使用它们而 并非出于限制的目的，在权利要求书中限定本发明的范围。
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权利要求
1.一种发光二极管，其包含生长基底；在所述生长基底第一表面上的基本上透明的欧姆接触；在所述生长基底第二表面上的第III族氮化物发光激活区；在所述激活区上的p型第III族氮化物接触层，所述第III族氮化物接触层传输所述激活区中产生的光；和在所述p型接触层上的基本上透明的欧姆接触。
2. 根据权利要求l所述的发光二极管，其进一步包含与所述欧姆接触相对的在所述生长基底第二表面上的緩冲结构；和在所述緩冲结构上的所述第III族氮化物发光激活区。
3. 根据权利要求l所述的发光二极管，其中所述透明欧姆接触的至少一种选自由以下组成的组氧化铟锡、氧化镍、氧化锌、氧化镉锡、钛鸩镍、氧化铟、氧化锡、氧化镁、ZnGa204、Sn。2/Sb、 Ga203/Sn、 Agln02/Sn、 In203/Zn、 CuA102、 LaCuOS、CuGaO#SrCu202。
4. 根据权利要求l所述的发光二极管，其中所述生长基底包含导电性碳化硅。
5. 根据权利要求l所述的发光二极管，其进一步包含在相所述氮化硅组成钝化层选自由化学计量和非化学计量的氮化硅纟且成的组。
6. 根据权利要求5所述的发光二极管，其包含溅射沉积的氮化硅层。
7. 根据权利要求5所述的发光二极管，其中所述基底和相对于所述基底的所述欧姆接触限定其间的双凸面。
8. —种LED灯，其包含头部；在所述头部上的根据权利要求l所述的发光二极管；和在所述头部上的所述发光二极管上的密封剂。
9. 根据权利要求8所述的LED灯，其进一步包含所述密封 剂中的磷光剂，所述磷光剂降频转换通过所述发光二极管发出 的频率。
10. —种显示器，其包含至少 一 种根据权利要求8所述的L E D灯； 液晶；配光器；和 滤色器。
11. 根据权利要求l所述的发光二极管，其中所述基本上透 明的欧姆接触包含多层导电性氧化物层，所述多层导电性氧化 物层形成当光子射出二极管时最小化菲涅耳损耗的梯度化折射 率。
12. 根据权利要求l所述的发光二极管，其中所述基本上透 明的欧姆接触包含氧化铟锡，所述氧化铟锡的铟原子分数贯穿 所述接触梯度化，形成穿过所述接触的梯度化折射率。
13. —种发光二极管，其包含 生长基底；在所述生长基底上的各p型和n型外延层，所述外延层具有 小于或等于所述生长基底折射率的折射率；和在与所述生长基底相对的所述外延层上的透明欧姆接触。
14. 根据权利要求13所述的发光二极管，其进一步包含相 对于邻近所述生长基底的所述外延层的透明欧姆接触。
15. 根据权利要求13所述的发光二极管，其中所述透明欧 姆接触选自由以下组成的组氧化铟锡、氧化镍、氧化锌、氧化镉锡、钛钨镍、氧化铟、氧化锡、氧化镁、ZnGa204、 Sn02/Sb、 Ga203/Sn、 Agln02/Sn、 In203/Zn、 CuA102、 LaCuOS、 CuGa02 和SrCu202。
16. 根据权利要求13所述的发光二极管，其中所述生长基 底为-友4匕硅。
17. 根据权利要求16所述的发光二极管，其中 所述外延层选自第III族氮化物材料体系； 所述各n型层在所述生长基底上，所述各p型层在所述n型层上；和所述透明欧姆接触在所述第III族氮化物的p型层上。
18. 根据权利要求17所述的发光二极管，其中所述透明欧姆接触基本上覆盖所述p型外延层的全部；和 所述二极管进一步包含相对于所述透明欧姆接触的接合垫。
19. 根据权利要求18所述的发光二极管，其中所述接合垫 包括至少一层具有至少一面向所述生长基底的反射面的层。
20. 根据权利要求18所述的发光二极管，其包含相对于所 述n型外延层的反射性欧姆接触。
21. 根据权利要求20所述的发光二极管，其包含相对于所 述n型外延层的接合垫。
22. 根据权利要求13所述的发光二极管，其中成形所述基 底以提高光提取。
23. 根据权利要求13所述的发光二极管，其进一步包含在 所述透明欧姆接触和所述外延层上的双凸面。
