Iii-нитридный светоизлучающий прибор, включающий бор

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов. Структура включает III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN, 0,06≤x≤0,08 и 0,1≤y≤0,14, который обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN, слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN, и объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN. Изобретение обеспечивает III-нитридную полупроводниковую структуру, где по меньшей мере один слой в светоизлучающей области включает бор. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область изобретения

[0001] Данное изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов, а более конкретно к III-нитридным светоизлучающим приборам.

Предпосылки

[0002] Полупроводниковые светоизлучающие приборы, включая светоизлучающие диоды (LEDs или СИД), светоизлучающие диоды с объемным резонатором (RCLEDs), лазерные диоды с вертикальным резонатором (VCSELs) и лазеры с торцевым излучением, находятся среди наиболее эффективных доступных источников света. Системы материалов, в настоящее время представляющие интерес при изготовлении светоизлучающих приборов с высокой яркостью, способных работать во всем видимом спектре, включают полупроводники III-V групп, конкретнее двухкомпонентные, трехкомпонентные и четырехкомпонентные сплавы галлия, алюминия, индия и азота, именуемые также III-нитридными материалами. Обычно III-нитридные светоизлучающие приборы изготавливают эпитаксиальным выращиванием пакета полупроводниковых слоев с различными составами и концентрациями легирующих примесей на подложке из сапфира, карбида кремния, III-нитрида, композита или другой подходящей подложке методами химического осаждения из паровой фазы разложением металлорганических соединений (MOCVD), молекулярно-пучковой эпитаксии или другими эпитаксиальными методами. Такой пакет часто содержит один или более сформированных поверх подложки слоев n-типа, легированных, например, Si, один или более светоизлучающих слоев в активной области, сформированной поверх слоя или слоев n-типа, и один или более сформированных поверх активной области слоев p-типа, легированных, например, Mg. На областях n- и p-типа формируют электрические контакты.

[0003] III-нитридные приборы часто выращивают на подложках из сапфира или SiC. В традиционных приборах на этой подложке выращивают область GaN n-типа с последующей активной областью InGaN, с последующей областью AlGaN или GaN p-типа. Различие в постоянной решетки между не являющейся III-нитридной подложкой и III-нитридными слоями, а также различие в постоянной решетки между III-нитридными слоями различных составов вызывает в приборе деформацию. Энергия деформации из-за рассогласования параметров решетки может породить дефекты и разложение активной области InGaN, что может вызвать неудовлетворительные характеристики прибора. Поскольку энергия деформации является функцией как состава светоизлучающего слоя InGaN (который определяет величину деформации), так и толщины светоизлучающего слоя, то и толщину, и состав в традиционных III-нитридных приборах ограничивают.

[0004] Ougazzaden и другие в статье Bandgap bowing in BGaN thin films Изгибание запрещенной зоны в тонких пленках BGaN»), Applied Physics Letters 93, 083118 (2008) сообщает о «тонких пленках BxGa1-xN, выращенных на подложках из AlN/сапфира с помощью металлоорганической газофазной эпитаксии». См., например, реферат «Слои трехкомпонентных и четырехкомпонентных нитридов важны для управления шириной запрещенной зоны оптоэлектронных приборов на основе GaN. Введение бора, который является “легким” элементом, в принципе могло бы компенсировать деформацию, вызванную большой долей “тяжелого” индия в светоизлучателях на основе InGaN, и могло бы обеспечить согласование параметров решетки для BGaN, выращенного на подложках из AlN и SiC». См., например, первый абзац в первой колонке на первой странице статьи Ougazzaden и других.

Краткое изложение

[0005] Задачей изобретения является предоставление III-нитридного прибора, где по меньшей мере один слой в светоизлучающей области включает бор. Варианты воплощения изобретения включают III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа. По меньшей мере одним слоем в этой светоизлучающей области является Bx(InyGa1-y)1-xN. Слой Bx(InyGa1-y)1-xN обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN. Слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что слой InGaN. Объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN.

Краткое описание чертежей

[0006] Фиг.1 иллюстрирует участок III-нитридного светоизлучающего прибора в соответствии с вариантами воплощения изобретения.

[0007] Фиг.2, 3 и 4 представляют собой графики идеальной запрещенной энергетической зоны как функции положения для участков III-нитридных приборов в соответствии с вариантами воплощения изобретения.

[0008] Фиг.5 представляет собой график запрещенной энергетической зоны как функции постоянной решетки для двухкомпонентных, трехкомпонентных и четырехкомпонентных сплавов алюминия, бора, галлия, индия и азота.

[0009] Фиг.6 представляет собой вид в поперечном сечении участка III-нитридного прибора, смонтированного в конфигурации перевернутого кристалла на монтажной подложке.

[0010] Фиг.7 представляет собой изображение светоизлучающего прибора в корпусе с пространственным разделением деталей.

[0011] Фиг.8 представляет собой график содержания BN как функции содержания InN для слоев BInGaN, которые согласованы по параметрам решетки с GaN.

Подробное описание

[0012] В соответствии с вариантами воплощения изобретения в один или более слоев III-нитридного прибора вводят бор. Введение бора в слои III-нитридного прибора, особенно в активную область прибора, может уменьшить деформацию в приборе, что может улучшить характеристики прибора.

[0013] Фиг.1 иллюстрирует один вариант воплощения изобретения. На подходящей для выращивания подложке 10 выращен первый монокристаллический слой 12. Первый монокристаллический слой 12 определяет постоянную решетки всех выращенных поверх него III-нитридных слоев. Постоянную решетки могут определять состав и условия выращивания первого монокристаллического слоя 12. На первом монокристаллическом слое 12 выращена активная или светоизлучающая область 16, проложенная между областью 14 n-типа и областью 18 p-типа.

