形成发光器件的P型层的方法与流程

本申请要求2016年5月20日提交的美国临时专利申请第62/339,448号和2016年7月15日提交的欧洲专利申请第16179661.0号的优先权。美国临时专利申请第62/339,448号和欧洲专利申请第16179661.0号被并入本文。

背景技术：

包括发光二极管（led）、谐振腔发光二极管（rcled）、垂直腔激光二极管（vcsel）以及边缘发射激光器的半导体发光器件属于当前可用的最高效的光源。在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中当前引起兴趣的材料系统包括iii-v族半导体，特别是镓、铝、铟以及氮的二元、三元以及四元合金，也被称为iii族氮化物材料。典型地，通过金属有机化学气相沉积（mocvd）、分子束外延（mbe）或其它外延技术，通过在蓝宝石、碳化硅、iii族氮化物或其他合适的衬底上外延生长具有不同组分和掺杂剂浓度的半导体层的叠层来制备iii族氮化物发光器件。该叠层经常包括形成在衬底上方的一个或多个掺杂有例如si的n型层、形成在该一个或多个n型层上方的有源区中的一个或多个发光层、以及形成在该有源区上方的一个或多个掺杂有例如mg的p型层。电气接触部在n型区和p型区上形成。

在商业的iii族氮化物led中，半导体结构典型地通过mocvd生长。在mocvd期间使用的氮源典型地是氨。当氨解离时，产生氢。氢与镁形成络合物，镁在p型材料的生长期间被用作p型掺杂剂。氢络合物使镁的p型特征失活，有效地降低了p型材料的掺杂剂浓度，这降低了器件的效率。在p型材料的生长之后，结构被退火以便通过驱除氢来破坏氢镁络合物。

附图说明

图1图示了半导体结构的一部分，该半导体结构包括被掩埋的p型区和用于激活p型区的沟槽。

图2图示了图1中图示的结构的顶表面的一部分。

图3是根据本发明的一些实施例形成具有被掩埋的p型区的器件的方法。

图4图示了根据本发明的一些实施例的具有在n型区之前生长的p型区的led。

图5图示了根据本发明的一些实施例的包括隧道结的led。

图6图示了根据本发明的一些实施例的包括通过隧道结分离的两个led的器件。

图7图示了包括掩模材料的片段（segment）的部分生长的半导体器件的一部分。

图8图示了具有嵌入式沟槽的半导体器件的一部分。

图9图示了包括沟槽的半导体器件的一部分，金属接触部被设置在该沟槽中。

具体实施方式

需要在无氢气氛中退火以激活iii族氮化物器件中的p型层限制了器件设计。已经实验地证明了氢不能通过n型iii族氮化物材料扩散，并且氢不容易在对应于典型器件晶片的直径的一半的距离上通过半导体材料横向扩散。作为结果，为了使激活退火有效，p型层不能被任何其他层覆盖。在没有有效退火的情况下，器件没有p型层，或者具有有着极低掺杂剂浓度的p型层，使其呈现无用。因此，具有被掩埋的p型层的器件（诸如具有隧道结的器件或p型层在n型层之前生长的器件）不能通过常规工艺（包括通过mocvd生长、之后退火）形成。

在本发明的实施例中，生长具有被掩埋的p型层的器件结构。在器件结构中形成沟槽，所述沟槽暴露被掩埋的p型层的部分。该结构然后被退火，使得氢可以从被掩埋的p型层横向扩散出来到沟槽，氢可以在所述沟槽处逸出到外界环境。

