DE10204386B4

DE10204386B4 - Leuchtdiode und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE10204386B4
Application number: DE10204386A
Authority: DE
Inventors: Jin-Ywan Lin; Kuang-Neng Yang
Original assignee: United Epitaxy Co Ltd
Current assignee: Epistar Corp
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: US6583448B2; DE10204386A1; GB0204513D0; US6462358B1; JP2003086836A; GB2379798B; GB2379798A; TW518771B; JP3616766B2; US20030047737A1

Abstract

Leuchtdiode, umfassend:
eine mehrschichtigeAlGa2nP-Epitaxialstruktur, enthaltend eine aktive Schicht, die zwischen einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht angeordnet ist;
eine Epitaxialschicht, die in einer ersten Richtung auf der oberen Mantelschicht ausgebildet ist;
eine erste ohmsche Kontaktschicht, die in der ersten Richtung auf der Epitaxial-Schicht gebildet ist;
eine transparente Klebschicht, die in der ersten Richtung auf der ersten ohmschen Kontaktschicht angeordnet ist;
ein transparentes Substrat, das in der ersten Richtung über die transparente Klebschicht an der ersten ohmschen Kontaktschicht befestigt ist;
eine zweite ohmsche Kontaktschicht, die in einer zweiten Richtung auf der unteren Mantelschicht gebildet ist, wobei diese zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist;
eine erste Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der Epitaxial-Schicht gebildet ist;
eine zweite Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der zweiten ohmschen Kontaktschicht gebildet ist; und ein Elektrodenverbindungskanal, der in der Epitaxialschicht ausgebildet ist, zur elektrischen Verbindung der ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten ohmschen Kontaktschicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtdiode und insbesondere eine AlGaInP-Leuchtdiode.

Die herkömmliche AlGaInP-Leuchtdiode (LED) mit Doppel-Heterostruktur, wie in 6 dargestellt, umfaßt ein GaAs-Substrat 3 vom n-Typ, eine untere (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Mantelschicht 4 vom n-Typ mit x = 0,7-1,0, eine aktive (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Schicht 5, eine obere (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Mantelschicht 6 vom n-Typ mit x = 0,7-1,0 und eine Stromverteilungsschicht 7 vom p-Typ mit hohem Energiebandabstand. Das Material der p-Stromverteilungsschicht 7 ist ausgewählt aus' GaP, GaAsP, GaInP und AlGaAs.

Die lichtemittierende Wellenlänge von LEDs variiert mit dem Al-Gehalt der aktiven Schicht 5, von grünem Licht mit 555 nm bis zu rotem Licht mit 650 nm. Wenn das Licht von der aktiven Schicht 5 zum GaAs-Substrat 3 emittiert wird, so wird das Licht aufgrund des kleineren Energiebandabstandes des Substrates 3 von dem Substrat 3 absorbiert, was zu einer LED mit geringem Wirkungsgrad führt.

Zur Verhinderung der Lichtabsorption durch das Substrat 3 ist bei herkömmlichen Technologien ein verteilter Bragg-Reflektor (DBR) auf dem GaAs-Substrat ausgebildet, um das Licht zu reflektieren. Ein solches Verfahren wurde bei spielsweise von Sugawara et al. offenbart und in Appl. Phys. Lett. 61, 1775-1777 (1992) veröffentlicht. Jedoch reflektiert die DBR-Schicht lediglich das einfallende Licht fast senkrecht zum Substrat. Der Einsatz einer DBR-Schicht ist daher ineffizient.

Daneben wurde von Kish et al. (Appl. Phys. Lett. 64, No. 21, 2839 (1994); Very high-efficiency semiconductor waferbonded transparent substrate(Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P/GaP)) ein Wafergebondetes transparentes Substrat (TS) einer (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P/GaP-LED zur Verbesserung der Lichtausbeute vorgeschlagen. Die TS-AlGaInP-LED wird hergestellt mittels der VPE-Technik (Vapor Phase Epitaxy, Dampfphasenepitaxie), um eine p-GaP-Fensterschicht mit einer Dicke von etwa 50 μm herzustellen. Dann wird das GaAs-Substrat entfernt, um die untere n-A1GaInP-Mantelschicht freizulegen. Ferner wird die freigelegte untere n-AlGaInP-Mantelschicht mit dem n-GaP-Substrat verbunden.