[0014] Область 14 n-типа и первый монокристаллический слой 12 могут включать в себя множественные слои с различными составами и концентрациями легирующих примесей, включая, например, подготовительные слои, такие как буферные слои или зародышевые слои, выращенные до или после первого монокристаллического слоя 12, которые могут быть слоями n-типа или намеренно нелегированными, разделительные слои, предназначенные для способствования последующему отсоединению подложки для выращивания или утоньшению полупроводниковой структуры после удаления подложки, или слои прибора n- или даже p-типа, предназначенные для специальных оптических или электрических свойств, желательных для светоизлучающей области для эффективного излучения света. В некоторых вариантах воплощения часть области 14 n-типа, самая близкая к подложке для выращивания, является первым выращенным в приборе монокристаллическим слоем, а отдельный первый монокристаллический слой 12 опущен.

[0015] Область 18 p-типа выращена поверх светоизлучающей области 16. Так же как и область n-типа, область p-типа может включать множественные слои различного состава, толщины и концентрации легирующей примеси, включая слои, которые являются намеренно нелегированными, или слои n-типа.

[0016] Активная область 16 выращена поверх области 14 n-типа. Примеры подходящих светоизлучающих областей, как описано ниже, включают отдельный тонкий или толстый светоизлучающий слой или светоизлучающую область с множественными квантовыми ямами, включающую в себя толстые или тонкие светоизлучающие слои с множественными квантовыми ямами, разделенные барьерными слоями. Например, светоизлучающая область с множественными квантовыми ямами может включать в себя множественные светоизлучающие слои, каждый с толщиной 25 Å или менее, разделенные барьерами, каждый с толщиной 100 Å или менее.

[0017] В некоторых вариантах воплощения толщина каждого из светоизлучающих слоев в приборе толще, чем 50 Å. В некоторых вариантах воплощения светоизлучающая область прибора представляет собой единственный толстый светоизлучающий слой с толщиной между 50 и 600 Å, более предпочтительно между 100 и 400 Å. Оптимальная толщина может зависеть от числа дефектов в светоизлучающем слое. В некоторых вариантах воплощения концентрация дефектов в светоизлучающей области ограничена менее чем 109 см-2, в некоторых вариантах воплощения менее чем 108 см-2, в некоторых вариантах воплощения менее чем 107 см-2, а в некоторых вариантах воплощения менее чем 106 см-2.

[0018] В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один светоизлучающий слой в приборе легирован легирующей примесью, такой как Si, до концентрации легирующей примеси между 1×1018 см-3 и 1×1020 см-3. Легирование Si может дополнительно снизить деформацию в светоизлучающем слое. В некоторых вариантах воплощения светоизлучающий слой или слои намеренно не легированы.

[0019] Фиг.2-4 иллюстрируют идеальную запрещенную зону как функцию положения для участков светоизлучающих приборов в соответствии с вариантами воплощения изобретения. Показанные запрещенные зоны являются идеальными, а следовательно, функцией только состава. Те эффекты в реальных приборах, которые могут искажать диаграмму запрещенной зоны, такие как поляризация, не показаны на фиг.2-4.

[0020] В приборе, показанном на фиг.2, активная область 16 включает в себя единственный светоизлучающий слой. Светоизлучающим слоем может быть четырехкомпонентный сплав бора, индия, галлия и азота. Содержание бора и индия выбрано для желаемой ширины запрещенной зоны в светоизлучающем слое, которая определяет длину волны излучаемого света. Участком области 14 n-типа, прилегающим к активной области 16, может быть, например, GaN или InGaN. Участком области 18 p-типа, прилегающим к активной области 16, может быть, например, GaN, InGaN или AlGaN. Состав области 14 n-типа и области 18 p-типа выбирают так, что изменение ширины запрещенной зоны между областью 14 n-типа и активной областью 16, а также между активной областью 16 и областью 18 p-типа в достаточной мере ограничивает электроны и дырки в активной области. Разница между шириной запрещенной энергетической зоны в светоизлучающих слоях активной области 16 и непосредственно прилегающих к активной области участках областей 14 и 18 n- и p-типа может составлять по меньшей мере несколько кT, что составляет 0,026 эВ при комнатной температуре. Например, в некоторых вариантах воплощения это различие может составлять по меньшей мере 0,1 эВ, в некоторых вариантах воплощения по меньшей мере 0,15 эВ.

[0021] В приборе, показанном на фиг.3, активная область 16 включает в себя единственный светоизлучающий слой, как описано выше со ссылкой на фиг.2. Состав одной или обеих из области n-типа и области p-типа, прилегающих к светоизлучающему слою, является градиентным. Например, участком области 14 n-типа, прилегающим к градиентной области 14а, может быть GaN. В градиентной области 14a состав может быть градиентным от GaN до InGaN до состава BInGaN в светоизлучающем слое 16. Аналогично, участком области 18 p-типа, прилегающим к градиентной области 18a, может быть GaN. В градиентной области 18a состав может быть градиентным от состава BInGaN в светоизлучающем слое 16 до InGaN до GaN. Профиль состава с любой стороны активной области 16 не должен быть симметричным, как показано на фиг.3, и любая градиентная область не должна быть градиентной линейно, как показано на фиг.3. В некоторых вариантах воплощения состав является градиентным только на одной стороне активной области 16. В некоторых вариантах воплощения градиентная область, как показано на фиг.3, сочетается со ступенчатым изменением состава, как показано на фиг.2. Например, состав может быть градиентным от GaN до InGaN в градиентной области 14a, затем изменяться от InGaN до состава BInGaN в активной области 16 при ступенчатом изменении.

[0022] В приборе, показанном на фиг.4, активной областью 16 является активная область с множественными квантовыми ямами, в которой слои квантовой ямы разделены одним или более барьерными слоями. Хотя на фиг.4 показаны три слоя 16а квантовой ямы и два барьера 16b, в активную область 16 может быть включено больше или меньше слоев квантовой ямы. Квантовые ямы 16а могут быть BInGaN, где содержания бора и индия выбраны для требуемой ширины запрещенной зоны в светоизлучающем слое. Барьерные слои 16b могут быть GaN или InGaN при содержании индия с большей шириной запрещенной зоны, чем ширина запрещенной зоны в квантовых ямах 16a. Альтернативно, квантовые ямы 16а могут быть InGaN, а барьерные слои 16b могут быть BInGaN с содержанием бора и индия, выбранным так, чтобы иметь бульшую ширину запрещенной зоны, чем ширина запрещенной зоны в квантовых ямах 16a.

