TWI644455B - Semiconductor component - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種半導體組件，具有：一半導體晶片，用於產生具有第一尖峰波長的主電磁輻射；以及一第一轉換元件，其具有量子結構，須形成該量子結構，以使主輻射的至少一部份偏移至具有第二尖峰波長的二次輻射，設有一第二轉換元件，其具有發光材料，須形成該發光材料，使電磁輻射偏移至具有主波長的三次輻射，須形成第一轉換元件，以產生二次輻射，其具有的尖峰波長小於三次輻射的主波長。
Description
本發明涉及一種半導體組件，其具有半導體晶片以產生主電磁輻射。
對顯示器，例如，液晶顯示器(LCDs)，之背後照明而言，可使用發光二極體作為輻射源。然而，此種應用需要大的彩色範圍(Gamut)，以便顯示可由人類眼睛查覺的彩色之儘可能多的成份。例如，經由多個在藍色光譜區中發光的LEDs以及一種在黃色光譜區中發光的發光材料，可以高的效率但較小的彩色範圍來產生對人類眼睛成白色的輻射。藉由添加其它的發光材料，可使彩色範圍獲得改善，但效率下降。此外，當三個互相不同的發光二極體在紅色、綠色和藍色光譜區中直接產生輻射時，可達成大的彩色範圍。然而，這由於須控制三個發光二極體而需要複雜的電子控制器。
本發明的目的是提供一種半導體組件，藉此可達成一種高效率的混合輻射。
上述目的藉由所建議的半導體組件來達成。其它的構成和實用性是附屬的請求項之主題。
半導體組件具有一個或多個半導體晶片以產生電磁主輻射，其具有第一尖峰波長。此外，設有至少一具有量子結構的的第一轉換元件，須形成該量子結構，以使主輻射的至少一部份偏移至具有第二尖峰波長的二次輻射。又，設有至少一第二轉換元件，其具有一種發光材料，須形成該發光材料，使電磁輻射偏移至具有主(dominance)波長的三次輻射。此外，須形成第一轉換元件，以產生二次輻射，其尖峰波長小於該三次輻射者。
較佳的是，恰巧存在一第一轉換元件和一第二轉換元件以及無其它的轉換元件。有一個半導體晶片或多個半導體晶片中只有一個作為光源。
由於形成第一轉換元件以產生二次輻射，其尖峰波長小於三次輻射的主波長，則可有效地產生彩色。此外，這樣可以構造較簡單的半導體組件來達成大的彩色範圍。
又，藉助於量子結構，特別是在與具有發光材料的轉換元件比較下，可達成一種狹頻帶光譜的發射，其例如具有小於50奈米的半峰全寬度(Full Width at Half Maximum,FWHM)，特別是在30奈米的範圍中，但發光材料典型上會造成一種半峰全寬度大約在50和100奈米之間的發射。於是，可達成較高的彩色純度，這樣就能以較高的效率達成較高的彩色範圍。
依據至少一實施形式，主輻射及/或二次輻射具有至少15奈米或20奈米或25奈米之半峰全寬度
(FWHM)。另一方式或額外地，主輻射及/或二次輻射之半峰全寬度最多為50奈米或40奈米或30奈米。
依據至少一實施形式，三次輻射具有至少20奈米或30奈米或40奈米之半峰全寬度。另一方式或額外地，該半峰全寬度最多為80奈米或60奈米或45奈米。三次輻射之半峰全寬度可以是主輻射及/或二次輻射之半峰全寬度的至少100%或110%及/或最多150%或180%。
另外，具有量子結構之轉換元件的特徵是小的層厚度。當具有發光材料之第二轉換元件典型上具有大約30微米至300微米的層厚度時，以具有量子結構之第一轉換元件可達成小於1微米的層厚度，例如，介於100奈米和1微米之間。操作時產生的耗損熱能因此可有效地排出。
在一實施形式中，形成具有發光材料之第二轉換元件，以產生具有紅色光譜區之三次輻射，其主波長介於590奈米和640奈米之間。於是，可使用的彩色範圍獲得改善。換言之，三次輻射較佳為紅光。
在一實施形式中，形成具有發光材料之第二轉換元件，以產生三次輻射，其主波長介於590奈米和625奈米之間，特別是介於595奈米和610奈米之間。於是，可使用的彩色範圍更獲得改善。