Da durch die Wafer-Bond-Technik zwei Arten von III-V-Halbleiterverbindungen direkt miteinander verbunden werden, wird der Prozeß durch Druckanwendung und Erwärmen auf eine erhöhte Temperatur abgeschlossen. Die Lichtausbeute einer TS-AlGaInP-LED ist zweimal größer als die der AlGaInP-LED mit absorbierendem Substrat. Jedoch ist es aufgrund der Komplexität der Herstellung von TS-AlGaInP-LED-Schichten. und des hohen Leitfähigkeitswiderstandes zwischen der Grenzfläche der nicht-ohmschen Kontaktschicht schwierig, einen hohen Produktionsertrag zu erhalten und dabei die Kosten zu verringern.

Gemäß einem anderen Stand der Technik wurde eine AlGaInP/-Metall/SiO₂/Si-Spiegelsubstrat(MS)-LED vorgeschlagen. Zum Beispiel berichteten Horng et al. (Appl. Phys Lett. Vol. 75, No. 20, 3054 (1999)) über eine Spiegelsubstrat (MS)AlGaInP/Metall/SiO₂/Si-LED, die durch wafer-fused-Technologie hergestellt worden war.

Das Si-Substrat und die Epitaxial-Schicht sind durch Au-Be/Au verbunden. Jedoch ist bei einem Betriebsstrom von 20 mA die Lichtintensität von MS-AlGaInP-LEDs (etwa 90 mcd) um 40% geringer als die Leuchtdichte von TS-AlGaInP-LEDs.

JP 10-294 491 A offenbart ein vereinfachtes Herstellungsverfahren für LEDs, welche einen Elektrodenverbindungskanal aufweisen.

US 6 287 882 B1 beschreibt ein Herstellungsverfahren für LEDs, bei dem ein Teil der p/n-Region selektiv weggeätzt wird, um das LED-Element zu bilden.

DE 101 18 447 A1 und 101 18 448 A1 beziehen sich auf Leuchtdioden, die eine auf einem lichtabsorbierenden Material ausgebildete mehrlagige AlGaInP-Epitaxial-Struktur, ein transparentes Substrat und eine Schicht aus transparentem Haftmaterial zum Verbinden des transparenten Materials mit der mehrlagigen AlGaIaP-Epitaxial-Struktur umfassen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine LED bereitzustellen, die sich durch einen erhöhten Wirkungsgrad sowie durch eine verbesserte Helligkeit und Leuchtdichte auszeichnet, und die kostengünstig herstellbar ist.

Der Erfindung lag ferner die Aufgabe zugrunde, Herstellungsverfahren anzugeben, mit denen die erfindungsgemäßen LEDs auf kostengünstige Weise und mit hohen Produktionsausbeuten hergestellt werden können.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Leuchtdioden(LED)-Aufbau und ein Verfahren zur Herstellung dieser LED bereitgestellt. Die LED umfaßt eine Epitaxial-Schicht, die aus einem mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxial-Aufbau gebildet ist. Der mehrschichtige AlGaInP-Epitaxial-Aufbau ist durch eine transparente Klebschicht mit einem transparenten Substrat verbunden. Das Material des mehrschichtigen A1GaInP-Epitaxial-Aufbaus ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopf (MQW).

Ferner umfaßt die LED eine erste ohmsche Kontaktschicht und eine zweite ohmsche Kontaktschicht, einen Elektrodenverbindungskanal für die elektrische Verbindung einer ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit einer ersten ohmschen Kontaktschicht. Daher befinden sich die erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht in Bezug auf das transparente Substrat auf der gleichen Seite.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt die Bildung einer ersten ohmschen Kontaktschicht auf einem Epitaxial-Aufbau. Dann werden der erste ohmsche Kontakt und der Epitaxial-Aufbau mit einem transparenten Substrat verbunden, und zwar über eine transparente Klebschicht wie z.B. BCB (B-staged Bisbenzocyclobuten), Epoxidharz und dergleichen. Dann wird das Substrat entfernt.