[0023] Активная область с множественными квантовыми ямами, показанная на фиг.4, может быть скомбинирована с градиентными по составу областями n- и/или p-типа, как описано выше в тексте, сопровождающем фиг.3.

[0024] Слой III-нитрида в приборе может характеризоваться постоянной решетки. Используемая здесь «плоскостная» ("in-plane") постоянная решетки относится к фактической постоянной решетки слоя внутри прибора. «Объемная» ("bulk") постоянная решетки относится к идеальной постоянной решетки релаксированного, свободностоящего материала данного состава. Когда плоскостная и объемная постоянные решетки некоего слоя совпадают, этот слой является релаксированным или свободным от деформации. Величину деформации в слое определяют как: деформация=|ε|=|(aплоскостная-aобъемная)|/aобъемная. Хотя это уравнение относится к a-постоянной решетки и тем самым определяет деформацию в с-плоскости вюрцита, в вюрцитных слоях другой ориентации деформацию можно измерять, используя постоянные решетки, отличные от а-постоянной решетки, или используя больше чем одну постоянную решетки. Слои могут быть согласованными по одной постоянной решетки и деформированными по другой постоянной решетки.

[0025] В некоторых вариантах воплощения состав в светоизлучающих слоях BInGaN выбирают так, чтобы иметь объемную постоянную решетки, которая совпадает с или близка к плоскостной постоянной решетки первого монокристаллического слоя 12, показанного на фиг.1. Первым монокристаллическим слоем 12 часто является GaN с плоскостной а-постоянной решетки примерно 3,189 Å.

[0026] Ширину запрещенной зоны Eg сплава AxB1-xC можно выразить так:

EgABC=xEgAC+(1-x)EgBC+x(1-x)B,

где В является параметром изгиба запрещенной зоны, который описывает любое ненулевое искривление ширины запрещенной зоны в зависимости от линии состава. Если параметр изгиба равен нулю, то соотношение между шириной запрещенной зоны и составом называют соотношением по закону Вегарда. Четырехкомпонентные сплавы алюминия, индия, галлия и азота (т.е. сплавы, которые не содержат бора) при низких содержаниях индия (например, менее 30% InN) имеют объемные постоянные решетки, которые типично следуют закону Вегарда.

[0027] Фиг.5 представляет собой график постоянной решетки как функции запрещенной энергетической зоны для нескольких III-нитридных сплавов. GaN и трехкомпонентные сплавы алюминия, галлия, индия и азота представлены линиями 24 и 26. Заштрихованная область 20 представляет четырехкомпонентные сплавы алюминия, галлия, индия и азота. И хотя возможно вырастить сплавы AlGaInN, которые согласованы по параметру решетки с GaN, что проиллюстрировано на фиг.5, все они имеют более широкие запрещенные зоны, чем GaN, что делает их потенциально полезными для УФ-применений, но менее полезными для СИД, излучающих свет видимых длин волн. Для более узких запрещенных зон, чем у GaN, трехкомпонентный InGaN представляет самую узкую запрещенную зону, достижимую в системе материалов алюминий, галлий, индий и азот при данной постоянной решетки.

[0028] Пунктирные линии 22а-22d иллюстрируют четырехкомпонентные сплавы бора, галлия, индия и азота с 10% BN для различных параметров B изгиба запрещенной зоны, предполагая ширину запрещенной энергетической зоны вюрцитного нитрида бора (BN) 5,5 эВ. Линия 22a отображает В=9 эВ, линия 22b отображает В=3 эВ, линия 22c отображает В=1 эВ, и линия 22d отображает В=0. В отличие от сплавов алюминия, галлия, индия и азота, которые типично демонстрируют соотношение между шириной запрещенной зоны и составом по закону Вегарда, параметр В изгиба запрещенной зоны в сплавах бора, галлия, индия и азота представляется ненулевым, возможно, целых 9 эВ. Однако, как показано линиями 22a-22d на фиг.5, при относительно небольших содержаниях бора, введение бора в слои InGaN уменьшает ширину запрещенной зоны и может позволить вырастить четырехкомпонентные слои BInGaN, которые согласованы по параметру решетки с GaN и обладают меньшими ширинами запрещенной зоны, чем GaN.

[0029] Как показано на фиг.5, введение BN в сплав InGaN снижает постоянную решетки. В некоторых вариантах воплощения бор вводят в активную область прибора, чтобы снизить постоянную решетки в активной области при данной ширине запрещенной энергетической зоны в светоизлучающих слоях активной области. В некоторых вариантах воплощения борсодержащие слои могут быть согласованы по параметру решетки с GaN. Такие составы проиллюстрированы пунктирной линией 27 на фиг.5. Четырехкомпонентные сплавы бора, индия, галлия и азота с правой стороны от линии 27 находятся в состоянии сжатия при выращивании на GaN. Четырехкомпонентные сплавы бора, индия, галлия и азота с левой стороны от линии 27 находятся в состоянии растяжения при выращивании на GaN. В некоторых вариантах воплощения количество бора в любом слое прибора ограничивают так, что этот слой находится в состоянии сжатия при выращивании на GaN. Возможные четырехкомпонентные сплавы бора, индия, галлия и азота в таких вариантах воплощения представлены треугольником между линиями 26 и 27.