在一實施形式中，形成具有發光材料之第二轉換元件，以產生三次輻射，其主波長介於610奈米和633奈米之間，特別是介於617奈米和624奈米之間。於是，可使用的彩色範圍達成進一步的改善。
在一實施形式中，發光材料具有Eu2+摻雜的氮化物或Mn4+摻雜的氟化物。利用此種發光材料，可對所期望的彩色範圍製備有效的材料系統。上述材料特別適合用於產生所期望的三次輻射。
在一實施形式中，發光材料由以下的群組中選取：(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+、Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+,(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+、(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+,(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+、(K,Na)2(Si,Ti)F6：Mn4+。
在另一實施形式中，形成半導體晶片，以產生具有藍色光譜區之主輻射，其尖峰波長及/或主波長為至少380奈米或400奈米或420奈米或430奈米及/或最多480奈米或460奈米。換言之，主輻射較佳為藍光。
在另一實施形式中，形成第一轉換元件，以產生具有綠色光譜區之二次輻射，其尖峰波長及/或主波長介於520奈米和545奈米之間。換言之，二次輻射較佳為綠光。
依據至少一實施形式，量子結構包括多個量子層，其間配置著位障層，使量子層和位障層交替地配置著且形成一種多重式量子井-結構。此量子結構可由上述量子層和位障層構成。量子層亦可稱為量子井或量子槽且較佳為二維的量子結構。即，量子層的厚度較量子層的橫向範圍小很多。特佳的是，量子結構以磊晶方式生長在例如像藍寶石之類的透光之生長基板上。量子結構在此種半導體組件中亦可位於該生長基板上。量子結
構特別不是量子點。相對於二維之量子層而言，量子點近似於零維度。
依據至少一實施形式，量子結構包括至少5個或10個或20個及/或最多200個或100個或50個量子層。另一方式或額外地，量子層的厚度是至少1.5奈米或2奈米或2.5奈米及/或最多6奈米或4奈米或3.5奈米。相同的值適用於位障層。因此，量子層優先以材料系統InxGa1-xN為主。銦含量例如為0.2x或0.25x及/或x0.4或x0.35。位障層可以是由AlyGa1-yN或GaN構成，此處例如0.05y或0.1y及/或y0.5或y0.4。
依據至少一實施形式，第二轉換元件位於半導體晶片和第一轉換元件之間。因此，第二轉換元件可與半導體晶片接觸或與半導體晶片相隔開。
在另一實施形式中，第一轉換元件配置在半導體晶片上，且第二轉換元件配置在第一轉換元件上，第一轉換元件具有一透明載體，量子結構配置在該載體之下側上，該下側面向半導體晶片，且該載體特別是由藍寶石構成。上述各組件可直接互相依序配置著且因此相接觸或交替地互相隔開。
在另一實施形式中，載體在面向第二轉換元件之上側上具有布拉格(Bragg)-鏡面層。
在另一實施形式中，第二轉換元件配置在半導體晶片上，且第一轉換元件配置在第二轉換元件上，第一轉換元件具有透明載體，量子結構配置在該載體之下側上，該下側面向第二轉換元件，該載體特別是由藍
寶石構成。上述各組件可直接互相依序配置著且因此相接觸或交替地互相隔開。
在另一實施形式中，載體在一上側上具有第二量子結構。於是，二次輻射的份量提高。二個量子結構可形成為相同或互相不同。
本發明之上述特性、特徵和優點以及形式和方式(例如，如何達成)在與以下結合各圖式來詳述之各實施例的說明相結合時將變得更清楚且更容易理解。
1‧‧‧半導體組件