图1图示了半导体器件结构的一部分。图1的结构生长在生长衬底30上，该衬底30可以是例如蓝宝石、sic、si、非iii族氮化物材料、gan、复合衬底或任何其他合适的衬底。可选的iii族氮化物膜102可以在p型区100之前生长，然而iii族氮化物膜102不是必须的。iii族氮化物膜102可以包括例如成核层或缓冲层、可以是gan或任何其他iii族氮化物材料的平滑层、n型层、发光层或有源层、未掺杂的层、器件的有源区、和/或任何其他合适的层或材料。

p型区100包括至少一个掺杂有p型掺杂剂（诸如例如，mg或任何其他合适的材料）的二元、三元、四元或五元iii族氮化物层。

iii族氮化物膜104在p型层100之后生长，使得p型层100被iii族氮化物膜104掩埋。iii族氮化物膜104可以包括n型层、p型层、器件的有源区、发光层、未掺杂的层、和/或任何其他合适的层或材料。

在生长之后或生长期间，在半导体结构中形成沟槽106。如图1中图示的那样，沟槽106可以延伸穿过iii族氮化物膜104的整个厚度，使得沟槽106的底部在p型区100中。可替换地，沟槽106可以延伸穿过iii族氮化物膜104和p型区100两者的整个厚度，使得沟槽106的底部在iii族氮化物膜102中、是生长衬底30的表面或延伸到生长衬底30中。

沟槽106的宽度108可以是例如，在一些实施例中至少0.05µm、在一些实施例中不超过50µm、在一些实施例中至少0.5µm以及在一些实施例中不超过15µm。在一些实施例中，沟槽被保持尽可能小以避免损失发光区域。

各沟槽106被隔开，使得p型区100中的全部与沟槽隔开一距离，该距离不超过在随后的退火期间氢的最大扩散长度。各沟槽106之间的最大间隔110可以是在退火期间氢的平均或最大扩散长度的两倍。间隔110可以由退火的条件决定，所述退火的条件可以决定在退火期间氢的最大横向扩散长度（不同的退火可以具有不同的最大横向扩散长度）。最近相邻沟槽之间的最大间隔110可以是在一些实施例中至少1µm、在一些实施例中不超过500µm、在一些实施例中至少5µm以及在一些实施例中不超过250µm。

图1中图示的半导体结构可以在形成沟槽106之后退火。在退火期间，氢被从p型区100驱出到沟槽106中，它可以在该沟槽106处从半导体结构逸出到外界环境中。

在一些实施例中，在退火之后，沟槽106可以填充有绝缘材料114。绝缘材料114允许金属接触部形成在具有沟槽的表面上，而不会不经意地导致短路。绝缘材料114可以在退火之后的加工的任何阶段形成，例如，在去除生长衬底的实施例中，沟槽106可以在去除生长衬底之前或之后填充有绝缘材料114，或者在执行用以暴露掩埋层的刻蚀的实施例中，沟槽106可以在这种刻蚀之前或之后填充有绝缘材料114。

在一些实施例中，如图9中图示的那样，沟槽106被用作金属接触部形成于其中的过孔，以接触p侧向下器件中的p型区。在金属接触部134形成在与p型区100接触的沟槽106中的实施例中，一系列金属和绝缘体被沉积和图案化，使得金属接触部仅与被掩埋的p型区100或其他期望的层直接接触（如图9中图示的那样，在沟槽132的底部处），而不与上面的层（iii族氮化物膜104）直接接触。例如，绝缘材料130可以被设置在沟槽的在接触金属134和不与金属接触部直接接触的半导体层之间的侧壁上。

在一些实施例中，沟槽106被暴露于空气或外界环境气体、或者涂覆有而不是填充有薄的钝化层（例如sio2）。相应地，在一些实施例中，沟槽106可以部分地或完全地填充有绝缘或钝化材料。

图2是图1的结构的顶表面112的一部分的平面图。如图2中图示的那样，在一些实施例中，各沟槽106可以彼此隔离，并且被未被沟槽中断的半导体结构的一部分围绕。相应地，在一些实施例中，半导体材料全部是电连接的，并且通过沟槽106不形成电隔离的半导体材料岛。在一些实施例中，一些或全部沟槽可以彼此连接以形成隔离的半导体材料岛，例如，在一些实施例中，沟槽106可以定义随后与半导体材料的晶片分离的单个器件的边界。形成在器件的晶片上的单个器件可以具有一些沟槽，所述沟槽彼此连接以定义器件的边界或器件内的隔离的半导体材料岛；以及一个或多个其他沟槽，所述其他沟槽彼此隔离并且形成在隔离的半导体材料岛内。