[0030] Например, традиционный III-нитридный прибор, который излучает синий свет или свет с длиной волны между 430 и 480 нм, может иметь светоизлучающий слой InGaN с содержанием InN между, например, 10% и 14%. В одном примере светоизлучающий слой In0,12Ga0,88N имеет объемную а-постоянную решетки 3,23 Å. Светоизлучающие слои в таком приборе типично выращены поверх слоя GaN с постоянной решетки примерно 3,189 Å, а значит имеют плоскостную а-постоянную решетки 3,189 Å. Величина деформации светоизлучающих слоев такого прибора равна разнице между плоскостной и объемной постоянными решетки в светоизлучающем слое, деленной на объемную постоянную решетки, или |(3,189 Å - 3,23 Å)|/3,23 Å × 100%, примерно 1,23%. В некоторых вариантах воплощения изобретения по меньшей мере одним светоизлучающим слоем в приборе, излучающем синий свет, является BInGaN. Количество BN в этом светоизлучающем слое выбрано так, что ширина запрещенной энергетической зоны или цвет излучения светоизлучающих слоев является такой(им) же, как и в описанном выше традиционном приборе, излучающем синий свет, но с меньшей объемной постоянной решетки в светоизлучающем слое и, следовательно, с меньшей деформацией. Например, количество BN в светоизлучающем слое можно выбрать так, чтобы деформация в некоторых вариантах воплощения составила менее 1%, в некоторых вариантах воплощения менее 0,5%. Содержание x BN, добавленного к вышеописанному излучающему синий свет слою InGaN, приводящее к светоизлучающему слою с составом Bx(InyGa1-y)1-xN, может составлять, например, в некоторых вариантах воплощения 0<x≤0,1, а в некоторых вариантах воплощения 0,06≤x≤0,08.

[0031] Традиционный III-нитридный прибор, который излучает голубой или сине-зеленый свет или свет с длиной волны между 480 и 520 нм, может иметь светоизлучающий слой InGaN с содержанием InN между, например, 14% и 18%. Величина деформации в светоизлучающем слое In0,16Ga0,84N, выращенном на GaN, составляет примерно 1,7%. В некоторых вариантах воплощения изобретения по меньшей мере одним светоизлучающим слоем в приборе, излучающем голубой или сине-зеленый свет, является BInGaN. Количество BN в светоизлучающем слое можно выбрать так, чтобы ширина запрещенной зоны или цвет излучения светоизлучающего слоя был(а) такой же или таким же, а деформация в некоторых вариантах воплощения составляла менее 1,5%, а в некоторых вариантах воплощения менее 1%. Содержание x BN, добавленного к вышеописанному излучающему голубой или сине-зеленый свет слою InGaN, приводящее к светоизлучающему слою с составом Bx(InyGa1-y)1-xN, может составлять, например, 0<x≤0,12 в некоторых вариантах воплощения, а в некоторых вариантах воплощения 0,08≤x≤0,11.

[0032] Традиционный III-нитридный прибор, который излучает зеленый свет или свет с длиной волны между 520 и 560 нм, может иметь светоизлучающий слой InGaN с содержанием InN между, например, 18% и 22%. Величина деформации в светоизлучающем слое In0,2Ga0,8N, выращенном на GaN, составляет примерно 2,1%. В некоторых вариантах воплощения изобретения по меньшей мере одним светоизлучающим слоем в приборе, излучающем зеленый свет, является BInGaN. Количество BN в светоизлучающем слое можно выбрать так, чтобы ширина запрещенной зоны или цвет излучения светоизлучающего слоя был(а) такой же или таким же, а деформация в некоторых вариантах воплощения составляла менее 2%, а в некоторых вариантах менее 1%. Содержание x BN, добавленного к вышеописанному излучающему зеленый свет слою InGaN, приводящее к светоизлучающему слою с составом Bx(InyGa1-y)1-xN, может составлять, например, 0<x≤0,14 в некоторых вариантах воплощения, а в некоторых вариантах воплощения 0,11≤x≤0,13.

[0033] В тех вариантах воплощения, где BN вводят в по меньшей мере один из барьерных слоев в приборе с множественными квантовыми ямами, количество BN выбирают так, что ширина запрещенной зоны в барьерном слое является достаточно большой, чтобы запереть носители в светоизлучающих слоях, а деформация в барьерном слое или светоизлучающих слоях уменьшилась по сравнению с прибором без бора в барьерных слоях. Фиг.8 является графиком содержания BN как функции содержания InN для слоев BInGaN, которые согласованы по параметру решетки с GaN. По оси х отложен состав InxGa1-xN, на котором основан сплав (BN)y(InxGa1-xN)1-y. По оси y отложено содержание BN в сплаве (BN)y(InxGa1-xN)1-y.

[0034] Содержание BN в любых борсодержащих слоях в приборах в соответствии с вариантами воплощения изобретения поддерживают достаточно небольшим, чтобы борсодержащие слои являлись вюрцитными слоями. При достаточно высоком содержании BN III-нитридные слои могут стать цинковой обманкой.

[0035] BInGaN можно вырастить, например, поверх III-нитридных слоев, выращенных на сапфировой подложке, ориентированной по оси с, в реакторе эпитаксии металлоорганических соединений из газовой фазы (MOVPE) низкого давления со 100% азота в качестве газа-носителя. В качестве предшественников можно использовать триэтилбор, триметилиндий, триметилгаллий и аммиак. Можно использовать другие предшественники бора, такие как триметилбор, боран, диборан и металлический бор. Оптимизированные процедуры выращивания содержащих бор нитридов описаны в статье A. Ougazzaden и другие, J. Cryst. Growth 298, 428 (2007), которая включена сюда посредством ссылки.

[0036] Включение BN в один или более слоев III-нитридного прибора может быть выгодным. Вюрцитные слои III-нитрида демонстрируют высокую поляризацию, которая включает как спонтанную компоненту, которая является функцией температуры и состава, так и пьезоэлектрическую компоненту, которая является функцией деформации в слое. Поляризационные неоднородности на границе раздела между слоями различного состава приводят к индуцированным поляризацией поверхностным зарядам и электрическим полям. Добавление BN может уменьшить поляризационную неоднородность на границе раздела GaN/BInGaN по сравнению с границей раздела GaN/InGaN, например, уменьшая деформацию на границе раздела. В двойных гетероструктурах n-GaN/светоизлучающий слой BInGaN/p-GaN, в соответствии с некоторыми вариантами воплощения, выбор соответствующего содержания BN может позволить по меньшей мере частично «развязать» деформацию, запрещенную энергетическую зону и поляризацию, так что любые две можно задать произвольно за счет третьей. В традиционной гетероструктуре GaN/InGaN/GaN может независимо варьироваться только одна из деформации, запрещенной энергетической зоны и поляризации. Снижение деформации в приборе при введении BN может позволить выращивать более толстые активные области при более высоком содержании InN.