Anschließend wird die Struktur der LED in zwei Schritten eingeätzt. Zuerst wird in einem Ätzvorgang in einer Breite von etwa 76,2–152,46 μm ein Teil des mehrschichtigen Epitaxial-Aufbaus entfernt, um die Epitaxial-Schicht zu entfernen. Dann wird der untere Teil der freigelegten Epitaxial-Schicht in einer Breite von etwa 25,4–76,2 μm entfernt, um einen Kanal zu bilden, der die erste ohmsche Kontaktschicht freilegt. Eine zweite ohmsche Kontaktschicht wird auf der unteren Mantelschicht ausgebildet. Dann werden die erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten bzw. der zweiten ohmschen Kontaktschicht verbun den. Daher liegen die erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht in Bezug auf das transparente Substrat auf der gleichen Seite.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß LEDs mit hoher Helligkeit zur Verfügung gestellt werden, die sich leicht bei niedriger Temperatur mit einem transparenten Substrat verbinden lassen, um das Verdampfen von Elementen der fünften Gruppe während des Anhaftvorgangs zu verhindern.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer LED mit großer Helligkeit, die mit einem kostengünstigen transparenten Substrat, wie z.B. Glas, integriert werden kann, um den Produktionsertrag bei niedrigen Kosten zu verbessern.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Elektrodenkanals mit verbesserter Stromverteilung und geringerer Spannung, wenn der Betrieb bei gleicher Sromstärke erfolgt. Durch den Elektrodenkanal wird auch die Emissionsleistung bei gleicher Spannung verbessert.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer LED mit hoher Leuchtdichte, die über eine weiche, transparente Klebschicht mit einem transparenten Substrat verbunden ist. Auch wenn die Oberfläche der Epitaxial-Schicht rau ist, kann die transparente Klebschicht sicher implementiert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

1 bis 3 zeigen eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer AlGaInP-Leuchtdiode entsprechend der vorliegenden Erfindung;

4 und 5 zeigen eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform einer AlGaAs-Leuchtdiode entsprechend der vorliegenden Erfindung; und

6 zeigt eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Leuchtdiode.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Aufbau einer Leuchtdiode (LED) und ein Verfahren zur Herstellung der Leuchtdiode. Mit Bezug auf 1: Die LED umfaßt ein n-GaAs-Substrat 26, eine Ätzstopp-Schicht 24, eine untere Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Mantelschicht 22 mit x = 0,5-1,0, eine aktive Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Schicht 20 mit x = 0-0,45 und eine obere Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Mantelschicht 18 mit x = 0,5-1,0, und eine p-Epitaxialschicht 16. Eine ohmsche Kontaktschicht 28 vom p-Typ ist auf der Epitaxialschicht 16 ausgebildet und sequentiell in einer ersten Richtung angeordnet.

Die p-Epitaxialschicht 16 ist ausgewählt aus A1GaAs, AlGaInP und GaAsP. Die Epitaxialschicht 16 zur Verhinderung von Lichtabsorption der aktiven Schicht 20 weist einen größeren Energiebandabstand auf als die aktive Schicht 20, sowie eine hohe Trägerkonzentration, da sie die ohmsche Kontaktschicht darstellt.

Die o.g. aktive Schicht 20 ist A1lGaInP mit x = 0-0,45, und die obere Mantelschicht 18 und die untere Mantelschicht 22 ist AlGaInP mit x = 0,5-1,0. Ein Beispiel für die aktive Schicht 20 ist Ga_0,5In_0,5P mit x = 0, was zu einer Wellenlänge von 635 nm der Leuchtdiode führt.