图3图示了形成器件的方法。在框120中，在生长衬底上生长具有被掩埋的p型区的iii族氮化物结构。

在框122中，在生长完的iii族氮化物结构中形成沟槽106。沟槽106在图1和2中被图示出。沟槽106可以通过任何合适的技术（包括例如，干法刻蚀、湿法刻蚀或干法刻蚀和湿法刻蚀的组合）形成。在一些实施例中，形成沟槽的方法可以影响氢从通过刻蚀沟槽形成的半导体材料的暴露表面扩散出来。例如，已知p型gan在干法刻蚀期间转换为n型gan。如果转换为n型的p型的表面的厚度太大，则氢的扩散可能被阻挡，使得氢在类型转换的表面处积累并且不能逸出。相应地，在一些实施例中，在用以形成沟槽106的干法刻蚀之后，可以利用湿法刻蚀来清洁沟槽的表面以去除转换成的n型层或将转换成的n型层的厚度降低到氢通过其容易扩散的厚度。

在一些实施例中，如图7和8中图示的那样，可以选择性地生长半导体结构以在生长期间形成沟槽。例如，如图7中图示的那样，可选的iii族氮化物膜102和p型区100生长在衬底30上方。掩模材料120（诸如sio2）可以被设置在p型区100上，然后被图案化，使得该掩模材料留在形成沟槽的区域中。掩模材料不限于图7中图示的位置。例如，在各种实施例中，如图示的那样，掩模材料直接形成在生长衬底上、在部分生长的iii族氮化物膜102的表面上、在完全生长的iii族氮化物膜102的表面上、在部分生长的p型区100的表面上或在完全生长的p型区100的表面上。掩模材料可以以任何厚度形成在器件的任何层中、任何表面上（包括直接在生长衬底30上），并且可以延伸穿过多个层，只要掩模材料与p型区100的至少一部分直接接触。

iii族氮化物膜104生长在掩模材料120上方。如图8中图示的那样，生长将最终经由横向过度生长而覆盖掩模材料，使得相邻掩模区之间的区域122填充有iii族氮化物材料。当该管芯在生长之后被单体化时，湿法刻蚀或其他合适的技术可以被用来去除掩模材料，产生嵌入式沟槽124，在激活退火期间氢通过该嵌入式沟槽可以逸出。在激活退火期间，氢通过晶片的侧面从嵌入式沟槽逸出，其中嵌入式沟槽暴露于外界环境。

返回到图3，在框124中，具有沟槽的iii族氮化物结构被退火，以便激活被掩埋的p型区（例如通过驱除已经与p型区中的p型掺杂剂形成络合物的氢）。

图4、5以及6图示了包括被掩埋的p型区的器件，该p型区可以通过形成沟槽和退火而被激活，如图1、2以及3中图示的那样。图4图示了p型区在n型区之前生长的器件。图5和6图示了包括隧道结的器件。为清楚起见，沟槽被从图4、5以及6省略。特别地，图4、5以及6中图示的器件可以是例如在一侧上在1mm的量级，意味着可以在单个器件中形成数十个甚至数百个沟槽。在图4、5以及6中图示的器件中的任何一个中，沟槽中的一个或多个可以被用作过孔，到该器件的掩埋层的金属接触部被设置在所述过孔中，如上面描述的那样。

在一些实施例中，iii族氮化物器件的p型区在发光层和n型区之前生长。

在常规的iii族氮化物led中，首先在衬底上生长n型区，之后是发光层和p型半导体。n侧向下生长的iii族氮化物led的内部场随着增加的正向偏置而增加。作为结果，随着器件偏置（电流）增加，内部电场增加，降低了电子空穴重叠并且由此降低了辐射效率。以相反的顺序生长器件（其中首先在衬底上生长p型区），使内部场反转。在p侧向下生长的iii族氮化物led中，内部场与内置极化场相反。作为结果，当正向偏置（电流）增加时，这种器件的辐射效率可以增加。