[0037] Полупроводниковые структуры, проиллюстрированные и описанные выше, могут быть включены в любую подходящую конфигурацию светоизлучающего прибора, такую как прибор с контактами, сформированными на противоположных сторонах прибора, или прибор с обоими контактами, сформированными на одной и той же стороне прибора. Если оба контакта расположены на одной и той же стороне, то прибор можно либо сформировать с прозрачными контактами, либо смонтировать так, что свет извлекается либо через ту же сторону, на которой сформированы контакты, либо с отражающими контактами, и смонтировать как перевернутый кристалл, где свет извлекается со стороны, противоположной той, на которой сформированы контакты. В приборах, где свет извлекается через ту поверхность, на которой сформированы контакты, поскольку ток не распространяется настолько быстро в III-нитридном материале p-типа, как и в III-нитридном материале n-типа, контакт может включать в себя небольшую толстую поглощающую металлическую контактную площадку, сформированную поверх тонкого прозрачного токораспределяющего слоя. Токораспределяющим слоем может быть, например, тонкий слой Ni и/или Au, оксида индия-олова, легированного медью (Cu) InO, ZnO, легированного галлием (Ga) ZnO, и любого другого подходящего легированного прозрачного оксида.

[0038] Фиг.6 иллюстрирует участок одного примера прибора подходящей конфигурации с перевернутым кристаллом, из которого удалена подложка для выращивания. Участок области 18 p-типа и светоизлучающая область 16 удалены с образованием мезаструктуры, которая открывает участок области 14 n-типа. Хотя на фиг.6 показано только одно сквозное отверстие, открывающее область 14 n-типа, следует понимать, что в одном приборе могут быть сформированы множественные сквозные отверстия. На открытых частях области 14 n-типа и области 18 p-типа сформированы n- и p-контакты 44 и 42, например, испарением или электролитическим нанесением покрытия. Контакты 42 и 44 могут быть электрически изолированы друг от друга воздухом или слоем диэлектрика.

[0039] После того как сформированы металлические контакты 42 и 44, полупроводниковую пластину с приборами можно разрезать на отдельные приборы, затем каждый прибор может быть перевернут относительно направления выращивания и смонтирован на монтажной подложке 40, и в этом случае монтажная подложка 40 может иметь большую боковую протяженность, чем у прибора. Альтернативно, полупроводниковая пластина с приборами может быть соединена с пластиной с монтажными подложками, а затем разрезана на отдельные приборы. Монтажная подложка 40 может быть, например, полупроводником, таким как Si, металлом или керамикой, такой как AlN, и может иметь по меньшей мере одну металлическую площадку (не показана), которая электрически соединяется с p-контактом 42, и по меньшей мере одну металлическую площадку (не показана), которая электрически соединяется с n-контактом 44. Межсоединения (не показаны), такие как контактные столбики припоя или золота, присоединяют полупроводниковый прибор к монтажной подложке 40. На или внутри монтажной подложки 40 могут быть сформированы интерметаллические диэлектрики для электрической изоляции токопроводящих путей p-типа и n-типа.

[0040] После монтажа подложку для выращивания удаляют подходящим для материала подложки способом, таким как травление или плавление лазером. Например, можно селективно вытравить временный полупроводниковый слой (не показан), чтобы отслоить подложку. До или после монтажа между прибором и монтажной подложкой 40 может быть предусмотрен жесткий подкристалльный заполнитель для поддержки полупроводниковых слоев и предотвращения растрескивания во время удаления подложки. Участок полупроводниковой структуры может быть удален утоньшением после удаления подложки. Например, первый монокристаллический слой 12 может оставаться в готовом приборе, как показано на фиг.6, или же он может быть удален утоньшением. Открытой поверхности полупроводниковой структуры можно придать шероховатость, например, способом травления, таким как фотоэлектрохимическое травление, или механическим способом, таким как шлифование. Придавая шероховатость поверхности, из которой извлекается свет, можно улучшить извлечение света из прибора. Альтернативно, на верхней поверхности полупроводниковой структуры, открытой при удалении подложки для выращивания, можно сформировать структуру фотонного кристалла. На излучающую поверхность может быть нанесена структура 30, такая как известные в данной области техники слой люминофора или вторичная оптика, такая как дихроичные кристаллы или поляризаторы.

[0041] Фиг.7 представляет собой изображение светоизлучающего прибора в корпусе с пространственным разделением деталей, описанного более подробно в патенте США 6274924. Теплоотводящий блок 100 помещен в отформованную литьем со вставкой рамку с выводами. Отформованная литьем со вставкой рамка с выводами является, например, пластмассой 105 с наполнителем, опрессованной вокруг металлической рамки 106, которая обеспечивает токопровод. Блок 100 может необязательно включать колпачок-отражатель 102. Кристалл 104 светоизлучающего прибора, который может быть любым из приборов, описанных в вариантах воплощения выше, смонтирован непосредственно или опосредованно с помощью теплопроводящей монтажной подложки 103 на блоке 100. Может быть добавлено покрытие 108, которое может представлять собой оптическую линзу.

[0042] Имея подробно описанное изобретение, специалисты в данной области техники поймут, что, учитывая настоящее раскрытие, в изобретении могут быть проделаны модификации без отступления от сути описанного здесь изобретательского замысла. Следовательно, не подразумевается, что объем изобретения ограничен проиллюстрированными и описанными конкретными вариантами воплощения.

1. Структура, содержащая:
III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом:
по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является Bx(InyGa1-y)1-xN, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN является светоизлучающим слоем, 0,06≤x≤0,08 и 0,1≤y≤0,14;
слой Bx(InyGa1-y)1-xN обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN;
слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN; и
объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN.

2. Структура по п.1, причем светоизлучающая область содержит по меньшей мере два светоизлучающих слоя квантовой ямы, разделенные барьерным слоем; и упомянутый по меньшей мере один Bx(InyGa1-y)1-xN является барьерным слоем.