24. —种LED灯，其包含 头部；在所述头部上的根据权利要求18所述的发光二极管；和在所述头部上的所述发光二极管上的密封剂。
25. 根据权利要求24所述的LED灯，其进一步包含所述密 封剂中的磷光剂，所述磷光剂降频转换通过所述发光二极管发 出的频率。
26. —种显示器，其包含 至少一种根据一又利要求24所述的LED灯； 液晶；配光器；和 滤色器。
27. 根据权利要求13所述的发光二极管，其中所述基本上 透明的欧姆接触包含多层导电性氧化物层，所述多层导电性氧 化物层形成当光子射出二极管时最小化菲涅耳损耗的梯度化折射率。
28. 根据权利要求13所述的发光二极管，其中所述基本上 透明的欧姆接触包含氧化铟锡，所述氧化铟锡的铟原子分数贯 穿所述接触梯度化，形成穿过所述接触的梯度化折射率。
29. —种发光二极管，其包含 导电性安装基底； 在所述安装基底上的金属接合层；在所述接合层上的外延发光激活结构，所述发光激活结构 包括至少一层n型和p型外延层；在所述激活结构上的生长基底材料的部分； 相对于所述生长基底的透明欧姆接触；和 相对于所述安装基底的欧姆接触。
30. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中相对于所述 安装基底的所述欧姆接触是透明的。
31. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述接合层包括至少一层反射层。
32. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述生长基 底部和相对于所述生长基底部的所述透明欧姆接触限定双凸面。
33. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述生长基 底包含》灰化硅。
34. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述激活结 构外延层选自第III族氮化物材料体系。
35. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述p型外延 层在所述接合层上，所述n型外延层在所述p型外延层上。
36. 根据权利要求29所述的发光二极管，其进一步包含相 对于所述生长基底部上的所述透明欧姆接触的接合垫。
37. 根据权利要求36所述的发光二极管，其中所述接合垫 包括至少 一层面向所述生长基底的反射层。
38. —种LED灯，其包含 . 头部；在所述头部上的根据权利要求29所述的发光二极管；和 在所述头部上的所述发光二极管上的密封剂。
39. 根据权利要求38所述的LED灯，其进一步包含在所述 密封剂中的磷光剂，所述磷光剂降频转换通过所述发光二极管 发出的频率。
40. —种显示器，其包括 至少一种根据权利要求38所述的LED灯； 液晶；配光器；和 滤色器。
41. 根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述基本上透明的欧姆接触包含多层导电性氧化物层，所述多层导电性氧 化物层形成当光子射出二极管时最小化菲涅耳损耗的梯度化折 射率。
42.根据权利要求29所述的发光二极管，其中所述基本上 透明的欧姆接触包含氧化铟锡，所述氧化铟锡的铟原子分数贯 穿所述接触梯度化，形成穿过所述接触的梯度化折射率。
全文摘要
公开了一种发光二极管，其包括生长基底、在该生长基底的第一表面上基本透明的欧姆接触、第III族氮化物、在该生长基底的第二表面上的发光激活区、传输激活区中产生的光的在激活区上的p型第III族氮化物接触层和在该p型接触层上基本上透明的欧姆接触。
文档编号H01L33/00GK101681973SQ200880020967
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月4日 优先权日2007年4月20日
发明者小大卫·B·斯雷特, 约翰·A·埃德蒙德, 迈克尔·J·伯格曼恩 申请人:科里公司