图4图示了p型区在发光层和n型区之前生长的器件的一个示例。这种半导体结构可以被并入到任何合适的器件中；本发明的实施例不限于所图示的垂直器件。在最初的生长衬底被去除的实施例（诸如例如，倒装芯片器件）中，结构102可以被完全去除以与p型区进行电连接，和/或可以穿过结构102刻蚀孔洞/沟槽以暴露在其上可以形成金属接触部的p型区的一部分。在衬底保留的实施例（诸如例如，横向管芯器件）中，一个接触部可以被设置在半导体结构的顶表面上，并且另一接触部可以被设置在通过用以暴露p型区的刻蚀所暴露的表面上。

图4中图示的器件包括生长在生长衬底（未示出）上的半导体结构10。p型区12首先生长，之后是包括至少一个发光层14的发光区或有源区，之后是n型区16。

p型区12对应于图1的被掩埋的p型区100；有源区14和n型区16对应于图1的iii族氮化物膜104；图1的iii族氮化物膜102可以是成核结构或缓冲结构（未示出）或者可以被省略。

金属p接触部18被设置在p型区12上；金属n接触部20被设置在n型区16上。

半导体结构10包括被夹在n型区和p型区之间的发光区或有源区。n型区16可以包括具有不同组分和掺杂剂浓度的多个层，包括例如，针对特定的光学、材料或电气属性而设计的n型器件层或甚至p型器件层，所述属性对于使发光区高效地发射光是合乎期望的。发光层14可以被包括在发光区或有源区中。合适的发光区的示例包括单个厚的或薄的发光层、或者包括由阻挡层分离的多个薄的或厚的发光层的多个量子阱发光区。p型区12可以包括具有不同组分、厚度以及掺杂剂浓度的多个层，包括准备层（诸如缓冲层或成核层）和/或被设计为便于生长衬底的去除的各层（其可以是p型、n型或非有意掺杂的）和非有意掺杂的层或n型层。

在生长之后，半导体结构可以被加工成任何合适的器件。

在一些实施例中，iii族氮化物器件包括隧道结。隧道结（tj）是允许电子在反向偏置下从p型层的价带隧穿到n型层的导带的结构。当电子遂穿时，空穴留在p型层中，使得在两层中均生成载流子。因此，在像二极管的电子器件中，其中在反向偏置下仅小的漏电流流动，大的电流可以在反向偏置下跨隧道结而被承载。隧道结需要导带和价带在p/n隧道结处的特定对准，这已经在使用非常高的掺杂的其他材料系统中（例如，（al）gaas材料系统中的p++/n++结）被典型地实现。iii族氮化物材料具有在不同合金组分之间的异质界面处创建电场的固有极化。可以利用该极化场以实现隧穿所需要的带对准。

图5和6图示了包括隧道结的两个器件。

在图5的器件中，隧道结被设置在p型区和将电流注入到p型区中的金属接触部之间。该接触部可以形成在n型层上，与p型层相比，该n型层可以具有更好的薄层电阻并且因此更好的电流扩散。在图5中图示的器件中，n型层通过经由隧道结将来自p型区的空穴转换成n型接触层中的电子而被用作led的正端子和负端子两者的接触层。

图5的器件包括生长在生长衬底上的n型区32，之后是可以被设置在发光区中的发光层34以及p型区36。上面在伴随图4的文本中描述了n型区32、发光层34以及p型区36。隧道结38形成在p型区36上方。