3. Структура по п.1, причем по меньшей мере часть одной из области n-типа и области p-типа в непосредственном контакте со светоизлучающей областью имеет градиентный состав.

4. Структура по п.1, дополнительно содержащая первый и второй электрические контакты, электрически присоединенные к областям n-типа и p-типа.

5. Структура по п.1, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN согласован по параметру решетки с GaN.

6. Структура, содержащая:
III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом:
по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является Bx(InyGa1-y)1-xN, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN является светоизлучающим слоем, 0,08≤x≤0,11 и 0,14≤y≤0,18;
слой Bx(InyGa1-y)1-xN обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN;
слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN; и
объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN.

7. Структура по п.6, причем светоизлучающая область содержит по меньшей мере два светоизлучающих слоя квантовой ямы, разделенные барьерным слоем; и упомянутый по меньшей мере один Bx(InyGa1-y)1-xN является барьерным слоем.

8. Структура по п.6, причем по меньшей мере часть одной из области n-типа и области p-типа в непосредственном контакте со светоизлучающей областью имеет градиентный состав.

9. Структура по п.6, дополнительно содержащая первый и второй электрические контакты, электрически присоединенные к областям n-типа и p-типа.

10. Структура по п.6, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN согласован по параметру решетки с GaN.

11. Структура, содержащая:
III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом:
по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является Bx(InyGa1-y)1-xN, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN является светоизлучающим слоем, 0,11≤x≤0,13 и 0,18≤y≤0,22;
слой Bx(InyGa1-y)1-xN обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN;
слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN; и
объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN.

12. Структура по п.11, причем светоизлучающая область содержит по меньшей мере два светоизлучающих слоя квантовой ямы, разделенные барьерным слоем; и упомянутый по меньшей мере один Bx(InyGa1-y)1-xN является барьерным слоем.

13. Структура по п.11, причем по меньшей мере часть одной из области n-типа и области p-типа в непосредственном контакте со светоизлучающей областью имеет градиентный состав.

14. Структура по п.11, дополнительно содержащая первый и второй электрические контакты, электрически присоединенные к областям n-типа и p-типа.

15. Структура по п.11, причем слой Bx(InyGa1-y)1-xN согласован по параметру решетки с GaN.

16. III-нитридная полупроводниковая структура, содержащая светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом:
по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является Bx(InyGa1-y)1-xN;
слой Bx(InyGa1-y)1-xN обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx(InyGa1-y)1-xN;
слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx(InyGa1-y)1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN;
объемная постоянная решетки слоя Bx(InyGa1-y)1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN; и
слой Bx(InyGa1-y)1-xN находится в состоянии сжатия.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к полупроводниковой технике. Способ включает измерение значения спектральной плотности низкочастотного шума каждого светодиода при подаче напряжения в прямом направлении и плотности тока из диапазона 0.1<J<10 А/см2 до и после проведения процесса старения светодиода, осуществляемого в течение времени не менее 50 часов.

Изобретение относится к осветительному устройству на белых светодиодах, возбуждаемому импульсным током. Устройство включает упакованные внутри синие, фиолетовые или ультрафиолетовые светодиодные чипы и люминесцентное покрытие, использующее люминесцентный материал.

Изобретение относится к области светоизлучающих диодов Согласно изобретению предложен способ формирования герметизации светоизлучающих диодов, причем способ содержит этапы, на которых определяют геометрическую форму для герметизации; выбирают ограждающий материал; наносят ограждающий материал на подложку для формирования границы, определяющей пространство, имеющее геометрическую форму, причем указанное нанесение содержит нанесение ограждающего материала при помощи автоматического распыления; и наполняют пространство герметизирующим материалом для формирования герметизации.

Использование: для излучения света посредством светоизлучающих диодов. Сущность изобретения заключается в том, что светодиодное (LED) устройство содержит металлическую подложку, имеющую отражающую поверхность, и множество светодиодных кристаллов, установленных непосредственно на отражающей поверхности металлической подложки, чтобы обеспечить возможность рассеяния тепла, при этом, по меньшей мере, часть светодиодных (LED) кристаллов размещена на расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить возможность отражения света от части отражающей поверхности, которая расположена между частями светодиодных (LED) кристаллов, а также электрическую цепь, сформированную путем соединения светодиодных (LED) кристаллов кристалл к кристаллу.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение угла излучения.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение низкого потребления энергии и упрощение изготовления.

Изобретение относится к оптическим устройствам и способам их изготовления. Предложено оптическое устройство, включающее светоизлучающий или светочувствительный элемент, установленный на подложку, и отвержденный кремнийорганический материал, объединенные в единое изделие в результате герметизации элемента кремнийорганической композицией, отверждаемой с помощью реакции гидросилилирования, причем поверхность отвержденного кремнийорганического материала обработана полиорганосилоксаном, который включает по меньшей мере три атома водорода, связанных с атомами кремния, в одной молекуле.

Источник (1) инфракрасного излучения содержит первичный преобразователь (2) энергии с токоподводящими контактами (3) и активную область (4) с оптической толщиной в направлении вывода излучения, не превышающей двойного значения обратной величины среднего коэффициента поглощения активной области в диапазоне энергий квантов излучения источника (1).

Способ изготовления полупроводникового светоизлучающего устройства согласно изобретению включает выращивание множества III-нитридных полупроводниковых структур на подложке, причем каждая полупроводниковая структура включает в себя светоизлучающий слой, расположенный между областью n-типа и областью р-типа; подложка включает в себя основание, множество участков III-нитридного материала, разделенных углублениями, причем углубления простираются через всю толщину III-нитридного материала, который формирует упомянутые структуры, связывающий слой, расположенный между основанием и множеством участков III-нитридного материала; при этом светоизлучающий слой каждой полупроводниковой структуры имеет значение постоянной решетки, большее чем 3,19 ангстрем; и формирование проводящего материала, который электрически соединяет две из III-нитридных полупроводниковых структур.