2‧‧‧基板
3‧‧‧半導體晶片
4‧‧‧第一轉換元件
5‧‧‧載體
6‧‧‧量子結構
7‧‧‧第二轉換元件
8‧‧‧保護層
9‧‧‧保護層之下區段
10‧‧‧保護層之上區段
11‧‧‧第一接觸面
12‧‧‧第二接觸面
13‧‧‧第一黏合層
14‧‧‧第二黏合層
15‧‧‧介電質層
16‧‧‧第二量子結構
17‧‧‧覆蓋層
21‧‧‧波長光譜之第一區段
22‧‧‧波長光譜之第二區段
23‧‧‧波長光譜之第三區段
第1圖係半導體組件之第一實施形式。
第2圖係半導體組件之第二實施形式。
第3圖係半導體組件之第三實施形式。
第4圖係半導體組件之第四實施形式。
第5圖係半導體組件之第五實施形式。
第6圖係半導體組件之第一實施形式的示意之俯視圖。
第7圖係輻射強度對第一實施形式之波長的第一圖解。
第8圖係輻射強度對第二半導體組件之波長的第二圖解。
第9圖係輻射強度對另一半導體組件之波長的第三圖解。
半導體組件具有：一半導體晶片，用於產生具有第一尖峰波長的主輻射；以及一第一轉換元件，具有量子結構，其配置在該半導體晶片上。此半導體組件另外具有一第二轉換元件，用於產生具有主波長的三次電磁輻射。此外，第一轉換元件在一實施形式中具有可透過主輻射和二次輻射的基板，其例如由藍寶石構成。量子結構配置在基板上或整合在基板中。
第二尖峰波長大於第一尖峰波長。例如，第二尖峰波長位於綠色光譜區中且三次輻射之主波長位於紅色或黃色光譜區中。例如，第一尖峰波長位於藍色光譜區中。
第1圖以示意圖顯示半導體組件1之第一實施形式。半導體組件1具有一基板2，其上配置著半導體晶片3。在半導體晶片3上配置第一轉換元件4。第一轉換元件4具有一載體5，其下側上施加一種層形式的量子結構6。量子結構6面向該半導體晶片之上側。
此名稱量子結構在本申請案的範圍中特別是包含下述每一結構：此結構中電荷載體可由於受到局限(confinement)而使其能量狀態經歷一種量子化且因此使入射的主電磁輻射之至少一部份在波長上轉換成具有第二尖峰波長的二次輻射。此名稱量子結構特別未指出量子化的維度。因此，量子結構可另外包含量子槽，量子線和量子點以及這些結構的每一種組合。
特佳的是，量子結構具有多個量子層，量子層之間配置著位障層。例如，量子層和位障層形成多重式量子井-結構。量子層和位障層優先在保持相同的成份中分別連續地經由第一轉換元件4而延伸。
第一轉換元件4例如具有一可透過主輻射的基板。此基板特別是用於使量子結構達成機械穩定性。例如，此基板是量子結構的至少5倍厚。此基板可以是一種作為量子結構之磊晶沉積用的生長基板。因此，量子結構例如形成為磊晶沉積之半導體結構。另一方式是，此基板亦可與量子結構用的生長基板不同。半導體組件亦可具有多於一個的此種第一轉換元件。例如，特別是可重疊地設置二個或更多個量子結構，其發出具有相同的第二尖峰波長之輻射。輻射轉換之效率因此可提高。
依據半導體組件之至少一實施形式，量子結構包含AlxInyGa1-x-yN,AlxInyGa1-x-yP或AlxInyGa1-x-yAs。此處，分別有下述關係：0x1,0y1且x+y<1。利用這些材料，則可在綠色、黃色或紅色光譜區中有效地產生輻射。原則上以上亦適用於每一種半導體材料之量子結構，該半導體材料之能帶間隙適合產生一種具有將產生之第二尖峰波長的二次輻射時。
依據所選取的實施形式，第一轉換元件4可藉助於光學透明的黏合劑而與半導體晶片3相連接。載體5由光學上可透過主輻射及/或二次輻射的材料構成，特別是由藍寶石構成。
在第一轉換元件4上配置第二轉換元件7。依據所選取的實施形式，第二轉換元件7藉助於光學透明之黏合劑而與第一轉換元件4相連接。第二轉換元件具有發光材料，此處形成該發光材料，以使電磁輻射、特別是主輻射、的至少一部份偏移至具有主波長的三次輻射。此外，依據所選取的實施形式，半導體晶片3、第一轉換元件4和第二轉換元件7形成之配置可在側面處埋置於一保護層8中。