在一些实施例中，隧道结38包括高度掺杂的p型层，也被称为p++层，与p型区36直接接触；和高度掺杂的n型层，也被称为n++层，与p++层直接接触。（在一些实施例中，隧道结38的p++层可以用作器件中的p型区，使得不需要独立的p型区。）在一些实施例中，隧道结38包括具有与p++层和n++层不同的组分的层，该层被夹在p++层和n++层之间。在一些实施例中，隧道结38包括被夹在p++层和n++层之间的ingan层。在一些实施例中，隧道结38包括被夹在p++层和n++层之间的ain层。下面描述的，隧道结38与n型层40直接接触。

p++层可以是例如掺杂有大约10¹⁸cm⁻³到大约5×10²⁰cm⁻³的浓度的受主（诸如mg或zn）的ingan或gan。在一些实施例中，p++层被掺杂到大约2×10²⁰cm⁻³到大约4×10²⁰cm⁻³的浓度。n++层可以是例如掺杂有大约10¹⁸cm⁻³到大约5×10²⁰cm⁻³的浓度的受主（诸如si或ge）的ingan或gan。在一些实施例中，n++层被掺杂到大约7×10¹⁹cm⁻³到大约9×10¹⁹cm⁻³的浓度。隧道结38通常是非常薄的，例如，隧道结38可以具有范围从大约2nm到大约100nm的总厚度，并且p++层和n++层中的每一个可以具有范围从大约1nm到大约50nm的厚度。在一些实施例中，p++层和n++层中的每一个可以具有范围从大约25nm到大约35nm的厚度。p++层和n++层可以不一定是相同的厚度。在一个实施例中，p++层是15nm的mg掺杂的ingan并且n++层是30nm的si掺杂的gan。p++层和n++层可以具有渐次变化的掺杂剂浓度。例如，与下面的p型区36相邻的p++层的一部分可以具有从下面的p型区的掺杂剂浓度渐次变化到p++层中的所期望的掺杂剂浓度的掺杂剂浓度。类似地，n++层可以具有从与p++层相邻的最大值渐次变化到与形成在隧道结38上方的n型层40相邻的最小值的掺杂剂浓度。隧道结38被制备地足够薄并且足够的掺杂，使得隧道结38当在反向偏置的模式下传导电流时显示低串联电压降。在一些实施例中，跨隧道结38的电压降为大约0.1v到大约1v。

在p++层和n++层之间包括ingan或ain或其他合适的层的实施例可以利用iii族氮化物中的极化场来帮助对准用于隧穿的带。该极化效果可以降低n++和p++层中的掺杂要求并且降低所需要的隧穿距离（潜在地允许更高的电流流动）。p++层和n++层之间的层的组分可以与p++层和n++层的组分不同，和/或可以被选择以由于在iii族氮化物材料系统中的不同材料之间存在的极化电荷而使带重新对准。

合适的隧道结的示例在通过引用被并入本文的us8039352b2中被描述。

n型接触层40形成在隧道结38上方，与n++层直接接触。

在图5的器件中，p型区36和隧道结38的p++层对应于图1的p型区100；隧道结38的n++层和n型接触层40对应于图1的iii族氮化物膜104；n型区32和有源区34对应于图1的iii族氮化物膜102。

第一和第二金属接触部44和42分别形成在n型接触层40上和n型区32上。如图5中图示的那样，台面（mesa）可以被刻蚀以形成倒装芯片器件，或者可以使用任何其他合适的器件结构。第一和第二金属接触部44和42可以是相同的材料（诸如铝），然而这不是必须的；可以使用任何合适的一种或多种接触金属。

在图6的器件中，多个led在彼此之上生长并且经由隧道结串联。在图6的器件中，在单个led的占用区域内创建多个led，这可以显著增加每单位面积生成的光通量。另外，通过在较低的驱动电流下驱动通过隧道结连接的各led，每个led都可以在其峰值效率下操作。在单个led中，这将导致光输出的下降，然而，通过在给定的芯片区域中具有两个或更多个串联的led，可以保持光输出同时显著提高效率。因此，图6中图示的隧道结器件可以被用于需要高效率的应用中和/或需要每单位面积的高通量的应用中。

图6的器件包括生长在生长衬底上的n型区32，之后是可以被设置在发光区中的发光层34以及p型区36（如上面描述的那样，隧道结的p++层可以用作p型区36，使得不需要独立的p型区）。上面在伴随图4的文本中描述了n型区32、发光层34以及p型区36。如上面描述的那样，隧道结38形成在p型区36上方。包括第二n型区46、第二发光层48以及第二p型区50的第二器件结构形成在隧道结38上方。隧道结38被取向，使得p++层与第一led的p型区36直接接触并且n++层与第二led的n型区46直接接触。

在图6的器件中，p型区36和隧道结38的p++层对应于图1的p型区100；隧道结38的n++层、n型层46、有源区48以及p型区50对应于图1的iii族氮化物膜104（如果沟槽与p型区50直接接触，则沟槽还将激活p型区50，然而p型区50也可以通过常规退火而被激活（如果它是最后生长的层））；n型区32和有源区34对应于图1的iii族氮化物膜102。

第一和第二金属接触部54和52分别形成在第一led的n型区32上和第二led的p型区50上。如图6中图示的那样，台面可以被刻蚀以形成倒装芯片器件，或者可以使用任何其他合适的器件结构。在一些实施例中，如图5的器件中图示的那样，可以在第二led的p型区50上方形成附加的隧道结和n型层，以便在n型层上形成第二金属接触部52。

尽管图6中图示了两个有源区，但是可以在图示的两个金属接触部之间包括任何数目的有源区，条件是与每个有源区相邻的p型区通过隧道结和与下一个有源区相邻的n型区分离。由于图6的器件仅具有两个接触部，所以两个发光层都在同一时间发射光并且不能被单独地和独立地激活。在其他实施例中，叠层中的单独的led可以通过形成附加的接触部而被独立地激活。在一些实施例中，器件可以具有足够的结，使得该器件可以在典型的线路电压（诸如例如，110伏特、220伏特等）下操作。

可以利用相同的组分来制备两个发光层，使得它们发射相同颜色的光，或者利用不同的组分，使得它们发射不同颜色的光（即，不同的峰值波长）。例如，可以制备具有两个接触部的三个有源区器件，使得第一有源区发射红色光，第二有源区发射蓝色光并且第三有源区发射绿色光。当被激活时，该器件可以产生白光。由于有源区被堆叠，所以使得它们看起来像从同一区域发射光，这样的器件可以避免组合来自相邻的有源区而不是堆叠的有源区的红色、蓝色以及绿色光的器件中存在的颜色混合的问题。在其中有源区发射不同波长的光的器件中，生成最短波长的光的有源区可以位于最靠近光从其被提取的表面（一般地led中的蓝宝石、sic或gan生长衬底）。将最短波长有源区放置接近输出表面可以最小化由于另一有源区的量子阱中的吸收而造成的损失，并且通过将较长波长有源区定位在更靠近由接触部形成的热沉而可以降低对更敏感的较长波长量子阱的热影响。量子阱层还可以被制造地足够薄使得量子阱层中的光的吸收很低。可以通过选择发射每种颜色的光的有源区的数目来控制从器件发射的混合光的颜色。例如，人类眼睛对于绿色光子非常敏感并且对于红色光子和蓝色光子没那么敏感。为了创建平衡的白光，堆叠的有源区器件可以具有单个绿色有源区和多个蓝色以及红色有源区。

图4、5以及6的器件通过在生长衬底30上生长iii族氮化物半导体结构而形成，如本领域已知的。生长衬底经常是蓝宝石，但是可以是任何合适的衬底（诸如例如，sic、si、gan或复合衬底（诸如例如，蓝宝石模板上的gan））。iii族氮化物半导体结构在其上生长的生长衬底的表面可以在生长之前被图案化、粗糙化或纹理化，这可以改善从器件的光提取。与生长表面相对的生长衬底的表面（即，在倒装芯片配置中大多数光通过其被提取的表面）可以在生长之前或之后被图案化、粗糙化或纹理化，这可以改善从器件的光提取。

金属接触部经常包括多个传导层，诸如反射金属和可以防止或降低反射金属的电迁移的保护金属。反射金属经常是银，但是可以使用任何合适的一种或多种材料。各金属接触部通过间隙彼此电隔离，该间隙可以填充有电介质（诸如硅的氧化物或任何其他合适的材料）。可以形成用以暴露n型区32的部分的多个过孔；金属接触部不限于图4、5以及6中图示的布置。金属接触部可以被重新分布以形成具有电介质/金属叠层的焊盘，如本领域已知的。

为了形成与led的电连接，一个或多个互连形成在图示的两个金属接触部上或电连接到图示的两个金属接触部。互连可以是例如焊料、凸块、金层或任何其他合适的结构。

衬底30可以被减薄或被完全去除。在一些实施例中，通过减薄而暴露的衬底30的表面被图案化、纹理化或粗糙化以改善光提取。

本文描述的器件中的任何一个可以与波长转换结构组合。波长转换结构可以包含一种或多种波长转换材料。波长转换结构可以直接连接到led、设置很靠近led但不直接连接到led、或者与led间隔开。波长转换结构可以是任何合适的结构。波长转换结构可以与led分离形成，或者与led原位形成。

与led分离形成的波长转换结构的示例包括：陶瓷波长转换结构，其可以通过烧结或任何其他合适的工艺来形成；被设置在诸如硅树脂或玻璃的透明材料中的波长转换材料（诸如粉末磷光体），该透明材料被轧制、铸造或以其他方式形成为片材，然后被单体化为单独的波长转换结构；以及被设置在诸如硅树脂的透明材料中的波长转换材料（诸如粉末磷光体），该透明材料被形成为可以被层压或以其他方式被设置在led上方的柔性片材。

原位形成的波长转换结构的示例包括：波长转换材料（诸如粉末磷光体），其与诸如硅树脂的透明材料混合，并且被分涂、丝网印刷、模板印刷、模制或以其他方式设置在led上方；以及通过电泳、蒸发或任何其他合适类型的沉积涂覆在led上的波长转换材料。

多种形式的波长转换结构可以被用于单个器件中。仅作为一个示例，陶瓷波长转换部件可以与模制波长转换部件组合，在陶瓷和模制部件中具有相同或不同的波长转换材料。

波长转换结构可以包括例如常规磷光体、有机磷光体、量子点、有机半导体、ii-vi族或iii-v族半导体、ii-vi族或iii-v族半导体量子点或纳米晶体、染料、聚合物或其他发光的材料。

波长转换材料吸收由led发射的光并且发射一种或多种不同波长的光。由led发射的未转换的光经常是从结构提取的光的最终光谱的部分，尽管并不需要这样。常见组合的示例包括与黄色发射波长转换材料组合的蓝色发射led、与绿色和红色发射波长转换材料组合的蓝色发射led、与蓝色和黄色发射波长转换材料组合的uv发射led以及与蓝色、绿色和红色发射波长转换材料组合的uv发射led。可以添加发射其他颜色的光的波长转换材料以调整从结构提取的光的光谱。

本文描述的实施例可以被并入到任何合适的发光器件中。本发明的实施例不限于所图示的特定结构。

一些实施例的一些特征可以被省略或以其他实施例来实现。本文描述的器件要素和方法要素可以是可互换的并且被用于本文描述的示例或实施例中的任何一个或从本文描述的示例或实施例中的任何一个省略。

尽管在上面描述的示例和实施例中半导体发光器件是发射蓝色或uv光的iii族氮化物led，但是除了led之外的半导体发光器件（诸如激光二极管），也在本发明的范围内。另外，本文描述的原理可以适用于由其他材料系统（诸如其他iii-v族材料、iii族磷化物、iii族砷化物、ii-vi族材料、zno或基于si的材料）制成的半导体发光器件或其他器件。

已经详细地描述了本发明，本领域技术人员将认识到，在给出本公开的情况下，可以在不脱离本文描述的本发明构思的精神的情况下对本发明做出修改。因此，并不意图将本发明的范围限于所图示和所描述的具体实施例。