Предложено светодиодное светоизлучающее устройство, в котором упрощена регулировка цветовой температуры белого света, при этом светодиодное светоизлучающее устройство содержит множество блоков светоизлучения разных типов, содержащих, соответственно, светодиодные элементы, которые испускают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета, и люминофоры, которые поглощают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета и излучают цветной свет; причем цветной свет, излучаемый множеством блоков светоизлучения разных типов, смешивается и становится белым светом; светодиодные элементы указанного множества блоков светоизлучения разных типов являются одинаковыми и смонтированы на одном основании; и два или более блоков светоизлучения частично перекрывают друг друга.

Кристаллы светоизлучающего диода (СИД) производят путем формирования слоев СИД, включая слой первого типа проводимости, светоизлучающий слой и слой второго типа проводимости. Формируются канавки в слоях СИД, которые проникают, по меньшей мере, частично в слой первого типа проводимости. Области электрической изоляции формируются на или примыкающими к, по меньшей мере, участкам слоя первого типа проводимости вдоль краев кристалла. Слой контактной площадки первого типа проводимости формируется, чтобы электрически контактировать со слоем первого типа проводимости и продолжаться над разделительными дорожками между кристаллами СИД. Слой контактной площадки второго типа проводимости формируется, чтобы электрически контактировать со слоем второго типа проводимости и продолжаться над разделительными дорожками между кристаллами СИД и электрически изолированными участками слоя первого типа проводимости. Кристаллы СИД монтируются на кристаллодержатели, и кристаллы СИД разделяются вдоль разделительных дорожек между кристаллами СИД. Изобретение обеспечивает возможность упрощения и снижения стоимости. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым источникам света. Согласно изобретению предложен способ производства структур светоизлучающих диодов (СИД) на одной пластине, включающий в себя: формирование пластины устройства с матрицами СИД; разъединение матриц СИД на пластине устройства; разделение матриц СИД с целью создания промежутков между матрицами СИД; нанесение по существу непрерывного отражающего покрытия на поверхность матриц СИД и в промежутках между матрицами СИД; удаление первых частей отражающего покрытия с поверхности матриц СИД; и разлом или отделение отражающего покрытия в промежутках между матрицами СИД, при этом вторые части отражающего покрытия остаются на боковых сторонах матриц СИД, чтобы регулировать краевое излучение. Также предложен другой вариант способа изготовления СИД, в котором отражающее покрытие выполнено из тонкой металлической пленки. Таким образом выполнение отражающего покрытия на боковых сторонах матриц СИД обеспечивает возможность регулирования краевого излучения, улучшение равномерности света при изменении угла и увеличение яркости. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

Светоизлучающее устройство включает в себя светоизлучающий диод и люминесцентные вещества, расположенные вокруг светоизлучающего диода, чтобы поглощать по меньшей мере часть света, излучаемого светоизлучающим диодом, и излучать свет с отличной от поглощенного света длиной волны. Люминесцентные вещества содержат легированные Eu2+ силикатные люминофоры, в которых в качестве базовых кристаллических решеток для активации Eu2+, приводящей к люминесценции, используются твердые растворы в форме смешанных фаз между оксиортосиликатами щелочноземельных металлов и оксиортосиликатами редкоземельных металлов. Люминесцентные вещества используются в качестве преобразователей излучения для преобразования первичного излучения с более высокой энергией, например ультрафиолетового (УФ) излучения или синего света, в более длинноволновое видимое излучение и поэтому предпочтительно применяются в соответствующих светоизлучающих устройствах. Изобретение обеспечивает возможность увеличения ресурса использования устройства. 19 з.п. ф-лы, 3 табл., 7 ил.

Изобретение относится к осветительному устройству на белых светодиодах. Устройство включает синие, фиолетовые или ультрафиолетовые светодиодные чипы и люминесцентное покрытие, использующее люминесцентный материал. Люминесцентный материал является сочетанием (1), (2), (3) или (4) люминесцентного материала А с синим послесвечением и желтого люминесцентного материала В. При этом желтый люминесцентный материал В способен излучать свет при возбуждении синими, фиолетовыми или ультрафиолетовыми светодиодными чипами и/или люминесцентным материалом А с синим послесвечением. Сочетание (1) представляет собой сочетание 40 вес.% Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 60 вес.% Y2O3·Al2O3·SiO2:Ce·B·Na·P, сочетание (2) представляет собой сочетание 5 вес.% Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ + 30 вес.% Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ + 15 вес.% CaS:Bi3+,Na+ и 25 вес.% Y2O3·Al2O3·SiO2:Ce·B·Na·P + 10 вес.% Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ + 15 вес.% Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, сочетание (3) представляет собой сочетание 5 вес.% Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ + 15 вес.% CaSrS:Bi3+ + 20 вес.% Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 15 вес.% Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ + 20 вес.% Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ + 25 вес.% Y3Al5O12:Се, а сочетание (4) представляет собой сочетание 45 вес.% Sr4Al14O25:Eu2+, Dy3+ и 55 вес.% Y2O3·Al2O3·SiO2:Ce·В·Na·Р. Светодиодные чипы излучают синий свет в случае сочетаний (1), (2), (3) и излучают фиолетовый свет в случае сочетания (4). Осветительное устройство возбуждается переменным током, имеющим частоту электропитания не меньше чем 50 Гц. Изобретение позволяет улучшить стабильность люминесценции и уменьшить тепловой эффект. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области светотехники и касается устройства для управления цветностью светового потока белого светодиода. Устройство включает в себя светодиод белого свечения, прозрачную подложку, воздушную среду между белым светодиодом и подложкой, а также светорассеиватель. Прозрачная подложка снабжена средством преобразования спектральной составляющей белого света, выполненным в виде частиц люминофора, размещенных на поверхности или в материале прозрачной подложки. Светорассеиватель снабжен пространственно-структурированными элементами, выполненными в объеме или на поверхности светорассеивателя. Расстояние между подложкой и светоизлучающей поверхностью светорассеивателя составляет менее 50 мм. Технический результат заключается в обеспечении возможности управления цветностью светового потока белого светодиода и уменьшении яркости светоизлучающей поверхности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений может быть использована в индикаторах, осветительных приборах, дисплеях, источниках света для подсветки жидкокристаллических дисплеев. Светоизлучающее устройство согласно изобретению содержит основание и электропроводящие компоненты, размещенные на основании, светоизлучающий элемент, имеющий полупроводниковый слой и прозрачную подложку; отражающий компонент, не покрывающий по меньшей мере часть боковых поверхностей и верхнюю поверхность прозрачной подложки и покрывающий боковые поверхности полупроводникового слоя; и светопропускающий компонент, покрывающий часть прозрачной подложки, не покрытую отражающим компонентом при этом светоизлучающий элемент закреплен на электропроводящих компонентах, причем на поверхности этих электропроводящих компонентов, по меньшей мере часть поверхности электропроводящих компонентов, на которой не закреплен светоизлучающий элемент, покрыта изолирующим заполнителем толщиной в 5 мкм или больше, который является отражающим компонентом, а светопропускающий компонент покрывает светоизлучающий элемент. Изобретение обеспечивает возможность эффективного вывода света вовне и высокую надежность устройства, а также уменьшить износ компонентов, составляющих устройство. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 32 ил.