黏合劑通常可以是矽樹脂黏合劑。黏合劑的厚度較佳為至少0.2微米或1微米及/或最多10微米或3微米。
依據所選取的實施形式，該保護層8之下(under)區段9到達第一轉換元件4之上側，此下區段9可形成為電磁輻射的反射層，特別是具有氧化鈦。此外，該保護層8之上(upper)區段10可形成為像矽樹脂之類的透明材料之形式。
就像亦在所有其它的實施例中一樣，所述的各層直接互相依序配置著且相接觸。所示的各面和各連接線只要不另外作出辨認，則較佳為平坦地及/或直線地形成。此外，所示的各面和各連接線互相定向成平行或垂直，就像其由第1圖中可得知者那樣。這全部亦都優先適用於所有其它的實施例。
第2圖以示意圖顯示半導體組件1之實施形式，其基本上依據第1圖而形成，但此處半導體晶片3以薄膜半導體晶片的形式形成，該半導體晶片3在本實施例中在下側上具有二個接觸面11、12。
第3圖顯示半導體組件1之另一實施形式，其基本上依據第1圖而形成，但在載體5之上側上形成一介電質層15，特別是布拉格-鏡面層。
第4圖顯示另一實施例，其中半導體晶片3配置在基板2上，在半導體晶片3上配置第二轉換元件7，其例如經由第一黏合層13而與半導體晶片3連接。此外，在第二轉換元件7上配置第一轉換元件4。依據所選取的實施形式，第一轉換元件4經由第二黏合層14而與第二轉換元件7連接。
第一轉換元件4具有載體5，其下側上形成一種層形式的量子結構6。又，本實施形式中第一轉換元件4亦在上側上具有平坦之第二量子結構16。又，本實施形式中一覆蓋層17配置在第一轉換元件4之上側上。此覆蓋層17由透明材料、特別是透明之矽樹脂、構成。此覆蓋層17是一種保護層且特別是可透過主輻射、二次輻射和三次輻射。依據所選取的實施形式，可不需該覆蓋層17。又，依據所選取的實施形式，可只在上側上設置第二量子結構16且在載體5之下側上不需量子結構6。
第5圖顯示另一實施形式，其基本上對應於第4圖之構造，但本實施形式中第一轉換元件4在載體5之下側上只具有一量子結構6，其面向第二轉換元件7。
此外，本實施形式中在載體5之上側上形成介電質層15，特別是布拉格-鏡面層。依據所選取的實施形式，可不需布拉格-鏡面層15。
第6圖以示意圖顯示由上方看到的第1圖之半導體組件的外觀。
例如，形成所述實施形式之半導體晶片3，以產生光譜之尖峰波長介於380奈米和480奈米之間的光。例如，形成量子結構6及/或第二量子結構16，以將半導體晶片3產生的主輻射的至少一部份轉換成二次輻射，此處該二次輻射具有一種光譜，其尖峰波長位於520奈米和545奈米之間的範圍中。
所述實施形式之第二轉換元件7具有至少一種或多種發光材料，其例如以氮化物或氟化物為主。
發光材料例如由以下的材料系統構成：Eu2+摻雜的氮化物，例如，(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+、Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+、(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+、(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。此外，發光材料可由以下的材料系統構成：Mn4+摻雜的氟化物，例如，(K,Na)2(Si,Ti)F6：Mn4+。氮化物的材料之主波長(激發波長=460奈米)是在590奈米至640奈米的範圍中。又，對材料系統(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+、Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+而言，氮化物的材料之主波長可在595奈米至625奈米之間的範圍中。又，對材料系統(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+而言，氮化物的材料之主波長可在623奈米至633奈米之間的範圍中。此外，對材料系統(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+而言，氮化物的材料之主波長可在590奈米至610奈米之間的範圍中。對材料系統(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+、
Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N20：Eu2+而言，氮化物之發光材料的彩色位置例如(激發波長=460奈米)是在Cx=0.595-0.625；Cy=0.370-0.400的範圍中或在Cx=0.655-0.685；Cy=0.300-0.350的範圍中或在Cx=0.620-0.655；Cy=0.340-0.370的範圍中。
對材料系統(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+而言，該彩色位置例如(激發波長=460奈米)是在Cx=0.680-0.715；Cy=0.280-0.320的範圍中。對材料系統(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+而言，該彩色位置例如(激發波長=460奈米)是在Cx=0.610-0.650；Cy=0.340-0.380的範圍中。氟化物之發光材料的主波長例如(激發波長=460奈米)是在610至630奈米的範圍中。又，氟化物之發光材料的主波長例如是在617至624奈米的範圍中。氟化物之發光材料的彩色位置例如(激發波長=460奈米)是在Cx=0.680-0.710；Cy=0.290-0.330的範圍中。上述Cx-和Cy-值較佳為與1931之CIE-正規彩色圖有關且亦優先適用於所有其它的實施例中。
第7圖以示意圖顯示第一半導體組件之輻射強度I相對於以奈米(nm)表示之波長的關係。在波長光譜之第一區段21中顯示半導體組件之電磁輻射的藍色成份、在第二區段22中顯示綠色成份且在波長光譜之第三區段23中顯示紅色成份。因此，這是一種具有半導體晶片3之半導體組件，其產生藍光，量子結構6及/或第二量子結構16將藍光的至少一部份轉換成綠光，第二轉換元件例如具有K2SiF6：Mn4+以作為發光材料且將主輻射的一部份轉換成具有紅光的三次輻射。
第8圖顯示半導體組件之強度I相對於以奈米表示之波長的圖解。在波長光譜之第一區段21中顯示半導體組件之電磁輻射的藍色成份、在第二區段22中顯示綠色成份且在波長光譜之第三區段23中顯示紅色成份。此半導體組件具有半導體晶片3，其產生藍光作為主輻射，須形成量子結構6及/或第二量子結構16，以將半導體晶片3產生的主電磁輻射的一部份轉換成綠光作為二次輻射。第二轉換元件具有一種發光材料，其在此種情況下由Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+構成且將主輻射的一部份轉換成具有紅光的三次輻射。
第9圖顯示半導體組件之強度相對於以奈米表示之波長的圖解。在波長光譜之第一區段21中顯示半導體組件之電磁輻射的藍色成份、在第二區段22中顯示綠色成份且在波長光譜之第三區段23中顯示紅色成份。此半導體組件具有半導體晶片3，其產生藍光作為主輻射，量子結構6及/或第二量子結構16將藍光的一部份轉換成綠光。第二轉換元件具有一種發光材料(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+，其將主輻射的至少一部份轉換成紅光。
該覆蓋層17及/或該保護層8可以散射層的形式形成。此散射層例如包含散射粒子，其濃度介於10Wt%和30Wt%(含)之間。此散射層的層厚度可在10微米和30微米之間。例如，可使用二氧化鈦、氧化鋁或氧化鋯作為散射粒子，其埋置於像矽樹脂之類的載體材料中。
半導體組件可配置在導線架上，該導線架埋置於殼體中。第一和第二黏合層13、14可包含一種聚合物材料，例如，矽樹脂。黏合層13、14之折射率可在1.5和半導體晶片之與黏合層鄰接之材料的折射率之間。該保護層8可以反射層的形式形成。
半導體組件1能以可表面安裝的半導體組件之形式形成。又，載體5亦可由碳化矽構成。
具有特別是磊晶生長而成的量子結構之第一轉換元件之特徵可為高的溫度穩定性。例如，以氮化物-化合物半導體材料，特別是AlxInyGa1-x-yN，為主的發光二極體上，位於紅色光譜區或綠色光譜區中的二次輻射可具有高的溫度穩定性。此外，在此種輻射轉換元件中，可簡易地對發射波長作調整，特別是藉由量子結構之層厚度和材料的改變來調整。轉換度可藉由量子層的數目來簡易地且可靠地調整。除了磊晶式沉積以外，亦可考慮其它的沉積方法，例如，濺鍍。光子發光的結構因此可成本特別有利地製成。
此外，已顯示：一種在綠色光譜區中發射的例如以AlxInyGa1-x-yN為主的量子結構之光學激發較此種量子結構中藉由電性激發而直接產生輻射更有效。
此外，載體之遠離該量子結構之此側可達成另外的光學功能，例如，特別是波長選擇用的鏡面或濾波器之功能，及/或一種發射結構(例如，粗糙度)之功能。
半導體組件之散射層或散射結構另外會造成有效的彩色混合。藉由特別是布拉格-鏡面形式的介電質
塗層，則可以簡易且可靠的方式對所產生的輻射及/或半導體組件之光譜的預過濾來達成波長選擇式發射及/或形成一共振空腔。
量子結構6、16可包括多個量子層，其間配置著位障層。量子層和位障層形成多重式量子井結構。此種量子結構中，量子層內部中準確地沿著一空間方向而進行量子化。此種量子結構可特別可靠地製成且特徵是高的效率。量子層的數目可在廣泛的極限中變化。例如，量子結構6、16具有2個和100個之間(例如50個)的量子層，其分別經由位障層而互相隔開。量子層之層厚度較佳為介於1奈米和10奈米之間。位障層之層厚度較佳為介於3奈米和100奈米之間，例如，15奈米。位障層較佳為名義上未摻雜地形成。
量子層較佳為具有AlxInyGa1-x-yN以產生綠色的二次輻射。藉由銦-份量的提高及/或量子層的擴大，可使二次輻射的尖峰波長變長。藉由銦-份量的進一步提高，則亦可產生尖峰波長在黃色或紅色光譜區中的二次輻射。此外，材料系統AlxInyGa1-x-yP亦適合於紅色光譜區中產生二次輻射。
就尖峰波長大於或等於440奈米而言，量子層較佳為無鋁或基本上無鋁，例如，x0.05。此外，銦含量y較佳為大約50%，例如，介於0.45(含)和0.55(含)之間，特別是介於0.44(含)和0.52(含)之間。此種材料可以較高的晶體品質以磊晶方式沉積在砷化鎵上。
第一轉換元件4具有載體5。載體5可以是生長基板以用於磊晶沉積上述量子結構6、16。特別是在對主輻射形成為不可透過輻射的生長基板(例如，砷化鎵)中，量子結構6、16亦可轉移至一與該生長基板不同的基板(例如，玻璃基板)上。在此種情況下，該基板就量子結構而言不同於生長基板且在機械上使該量子結構穩定。該生長基板於此不再需要且可被去除，使輻射轉換元件未具備一生長基板。
介電質層15可多層式地形成為具有多個層，此處該介電質層之相鄰的各層在折射率上互相不同。例如，可形成介電質層15，使主輻射至少一部份反射回到第一轉換元件4中且二次輻射幾乎未受阻礙地發出。此外，藉由介電質膜5，可對至少一輻射成份，即，對主輻射及/或二次輻射及/或三次輻射，形成一共振空腔。此介電質層15例如可具有多個介電質層，其中相鄰的各層分別具有互相不同的折射率。此介電質層15例如具有波長選擇用的透射率。此透射率就一光譜區而言因此大於另一光譜區者。例如，此介電質層15對至少一輻射成份，例如，主輻射或主輻射的一部份，形成為具有反射性。另一方式或額外地，發出的光譜可藉由介電質層而預先濾除，例如，針對特定的客戶需求來進行。此介電質層15可形成為布拉格-鏡面層。
上述半導體組件特別適合用於對顯示器，例如，液晶顯示器(LCDs)，進行背後照明。然而上述半導體組件亦可用於每一種其它形式的照明。
雖然本發明已詳細藉由較佳實施例來圖示和說明，但本發明不受已揭示的範例所限制且其它變化可由此行的專家推導出而未偏離本發明的保護範圍。
本專利申請案主張德國專利申請案10 2015 119 817.7之優先權，其已揭示的內容收納於此以作為參考。
Claims (13)
- 一種半導體組件(1)，具有：一半導體晶片，用於產生具有第一尖峰波長的主電磁輻射，該主電磁輻射是藍光，一第一轉換元件(4)，其具有量子結構(6)且該量子結構(6)包括多個量子層，該些量子層之間配置著位障層，使量子層和位障層形成多重式量子井-結構，須形成該些量子結構(6、16)，以使得主輻射的至少一部份偏移至具有第二尖峰波長的二次輻射，且該二次輻射是綠光，以及一第二轉換元件(7)，其具有發光材料，該發光材料具有Eu2+-摻雜之氮化物或Mn4+-摻雜之氟化物且形成為用於使電磁輻射偏移至具有主波長的三次輻射，須形成該第一轉換元件(4)，以產生二次輻射，其具有的尖峰波長小於三次輻射的主波長，且該三次輻射是紅光；其中該第二轉換元件(7)係位於半導體晶片(3)和該第一轉換元件(4)之間；並且其中該第二轉換元件(7)配置在該半導體晶片(3)上，且該第一轉換元件(4)配置在該第二轉換元件(7)上，該第一轉換元件(7)具有透明的該載體(5)，該量子結構(6)配置在該載體之下側上，該下側面向該第二轉換元件(7)，且該載體(5)由藍寶石構成。
- 如請求項1之半導體組件，其中形成該發光材料，以產生主波長介於590奈米和640奈米之間的三次輻射。
- 如請求項2之半導體組件，其中形成該發光材料，以產生主波長介於595奈米和610奈米之間的三次輻射。
- 如請求項2之半導體組件，其中形成該發光材料，以產生主波長介於617奈米和624奈米之間的三次輻射。
- 如請求項1之半導體組件，其中該發光材料是(K,Na)2(Si,Ti)F6：Mn4+。
- 如請求項1之半導體組件，其中該發光材料由以下的群組中選取：(Ca,Sr)AlSiN3：Eu2+,Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6：Eu2+,(Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O：Eu2+,(Ca,Ba,Sr)2Si5N8：Eu2+,(Sr,Ca)[LiAl3N4]：Eu2+。
- 如請求項1之半導體組件，其中形成該半導體晶片(3)，以產生尖峰波長介於380奈米和480奈米之間的主輻射。
- 如請求項1之半導體組件，其中形成該第一轉換元件(4)，以產生尖峰波長介於520奈米和545奈米之間的二次輻射。
- 如請求項1之半導體組件，其中該第一轉換元件(4)配置在該半導體晶片(3)上，且該第二轉換元件(7)配置在該第一轉換元件(4)上，該第一轉換元件(4)具有透明的載體(5)，該量子結構(6)係配置在該載體之下側上，該下側係面向該半導體晶片(3)，且該載體(5)係由藍寶石構成。
- 如請求項9之半導體組件，其中該載體(5)在面向該第二轉換元件(7)之一上側上具有布拉格-鏡面層(15)。
- 如請求項1之半導體組件，其中該半導體組件(1)之側面的至少一部份以具反射性的保護層覆蓋著。
- 如請求項1之半導體組件，其中該載體(5)在一上側上具有第二量子結構(16)。
- 如請求項1之半導體組件，其中該半導體組件(1)之至少一上側以矽樹脂構成之透明的覆蓋層(17)覆蓋著。
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