Zwar wurde die Erfindung mit Bezug auf eine der Erläuterung dienende Ausführungsform beschrieben, jedoch soll diese Ausführungsform nicht als einschränkend verstanden werden. Die aktive Schicht 20 ist ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopf (MQW). Die DH-Struktur, z.B. wie in 1 dargestellt, umfaßt eine untere (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Mantelschicht 22 mit einer Dicke von etwa 0,5-3,0 μm, eine aktive (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Schicht 20 mit einer Dicke von 0,5-2,0 μm und eine obere (Al_xGa_1–X)_0,5In_0,5P-Schicht 18 mit einer Dicke von etwa 0,5-3,0 μm.

Die Ätzstopp-Schicht 24 ist ausgewählt aus III-V-Halb- leiterverbindungen, wie z.B. GaInP oder AlGaAs. Jedes Material, dessen Gitter dem GaAs-Substrat 26 angeglichen ist, ist für die Ätzstopp-Schicht 24 geeignet. Außerdem ist die Ätzrate der Ätzstopp-Schicht 24 geringer als die Ätzrate des Substrates 26.

Bei der ersten Ausführungsform, dargestellt in 1, ist die Ätzrate der unteren Mantelschicht 22 ebenfalls geringer als die Ätzrate des Substrates 26. Bei ausreichender Dicke der unteren Mantelschicht 18 ist deshalb keine Ätzstopp-Schicht 24 erforderlich.

In 2 ist eine transparente Klebschicht 14 und ein transparentes Substrat (TS) 10 dargestellt. Die transparente Klebschicht 14 ist ausgewählt aus BCB (B-staged Bisbenzocylobuten) oder anderen klebenden Materialen mit transparentem Charakter, wie z.B. Epoxidharz.

Das transparente Substrat 10 dient als Stütze, um zu verhindern, daß die mehrschichtige Epitaxial-Struktur der LED während des Verfahrens zerbricht. Das transparente Substrat 10 ist daher nicht auf ein einkristallines Sub strat beschränkt. Das transparente Substrat 10 ist, zur Senkung der Kosten, ausgewählt aus Polykristallsubstraten und amorphen Substraten wie z.B. Saphir, Glas, GaP, GaAsP, ZnSe, ZnS, ZnSSe oder SiC.

Das transparente Substrat 10 wird mit der p-leitenden ohmschen Kontaktschicht 28 und der Epitaxial-Schicht 16 durch vorübergehende Druckanwendung und Erwärmung der transparenten Klebschicht 14 auf 250°C verbunden. Zur Verbesserung der Verbindung zwischen der Epitaxialschicht 16 und dem transparenten Substrat 10 wird die Oberfläche des transparenten Substrates 10, vor dem Auftragen der Klebschicht 14 auf das transparente Substrat 10, mit einem Klebvermittler beschichtet. Darüber hinaus wird zur Verbesserung der Haftwirkung beim verbinden der Epitaxialschicht 16 mit dem transparenten Substrat 10 die transparente Klebschicht 14 auf eine Temperatur von etwa 60°C – 100°C erwärmt, um das organische Lösungsmittel zu entziehen. Dann wird die Temperatur auf etwa 200°C – 600°C erhöht. Das transparente Substrat 10 ist somit durch die transparente Klebschicht 14 fest mit der Epitaxialschicht 16 verbunden.

Danach wird das Substrat 26 mit einem korrodierend wirkenden Ätzmittel wie z.B. 5H₃PO₄:3H₂O₂:3H₂O oder 1NH₄OH:35H₂O₂ geätzt. Wenn die Ätzstopp-Schicht 24 aus lichtabsorbierendem Material besteht, wie z.B. GaInP oder AlGaAs, so muß die Ätzstopp-Shicht 24 durch die gleiche Lösung entfernt werden.

Dann wird die Struktur in zwei Schritten geätzt. Zunächst wird ein Teil der Mehrschicht-Epitaxialstruktur, der eine zwischen der oberen Mantelschicht 18 und der unteren Mantelschicht 22 angeordnete aktive Schicht 20 enthält, in einer Breite von etwa 76,2 – 152,46 μm durch Trockenätzen oder Naßätzen entfernt, um die Epitaxialschicht 16 freizu legen. Anschließend wird der untere Teil der freigelegten Epitaxialschicht 16 in einer Breite von etwa 25,4 – 76,2 μm entfernt, um einen Kanal zu bilden, der die ohmsche p-Kontaktschicht 28 freilegt. Dann wird in der zweiten Richtung eine ohmsche Kontaktschicht 30 vom n-Typ auf der unteren Mantelschicht 22 gebildet; die zweite Richtung ist der ersten Richtung entgegengesetzt. Anschließend wird eine erste Metall-Kontaktierungsschicht 32 auf der Epitaxial-Schicht 16 gebildet und der Kanal mit Au oder Al gefüllt, um einen Elektrodenkanal 31 zu erhalten, der in der zweiten Richtung mit dem ohmschen p-Kontakt verbünden ist. Eine zweite Metall-Kontaktierungsschicht 34 wird in der zweiten Richtung auf der ohmschen n-Kontaktschicht 30 gebildet. Somit liegendie erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht 32, 34 in Bezug auf das transparente Substrat 10 auf derselben Seite.

Erfindungsgemäß beträgt der Betriebsstrom 20 mA, die Wellenlänge des Lichtes der LED beträgt 635 nm. Die Ausgangs-Leistung des Lichts ist bei der vorliegenden Erfindung etwa 4 mW, dies ist zweimal größer als die Lichtleistung der traditionellen AlGaInP-LEDs mit lichtabsorbierendem Substrat.

Diese Ausführungsform der AlGaInP-LED ist nicht als einschränkend anzusehen. Bei der vorliegenden Erfindung können auch andere Materialien zum Einsatz kommen, wie z.B. AlGaAs für rotes Licht emittierende LEDs.

Mit Bezug auf 4: Bei der zweiten Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßer Leuchtdiodenaufbau in einer ersten Richtung auf einer GaAs-Unterlage 51 gebildet. Die mehrschichtige Epitaxialstruktur enthält eine untere n-AlGaAs-Mantelschicht 52, eine aktive AlGaAs-Schicht 53 und eine obere AlGaAs-Mantelschicht 54 vom p-Typ. Der Al-Gehalt der unteren Mantelschicht 52 ist etwa 70% – 80%, die Dicke der unteren Mantelschicht 52 beträgt etwa 0,5 – 3,0 μm. Der Al-Gehalt der oberen Mantelschicht 54 ist etwa 70%-80%, und die Dicke der oberen Mantelschicht 54 beträgt etwa 0,5 –3,0 μm. Der Al-Gehalt der aktiven Schicht 53 beträgt etwa 35% und die Dicke der aktiven Schicht 53 ist etwa 0,5 – 2,0 μm. Dann wird, wie in 5 gezeigt, in der ersten Richtung eine ohmsche p-Kontaktschicht 57 auf der oberen Mantelschicht 54 gebildet. Sodann wird ein transparentes Substrat 56 über eine transparente Klebschicht 55 mit der oberen Mantelschicht 54 und mit der ohmschen p-Kontaktschicht 57 verbunden.

Anschließend wird das Substrat 51 mittels eines korrodierend wirkenden Ätzmittels wie z.B. NH₄OH:H₂O₂ = 1,7:1 entfernt. Außerdem wird ein Teil der Mehrschicht-Epitaxialstruktur durch Naß- oder Trockenätzen entfernt; um einen Kanal zu bilden, der die ohmsche p-Kontaktschicht 57 freilegt. Sodann wird in einer zweiten Richtung eine ohmsche n-Kontaktschicht 58 auf der unteren Mantelschicht 52 gebildet. Danach wird in der zweiten Richtung eine erste Metall-Kontaktierungsschicht 59 auf der oberen Mantelschicht 54 gebildet, und ein Elektrodenkanal 60 wird in der oberen Mantelschicht 54 . Eine zweite Metall-Kontak- tierungsschicht 61 wird in der zweiten Richtung auf der ohmschen n-Kontaktschicht 58 gebildet. Somit liegen die erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht 59, 61 in Bezug auf das transparente Substrat 56 auf derselben Seite, wie in 5 dargestellt.

Erfindungsgemäß beträgt beim Betriebsstrom von 20 mA die Wellenlänge der rotes Licht emittierenden-AlGaAs-LED 650 nm. Die Ausgangs- leistung des Lichtes ist bei der vorliegenden Erfindung zweimal größer als die Ausgangsleistung des Lichtes der traditionellen AlGaAs-LEDs mit lichtabsorbierendem Substrat.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Leuchtdiode bereitgestellt mit transparentem Substrat 10 und einem Elektrodenkanal 31, der die ohmsche Kontaktschicht 28 vom p-Typ mit der ersten Metall-Kontaktierungsschicht 32 verbindet, mit dem Ergebnis, daß die erste und die zweite Metall-Kontaktierungsschicht 32 und 34 in Bezug auf das transparente Substrat 10 auf derselben Seite liegen. Somit wird die Chip-Packung der Flip-Chip-Technik angewendet, mit der die traditionelle Drahtkontaktierung vermieden wird, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit des Chips führt. Darüber hinaus wird die Lichtausbeute aufgrund der Vermeidung von Lichtabsorption des transparenten Substrates 10 verbessert. Außerdem ist, aufgrund der Tatsache, daß das Material – wie z.B. Saphir, Glas oder SiC – des transparenten Substrats 10 hart ist, die Dicke des Substrats auf etwa 100 μm vermindert, ohne daß während des Verfahrens Bruchgefahr besteht. Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine dünne und kleine LED bereitgestellt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird das transparente Substrat 10 bereitgestellt, welches mit der Epitaxialstruktur über eine weiche, transparente Klebschicht 14 verbunden ist. Daher ist auch dann, wenn die Oberfläche der Epitaxialstruktur rauh ist, das transparente Substrat 10 fest über die transparente Klebschicht 14 mit der Epitaxialstruktur verbunden.

Claims

Leuchtdiode, umfassend: eine mehrschichtige AlGa2nP-Epitaxialstruktur, enthaltend eine aktive Schicht, die zwischen einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht angeordnet ist; eine Epitaxialschicht, die in einer ersten Richtung auf der oberen Mantelschicht ausgebildet ist; eine erste ohmsche Kontaktschicht, die in der ersten Richtung auf der Epitaxial-Schicht gebildet ist; eine transparente Klebschicht, die in der ersten Richtung auf der ersten ohmschen Kontaktschicht angeordnet ist; ein transparentes Substrat, das in der ersten Richtung über die transparente Klebschicht an der ersten ohmschen Kontaktschicht befestigt ist; eine zweite ohmsche Kontaktschicht, die in einer zweiten Richtung auf der unteren Mantelschicht gebildet ist, wobei diese zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist; eine erste Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der Epitaxial-Schicht gebildet ist; eine zweite Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der zweiten ohmschen Kontaktschicht gebildet ist; und ein Elektrodenverbindungskanal, der in der Epitaxialschicht ausgebildet ist, zur elektrischen Verbindung der ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten ohmschen Kontaktschicht.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der die mehrschichtige AlGa2nP-Epitaxial-Struktur ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopfstruktur (MQW) aus AlGaInP.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der die Epitaxial-Schicht aus einem Material des p-Typs gebildet ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der die erste ohmsche Kontaktschicht aus einem Material vom p-Typ und die zweite ohmsche Kontaktschicht aus einem Material vom n-Typ gebildet ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der das transparente Substrat aus einer aus Saphir, Glas, GaP, GaAsP, ZnSe, ZnS, ZnSSe und SiC bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der die transparente Klebschicht aus einer aus BCB (B-staged Bisbenzocyclobuten) und Epoxidharz bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der die erste Metall-Kontaktierungsschicht oder die zweite Metall-Kontaktierungsschicht aus einer aus Al und Au bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 1, bei der der Elektrodenverbindungskanal aus dem gleichen Material besteht wie die erste Metall-Kontaktierungsschicht.
Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode, umfassend: Vorsehen eines Substrates; Bilden einer Ätzstopp-Schicht auf dem Substrat, und zwar in einer ersten Richtung; Bilden einer mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur, umfassend eine zwischen einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht angeordnete, aktive Schicht, und zwar auf der Ätzstopp-Schicht, in der ersten Richtung; Bilden einer Epitaxial-Schicht auf der oberen Mantelschicht, in der ersten Richtung; Bilden einer ersten ohmschen Kontaktschicht auf der Epitaxial-Schicht, in der ersten Richtung; Vorsehen eines transparenten Substrates; Verbinden des transparenten Substrates mit der ersten ohmschen Kontaktschicht und der Epitaxial-Schicht, über eine transparente Klebschicht, die auf dem transparenten Substrat aufgetragen ist; Entfernen des Substrates und der Ätzstopp-Schicht; Entfernen eines Teils der mehrschichtigen AlGaInP-Epitaxialstruktur und eines Teils der Epitaxial-Schicht, um die Epitaxial-Schicht freizulegen; Bilden eines Kanals in der Epitaxial-Schicht, um die erste ohmsche Kontaktschicht freizulegen; Hilden einer ersten Metall-Kontaktierungsschicht auf der freigelegten Epitaxial-Schicht, und zwar in einer zweiten Richtung, wobei diese zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist; Füllen des Kanals, um einen Elektrodenverbindungskanal zu bilden, für die elektrische Verbindung der ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten ohmschen Kontaktschicht; Bilden einer zweiten ohmschen Kontaktschicht auf der unteren Mantelschicht, in der zweiten Richtung; und Bilden einer zweiten Metall-Kontaktierungsschicht auf der zweiten ohmschen Kontaktschicht, in der zweiten Richtung.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Substrat aus GaAs gebildet wird.
Das verfahren nach Anspruch 9, bei dem die mehrschichtige AlGaInP-Epitaxialstruktur ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopf-Struktur (MQW) aus AlGaInP.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das transparente Substrat ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Saphir, Glas, GaP, GaAsP, ZnSe, ZnS, ZnSSe und SiC.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Epitaxial-Schicht aus einem Material des p-Typs gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die erste ohmsche Kontaktschicht aus einem Material des p-Typs, und die zweite ohmsche Kontaktschicht aus einem Material des n-Typs gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die transparente Klebschicht ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus BCB (B-staged Bisbenzocyclobuten) und Epoxidharz.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Verbindens des transparenten Substrates mit der Epitaxial-Schicht und der ersten ohmschen Kontaktschicht über die transparente Klebschicht umfaßt: Druckanwendung und Erwärmung auf 60°C–100°C während des Verbindungsvorgangs zum Entziehen des Lösungmittels und dann Druckanwendung und Erwärmung auf 200°C–600°C während des Verbindungsvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die erste Metall-Kontaktierungsschicht oder die zweite Metall-Kontaktierungsschicht aus einer aus Al und Au bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leuchtdiode, umfassend: eine mehrschichtige AlGaAs-Epitaxialstruktur, umfas- send eine aktive Schicht, die zwischen einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht angeordnet ist; eine erste ohmsche Kontaktschicht, die in einer ersten Richtung auf der mehrschichtigen A1GaAs-Epitaxialstruktur gebildet ist; eine transparente Klebschicht, die in der ersten Richtung auf der ersten ohmschen Kontaktschicht angeordnet ist; ein transparentes Substrat, das in der ersten Richtung über die transparente Klebschicht an der ersten ohmschen Kontaktschicht befestigt ist; eine zweite ohmsche Kontaktschicht, die in einer zweiten Richtung auf der unteren Mantelschicht gebildet ist, wobei die zweite Richtung der ersten entgegengesetzt ist; eine erste Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der oberen Mantelschicht gebildet ist; eine zweite Metall-Kontaktierungsschicht, die in der zweiten Richtung auf der zweiten ohmschen Kontaktschicht gebildet ist; und ein Elektrodenverbindungskanal in der oberen Mantelschicht, für die elektrische Verbindung der ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten ohmschen Kontaktschicht.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der die mehrschichtige AlGaAs-Epitaxialstruktur ausgewählt ist aus einer Guppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopf-Struktur (MQW) aus AlGaAs.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der die erste ohmsche Kontaktschicht aus einem Material vom p-Typ und die zweite ohmsche Kontaktschicht aus einem Material vom n-Typ gebildet ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der das transparente Substrat ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Saphir, Glas, GaP, GaAsP, ZnSe, ZnS, ZnSSe und SiC.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der die transparente Klebschicht ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus BCB (B-staged Bisbenzozyclobuten) und Epoxidharz.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der die erste Metall-Kontaktierungsschicht oder die zweite Metall-Kontaktierungsschicht aus einer aus Al und Au bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Leuchtdiode nach Anspruch 18, bei der der Elektrodenverbindungskanal aus dem gleichen Material besteht wie die erste Metall-Kontaktierungsschicht.
Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode, zumindest umfassend Vorsehen eines Substrates; Bilden einer mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxialstruktur, umfassend eine zwischen einer oberen Mantelschicht und einer unteren Mantelschicht angeordnete, aktive Schicht, und zwar auf dem Substrat, in der ersten Richtung; Bilden einer ersten ohmschen Kontaktschicht auf der mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxial-Struktur, in einer ersten Richtung; Vorsehen eines transparenten Substrates; Verbinden des transparenten Substrates in der ersten Richtung mit der ersten ohmschen Kontakt schicht und der oberen Mantelschicht, über eine transparente Klebschicht, die auf dem transparenten Substrat aufgetragen ist; Entfernen des Substrates; Entfernen eines Teils der mehrschichtigen AlGaAs-Epitaxialstruktur und eines Teils der oberen Mantelschicht, um die obere Mantelschicht freizulegen; Bilden eines Kanals in der freigelegten oberen Mantelschicht, um die erste ohmsche Kontaktschicht freizulegen; Bilden einer ersten Metall-Kontaktierungsschicht auf der freigelegten oberen Mantelschicht, und zwar in einer zweiten Richtung, wobei diese zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist; Füllen des Kanals, um einen Elektrodenverbindungskanal zu bilden, für die elektrische Verbindung der ersten Metall-Kontaktierungsschicht mit der ersten ohmschen Kontaktschicht; Bilden einer zweiten ohmschen Kontaktschicht auf der unteren Mantelschicht, in der zweiten Richtung; und Bilden einer zweiten Metall-Kontaktierungsschicht auf der zweiten ohmschen Kontaktschicht, in der zweiten Richtung.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Substrat aus GaAs gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die mehrschichtige AlGaAs-Epitaxialstruktur ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Doppel-Heterostruktur (DH) und Mehrfachquantentopf-Struktur (MQW) aus AlGaAs.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die erste ohmsche Kontaktschicht aus einem Material des p-Typs, und die zweite ohmsche Kontaktschicht aus einem Material des n-Typs gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das transparente Substrat ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus Saphir, Glas, GaP, GaAsP, ZnSe, ZnS, ZnSSe und SiC.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die transparente Klebschicht ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus BCB (B-staged Bisbenzocyclobuten) und Epoxidharz.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Schritt des Verbindens des transparenten Substrates mit der Epitaxial-Schicht und der ersten ohmschen Kontaktschicht über die transparente Klebschicht umfaßt: Druckanwendung und Erwärmung auf 60°C–100°C während des Verbindungsvorgangs dann und zum Entziehen des Lösungmittels Druckanwendung und Erwärmung auf 200°C–600°C während des Verbindungsvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 25, bei der die erste Metall-Kontaktierungsschicht oder die zweite Metall-Kontaktierungsschicht aus einer aus Al und Au bestehenden Gruppe ausgewählt ist.