Группа изобретений относится к светоизлучающему устройству (2), содержащему источник (10) первичного света, светопреобразующую среду (14) и оптическую структуру (16). Источник первичного света располагается на подложке (11). Светопреобразующая среда, содержащая фосфоры (14), предназначена для преобразования, по меньшей мере, части первичного света во вторичный свет (II) другой длины. Светопреобразующая среда образует дистанционную фосфорную конфигурацию. Оптическая структура предназначена для приема части вторичного света (II) из светопреобразующей среды и приспособлена для перенаправления части вторичного света по направлению к первой плоскости, но от источника (10) первичного света. Оптическая структура (16) содержит множество поверхностей (17), которые ориентированы так, что часть вторичного света, перенаправляемого по направлению к первой плоскости, задает область, по меньшей мере, частично окружающую источник первичного света. Благодаря обеспечению оптической структуры, перенаправляющей вторичный свет от источника первичного света, можно существенно снизить или устранить поглощение вторичного света источником первичного света и, кроме того, световую эффективность можно повысить, перенаправляя этот вторичный свет в таком направлении, чтобы он передавался от светоизлучающего устройства. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение однородности излучаемого света и повышение эффективности освещения. Осветительное устройство (10) содержит светоизлучающий диод (20), передающее основание (50), включающее люминесцентный материал (51), и просвечивающее выходное окно (60). Просвечивающее выходное окно (60) расположено на значительном расстоянии от СИД (20). Расстояние между люминесцентным материалом (51) и СИД (20) рЛС больше чем 0 мм, и расстояние между люминесцентным материалом (51) и выходным окном (60) рЛО также больше чем 0 мм. Просвечивающее выходное окно (60) имеет входную грань (63) с площадью (AEW1) выходного окна входной грани, а передающее основание (50) имеет входную грань с площадью (ASI) передающего основания входной грани. Выходное окно (60) и передающее основание (50) имеют отношение площадей поверхности AEW1/ASI≥2. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к люминесцентным материалам - конвертерам вакуумного ультрафиолетового излучения в излучение видимого диапазона, выполненным в виде аморфной пленки оксида кремния SiOX на кремниевой подложке, предназначенным для создания функциональных элементов фотонных приборов нового поколения, а также для контроля жесткого ультрафиолетового излучения в вакуумных технологических процессах. Толщина аморфной пленки оксида кремния SiOX конвертера составляет 20÷70 нм. Содержание ионов кислорода в упомянутой пленке соответствует количеству, при котором стехиометрический коэффициент Х находится в пределах от 2,01 до 2,45. Увеличиваются интенсивности красного излучения конвертера, а также обеспечивается красное свечение при сохранении конверсии вакуумного ультрафиолетового излучения в видимое. 6 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к люминесцентному преобразователю (10, 12) для усиленного люминофором источника (100, 102, 104) света. Люминесцентный преобразователь содержит первый люминесцентный материал (20), выполненный с возможностью поглощения по меньшей мере части возбуждающего света (hv0), эмитируемого излучателем (40, 42) света усиленного люминофором источника света, и преобразования по меньшей мере части поглощенного возбуждающего света в первый эмитируемый свет (hv1), содержащий длину волны большей величины по сравнению с возбуждающим светом. Люминесцентный преобразователь также содержит второй люминесцентный материал (30), содержащий органический люминесцентный материал (30) и выполненный с возможностью поглощения по меньшей мере части первого испускаемого света, эмитируемого первым люминесцентным материалом, и преобразования по меньшей мере части поглощенного первого эмитируемого света во второй эмитируемый свет (hv2), имеющий длину волны большей величины по сравнению с первым эмитируемым светом. Действие люминесцентного преобразователя в соответствии с изобретением заключается в том, что двухступенчатое преобразование света в соответствии с изобретением создает сравнительно небольшой стоксовый сдвиг света, эмитируемого органическим люминесцентным материалом. Технический результат - повышение эффективности преобразования. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов. Структура включает III-нитридную полупроводниковую структуру, содержащую светоизлучающую область, расположенную между областью n-типа и областью p-типа, при этом по меньшей мере одним слоем в светоизлучающей области является светоизлучающий слой Bx1-xN, 0,06≤x≤0,08 и 0,1≤y≤0,14, который обладает запрещенной энергетической зоной и объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и светоизлучающий слой Bx1-xN, слой InGaN, обладающий такой же запрещенной энергетической зоной, что и слой Bx1-xN, обладает объемной постоянной решетки, соответствующей постоянной решетки релаксированного слоя с таким же составом, что и слой InGaN, и объемная постоянная решетки слоя Bx1-xN меньше, чем объемная постоянная решетки слоя InGaN. Изобретение обеспечивает III-нитридную полупроводниковую структуру, где по меньшей мере один слой в светоизлучающей области включает бор. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх