Светоизлучающий диод и способ его изготовления



Светоизлучающий диод и способ его изготовления

 

H01L33/58 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2534453:

Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Мальков Андрей Викторович (RU)
Афонин Александр Владимирович (RU)
Ковалева Людмила Николаевна (RU)
Карюк Владимир Михайлович (RU)

Изобретения относятся к полупроводниковой оптоэлектронике и могут быть использованы при изготовлении различного вида источников излучения. Светоизлучающий диод содержит светоизлучающий кристалл, покрытый оптическим элементом, наружная поверхность которого сферическая и выполнена световыводящей, а в качестве оптического элемента используют полимер класса полиэфироакрилатов, содержание остаточного количества мономеров в котором не более 0,01 массовой части. Также предложен способ изготовления, который включает размещение кристалла на основании, которое закрывают оптическим элементом. Световыводящую наружную поверхность формируют путем заливки определенного объема полимерной матрицы в форму, размеры которой соответствуют требуемой геометрии световыводящей поверхности, при этом заливку осуществляют, по крайней мере, в два этапа, для этого сначала в форму заливают часть полимерной матрицы, объем которой достаточен для формирования световыводящей поверхности, после чего из свободного объема формы удаляют кислород и до окончания полимеризации поверхностного слоя покрывают его недостающей частью полимерной матрицы, в процессе полимеризации которой в нее устанавливают основание с кристаллом, причем полимеризацию различных частей полимерной матрицы осуществляют при одинаковых внешних условиях. Изобретение обеспечивает получение высокоточных параметров светоизлучающего диода путем обеспечения однородности оптического элемента и высокого качества чистоты и точности формы и размеров световыводящей поверхности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике и может быть использовано при изготовлении различного вида источников излучения (излучателей) на основе лазерных диодов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в защите светоизлучающего кристалла от физических факторов (механическое воздействие, атмосферные осадки и т.д.) и формирование оптического элемента для получения выходного излучения с требуемыми углами расходимости (требуемой диаграммой направленности излучения светового потока).

Известны конструкции излучателей, в которых используются оптические элементы, форма, размеры и материал которых выбирают таким образом, чтобы они обеспечивали формирование заданных световых характеристик устройства.

Так, например, известен светодиод [патент RU 2207663, публик. 27.06.2003], включающий полупроводниковые светоизлучающие кристаллы, покрытые оптическим элементом, содержащим конусообразный отражатель бокового излучения и собирающую излучение линзу, представляющую собой полусферу с цилиндрическим основанием. Форма и геометрические размеры отражателя и линзы подобраны таким образом, чтобы оптический элемент обеспечивал повышение эффективности использования бокового излучения кристаллов, за счет чего увеличивается мощность излучения светодиода.

Известен также светодиод с оптическим элементом [патент RU 2055420, публик. 27.02.1996], содержащий светоизлучающий кристалл, покрытый выполненным из светопрозрачного материала оптическим элементом, часть наружной поверхности которого представляет собой плоскость и является световыводящей поверхностью, а другая часть является невыводящей излучение поверхностью и имеет асферическую форму, образованную вращением вокруг оси симметрии кривой второго порядка f(x), уравнение которой удовлетворяет условиям полного внутреннего отражения света, излучаемого кристаллом в любой точке данной поверхности. При этом кривая f(x) получена с учетом оптических свойств кристалла и оптического элемента, а именно с учетом значений их показателей преломления. В данной конструкции оптический элемент собирает и выводит через световыводящую поверхность практически все излучение, испускаемое кристаллом, что обуславливает повышение выходной мощности излучения светодиода.

Однако с помощью такого устройства не удается получить требуемое распределение светового потока в заданном пространственном угле.

В качестве ближайшего аналога заявляемому изобретению по количеству сходных признаков и решаемой задаче, заключающейся в создание светоизлучающего диода, обеспечивающего формирование требуемой диаграммы направленности излучения светового потока, выбрана конструкция светоизлучающего диода, известная из описания к патенту на изобретение RU 2265916 [описание публик. 10.12.2005]. Из данного описания также известен и способ его изготовления. Известный светоизлучающий диод, в частности светодиод, содержит светоизлучающий кристалл, покрытый выполненным из светопрозрачного материала оптическим элементом, который имеет асферическую форму наружной поверхности, полученную вращением вокруг оси симметрии светодиода кривой второго порядка f(x), построенной с учетом оптических свойств светоизлучающего кристалла и материала оптического элемента, при этом указанная поверхность является световыводящей. Кривая f(x) в системе координат, точка начала которой совпадает с геометрическим центром активной области светоизлучающего кристалла, имеет начальную точку A0, расположенную на оси ординат на расстоянии, соответствующем характеристическому размеру светодиода (заданное значение высоты оптического элемента или заданное значение его диаметра), и образована множеством точек Ai (i=1, 2 …, n), за координаты каждой из которых приняты координаты точки пересечения прямой, исходящей из точки начала координат под углом α В Х i к оси ординат, с прямой, исходящей из предыдущей точки Ai-1, под углом Gi к оси абсцисс, приведенной в точку Ai-1, при этом угол α В Х i - это угол, под которым распространяется iBX луч света, принадлежащий множеству лучей, испускаемых светоизлучающим кристаллом, который выбирается из диапазона углов от 0 до 90 град, а угол Gi определяется исходя из предложенной зависимости.

Способ изготовления описанной выше конструкции светоизлучающего диода заключается в следующем. Используют полупроводниковый светоизлучающий кристалл, например, на основе твердых растворов элементов III и V групп периодической системы Д.И. Менделеева. Кристалл размещают на основании и закрывают оптическим элементом, изготовленным из светопрозрачного материала, например из органического или неорганического оптически прозрачного компаунда, путем заливки указанного компаунда в заливочную форму, размеры которой соответствуют требуемой геометрии световыводящей поверхности. Таким образом, формирование световыводящей поверхности осуществляют одновременно с изготовлением оптического элемента путем заливки в форму единой массой полимерного материала с последующей его объемной полимеризацией.

Недостатки такого способа и устройства заключаются в возникновении в оптическом элементе пузырчатости из-за большой массы полимерного материала. Кроме того, в процессе полимеризации возникают большие внутренние напряжения, способные нарушить электрические контакты светоизлучающего кристалла, и происходит усадка полимерного материала, предварительный расчет которой из-за одновременной заливки большой массы может привести к погрешности, а следовательно, искажению формы световыводящей поверхности. Также, в связи с выполнением асферической поверхности, существенно повышаются технологические трудности и затраты на изготовление оптического элемента светодиода.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение высокоточных параметров светоизлучающего диода с требуемой длиной волны, пропускающей способностью, повышенными температурами разрушения и механического воздействия путем обеспечения однородности оптического элемента и высокого качества чистоты и точности формы и размеров световыводящей поверхности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в светоизлучающем диоде, содержащем с наиболее близким аналогом общие признаки, а именно: светоизлучающий кристалл, покрытый выполненным из светопрозрачного полимерного материала оптическим элементом, наружная поверхность которого выполнена световыводящей, содержаться отличительные признаки, а именно:

- световыводящая поверхность выполнена сферической;

- в качестве оптического элемента используют полимер класса полиэфиракрилатов;

- содержание остаточного количества мономеров в полимере не более 0,01 массовой части.

Способ изготовления светоизлучающего диода, включающий следующие операции: размещение светоизлучающего кристалла на основании, которое закрывают оптическим элементом со световыводящей наружной поверхностью; изготовление оптического элемента осуществляют путем заливки определенного объема полимерной матрицы в форму, размеры которой соответствуют требуемой геометрии световыводящей поверхности, включает в себя следующие отличительные признаки:

- заливку осуществляют, по крайней мере, в два этапа;

- сначала в форму заливают часть полимерной матрицы, объем которой достаточен для формирования световыводящей поверхности;

- из свободного объема формы удаляют кислород;

- до окончания полимеризации поверхностного слоя покрывают его недостающей частью полимерной матрицы;

- в процессе полимеризации долитой на последнем этапе части полимерной матрицы в нее устанавливают основание с кристаллом;

- причем полимеризацию залитых в разное время частей полимерной матрицы осуществляют при одинаковых внешних условиях.

Использование в качестве оптического элемента полимера класса полиэфироакрилатов, содержание остаточного количества мономеров в котором не более 0,01 массовой части, обеспечивает получение требуемых характеристик по пропускающей способности оптического элемента лазерного диода и получение максимально гладкой световыводящей поверхности.

Осуществление заливки, по крайней мере, в два этапа, при первом из которых формируют световыводящую поверхность путем заливки в форму части полимерной матрицы, объем которой достаточен для ее формирования, позволяет уйти от пузырчатости и неоднородности среды оптического элемента, по сравнению с заливкой всей массы одновременно, и уменьшить напряженность материала, возникающую в процессе его усадки.

Удаление из свободного объема заливочной формы кислорода после заливки части полимерной матрицы позволяет обеспечить условия, при которых происходит послойная полимеризация залитой части в направлении от поверхности заливочной формы, формирующей световыводящую поверхность, к свободной поверхности полимерной матрицы, что обеспечивает формирование идеальной формы световыводящей поверхности и позволяет на этапе полимеризации поверхностного слоя добавить недостающее количество, объем которого достаточен для формирования оптического элемента требуемых размеров.

Доливка в заливочную форму до окончания полимеризации поверхностного слоя недостающей части полимерной матрицы, в процессе полимеризации которой в нее устанавливают основание с кристаллом, позволяет уменьшить искажение геометрии оптического элемента путем устранения усадки материала непосредственно в процессе сборки.

Осуществление полимеризации обеих частей полимерной матрицы при одинаковых внешних условиях позволяет получить однородность оптического элемента.

Предпочтительный вариант исполнения светоизлучающего диода, в частности лазерного диода, согласно предлагаемому изобретению, представлен на фиг.1, где 1 - излучающий кристалл, 2 - основание, 3 - оптический элемент, 4 - часть оптического элемента, которая заливается в первую очередь и формирует световыводящую поверхность, 5 - часть оптического элемента, которая заливается во вторую очередь, 6 - световыводящая поверхность.

Лазерный диод содержит излучающий кристалл на основе твердых растворов элементов III и V групп периодической системы Д.И. Менделеева, представляющий собой полупроводниковую гетероструктуру, слои которой выращены методом МОС-гидридной эпитаксии на GaAs подложке. Кристалл размещен на основании, выполняющем функцию теплоотвода и электроподвода. Кристалл покрыт оптическим элементом, изготовленным из светопрозрачного материала, который имеет световыводящую сферическую наружную поверхность. В качестве оптического элемента используют полимер класса полиэфиракрилатов / CH2(CX)O(COR), где X и R арильные и алкильные радикалы, содержание остаточного количества мономеров в котором порядка 0,008 массовой части.

Для изготовления лазерного диода светоизлучающий кристалл 1 размещают на основании 2 и закрывают оптическим элементом 3 со световыводящей наружной поверхностью 6, которую формируют при изготовлении оптического элемента путем заливки определенного объема полимерной матрицы 4 в форму, размеры которой соответствуют требуемой геометрии световыводящей поверхности. Заливку осуществляют в два этапа. Сначала в форму заливают часть полимерной матрицы 4, объем которой достаточен для формирования световыводящей поверхности и составляет ~70% от общего предварительно рассчитанного объема. После чего заливочную форму закрывают, оставляя свободный объем между открытой поверхностью полимерной матрицы 4 и верхом формы. Из образовавшегося свободного объема удаляют кислород, обеспечивая тем самым условия, при которых происходит послойная полимеризация залитой части в направлении от поверхности заливочной формы, формирующей световыводящую поверхность 6, к свободной поверхности полимерной матрицы, что обеспечивает формирование требуемой формы световыводящей поверхности. Далее, до окончания полимеризации поверхностного слоя, когда он еще находится в полужидком состоянии, доливают в форму недостающую часть полимерной матрицы 5, покрывая ею полностью поверхность полужидкого слоя. Для получения однородности оптического элемента 3 доливку и дополимеризацию осуществляют при тех же внешних условиях, при которых была осуществлена первичная заливка 4. В процессе полимеризации долитой части полимерной матрицы 5 в нее устанавливают основание 2 с излучающим кристаллом 1.

Работа лазерного диода осуществляется следующим образом. При подаче электропитания светоизлучающий кристалл 1 излучает световой поток, который проходит через световыводящую поверхность 6 оптического элемента 3. При этом лазерный диод с оптическим элементом обеспечивает получение требуемого светового потока в заданном угле излучения, а энергетическая сила света и выходная мощность больше, чем у конструкции, принятой в качестве ближайшего аналога. По предлагаемой конструкции были изготовлены предлагаемым способом опытные образцы и проведены испытания.

Т.о. заявляемое изобретение обеспечивает получение высокоточных параметров светоизлучающего диода с требуемой длиной волны, пропускающей способностью, повышенными температурами разрушения и механического воздействия путем обеспечения однородности оптического элемента и высокого качества чистоты и точности формы и размеров световыводящей поверхности.

1. Светоизлучающий диод, содержащий светоизлучающий кристалл, покрытый выполненным из светопрозрачного полимерного материала оптическим элементом, наружная поверхность которого выполнена световыводящей, отличающийся тем, что световыводящая поверхность выполнена сферической, а в качестве оптического элемента использован полимер класса полиэфиракрилатов, содержание остаточного количества мономеров в котором не более 0,01 массовой части.

2. Способ изготовления светоизлучающего диода, включающий размещение кристалла на основании, которое закрывают оптическим элементом со световыводящей наружной поверхностью, которую формируют путем заливки определенного объема полимерной матрицы в форму, размеры которой соответствуют требуемой геометрии световыводящей поверхности, отличающийся тем, что заливку осуществляют, по крайней мере, в два этапа, для этого сначала в форму заливают часть полимерной матрицы, объем которой достаточен для формирования световыводящей поверхности, после чего из свободного объема формы удаляют кислород и до окончания полимеризации поверхностного слоя покрывают его недостающей частью полимерной матрицы, в процессе полимеризации которой в нее устанавливают основание с кристаллом, причем полимеризацию различных частей полимерной матрицы осуществляют при одинаковых внешних условиях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения люминесцентного материала - конвертера вакуумного ультрафиолетового излучения в излучение видимого диапазона в виде аморфной пленки оксида кремния SiOX на кремниевой подложке, предназначенного для создания функциональных элементов фотонных приборов нового поколения, а также для контроля жесткого ультрафиолетового излучения в вакуумных технологических процессах.

Изобретение относится к осветительной технике. Осветительная система содержит первичный источник света и по меньшей мере одну рассеивающую и преобразующую свет пластину, которая содержит первый слой (12), имеющий рассеивающие свойства и, по существу, не имеющий преобразующих свойств, и второй слой (14), имеющий преобразующие свойства и расположенный на оптическом пути между первичным источником света и первым слоем, при этом толщина А первого слоя и толщина В слоя соотносятся как А ≥ 3*В, первый слой, по существу, выполнен из керамического материала с плотностью ≥90% и ≤100% от теоретической плотности, толщина В второго слоя составляет ≥5 мкм и ≤80 мкм, а толщина А первого слоя составляет ≥50 мкм и ≤1000 мкм.

Способ изготовления нитридного светоизлучающего диода включает последовательное формирование на диэлектрической подложке слоя нитридного полупроводника n-типа проводимости, активного слоя нитридного полупроводника, слоя нитридного полупроводника р-типа проводимости, первого прозрачного электропроводящего слоя оксида индия олова (ITO) толщиной 5-15 нм электронно-лучевым напылением с промежуточным отжигом в атмосфере газа при давлении, близком к атмосферному, второго прозрачного электропроводящего слоя ITO существенно большей толщины, с последующим отжигом полученной структуры при давлении газа, близком к атмосферному, и нанесение металлических контактов соответственно на второй прозрачный электропроводящий слой ITO и на слой нитридного полупроводника n-типа проводимости.
Изобретение относится к светотехнике, а именно изготовлению светоизлучающих полупроводниковых приборов на подложке из аморфного минерального стекла. Стекловидная композиция на основе минерального стекла, содержащего окислы элементов II, и/или III, и/или IV группы периодической системы, отличается тем, что поверхность стекла покрыта выращенным слоем электропроводящего и светоизлучающего полупроводникового соединения типа A2B5, и/или A2B6, и/или А3В5, и/или А4В6.

Светоизлучающий прибор согласно изобретению содержит связанные друг с другом светоизлучающий элемент и элемент, преобразующий длину волны, при этом светоизлучающий элемент содержит со стороны элемента, преобразующего длину волны, первую область и вторую область, а элемент, преобразующий длину волны, содержит со стороны светоизлучающего элемента третью область и четвертую область, причем первая область имеет нерегулярное расположение атомов по сравнению со второй областью, а третья область имеет нерегулярное расположение атомов по сравнению с четвертой областью, при этом первая область и третья область связаны напрямую.

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода.

Использование: для изготовления органических светоизлучающих диодов. Сущность изобретения заключается в том, что светоизлучающий диод содержит прозрачную или частично прозрачную подложку с нанесенной на нее слоистой структурой, содержащей по меньшей мере один органический электролюминесцентный слой и транспортные подслои из органических веществ n- и p-типов проводимости, расположенных на границах электролюминесцентный слой - контактный слой.

Изобретение относится к полупроводниковым нитридным наногетероструктурам и может быть использовано для изготовления светодиодов ультрафиолетового диапазона с длинами волн в диапазоне 260-380 нм.

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.

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.

Полупроводниковое светоизлучающее устройство содержит полупроводниковую структуру, которая в свою очередь содержит светоизлучающий слой, размещенный между областью n-типа и областью р-типа; р-электрод, размещенный на части области р-типа, а р-электрод содержит отражающий первый материал в непосредственном контакте с первой частью области р-типа; второй материал в непосредственном контакте со второй частью области р-типа, соседней с первой частью; и третий материал, размещенный поверх первого и второго материала, при этом третий материал выполнен с возможностью предотвращения миграции первого материала, при этом первый материал и второй материал представляют собой плоские слои одинаковой толщины. Также согласно изобретению предложен способ изготовления полупроводникового светоизлучающего устройства. Изобретение обеспечивает возможность улучшения отражательной способности контакта, что повышает эффективность устройства. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области светотехники и, в частности, к светодиодным источникам белого света на основе светодиодов синего (450-455 нм), зеленого (525-535 нм) и красного цветов (605-615 нм), называемых после объединения RGB триадой. Способ получения модифицированных трехцветных источников белого света посредством нанесения на RGB триаду светодиодов суспензии возбуждаемого синим светом люминофора, при этом в качестве люминофора используют активированные церием композиции Ln3+αAl5O12+1,5α нестехиометрического состава, где Ln - иттрий или вместе с ним один или несколько редкоземельных элементов, содержащих избыток Ln по отношению к А1 так, что величина индекса α изменяется в интервале 0<α≤0,45, или активированные церием композиции Ln3+αAl5O12+1,5α нестехиометрического состава, где Ln - иттрий или вместе с ним один или несколько редкоземельных элементов, содержащих недостаток Ln по отношению к А1 так, что величина индекса α изменяется в интервале 0<α≤1,5, или активированные европием силикатные люминофоры общей формулы (Sr-Ba-Ca)2SiO4 и (Sr-Ba-Ca)SiO3, обладающие желто-зеленой или желтой люминесценцией при возбуждении синим светом. Изобретение обеспечивает повышение качества цветопередачи и увеличение эффективности преобразования света у трехцветных светодиодных источников белого света. 6 табл., 5 пр.

Светоизлучающее устройство включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, верхняя поверхность которого открыта в углублении, а нижняя поверхность образует внешнюю поверхность, выступающий участок, расположенный в углублении, светоизлучающий элемент, установленный в углублении и электрически связанный с проводящим элементом, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении для закрытия светоизлучающего элемента. В основном корпусе имеется нижняя часть и часть боковой стенки, изготовленные из полимера и неразъемно связанные, внутренняя поверхность части боковой стенки является боковой стенкой, образующей углубление, и имеет изогнутый участок, а выступающая часть расположена в непосредственной близости от изогнутой поверхности. Подобная компоновка позволяет получать тонкие и небольшие по размеру светоизлучающие устройства с высокой светоотдачей. 7 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к светодиодным лампам для освещения бытовых, общественных, офисных и промышленных помещений. Достигаемый технический результат - создание светодиодного источника света, имеющего диаграмму направленности, близкую к шаровой при сохранении основных размеров ламп накаливания. Светодиодная лампа содержит винтовой цоколь (3), источник питания (7), керамическое изолирующее кольцо (9), металлический теплопроводящий фланец (12), мощный светодиод (8), цилиндрический пластинчатый радиатор (29), формирователь шарового излучения (32), оптическую насадку (30) или уплотнитель светового потока (34). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковой светотехники, а именно к светодиодным лампам, и может быть использовано для освещения. Техническим результатом изобретения является создание светодиодной лампы простой конструкции с меньшими габаритами, с улучшенным теплоотводом и с меньшими потерями света в колбе. Светодиодная лампа содержит корпус (1 и 2), колбу (7), гибкую печатную плату (4) со светодиодами, источник питания (3) и цоколь (6). Корпус выполнен из теплопроводящего материала и имеет канал, образованный выступами (9) корпуса, причем на дне канала прикреплена гибкая печатная плата со светодиодами. Все пространство между колбой, корпусом и печатной платой со светодиодами заполнено прозрачным материалом (8) с теплопроводностью выше теплопроводности воздуха. 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение эффективности теплоотвода, который достигается за счет того, что осветительное устройство, содержащее корпус, расположенный в нем источник света, предпочтительно светодиод, и люминесцентный материал. Корпус содержит пропускающую часть, содержащую пропускающий керамический материал и выполненную с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света источника света или, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, и отражающую часть, в которой отражающая часть содержит керамический отражающий материал и выполнена с возможностью отражения, по меньшей мере, части света источника света. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Модуль излучателя света содержит подложку, кристалл излучателя света, установленный на подложке, при этом отношение ширины кристалла к ширине подложки составляет 0,35 или более, и линзу над кристаллом излучателя света, причем отношение ширины кристалла к ширине линзы составляет 0,5 или более. Согласно изобретению предложены еще три варианта модулей излучателей света и конструкция модуля светодиода (LED). Изобретение обеспечивает повышение светового потока и светоотдачи. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к полупроводниковой технике на основе нитридов, а именно к способу формирования темплейта для светоизлучающего устройства, а также к конструкции самого прибора. Способ формирования темплейта полупроводникового светоизлучающего устройства характеризуется тем, что на размещенной в реакторе кремниевой подложке с ориентацией (100), разориентированной на 1-10 град в направлении <011>, формируют наноступени на ее поверхности путем нагрева до температуры 1270-1290 град С. После этого в атмосфере оксида углерода на каждой ступени вдоль ее ребра методом твердофазной эпитаксии формируют продольный клинообразный выступ карбида кремния, имеющий вершину, выступающую над площадкой ступени, и имеющий наклонную грань, доходящую до площадки низлежащей ступени, с образованием угла откоса 30-40 град. Затем на сформированной складчатой поверхности методом гидридной парофазной эпитаксии синтезируют буферный слой нитрида алюминия, на котором этим же методом гидридной парофазной эпитаксии формируют слой нитрида галлия полуполярной (20-23) ориентации, после чего удаляют кремниевую подложку методом травления. Полупроводниковое светоизлучающее устройство имеет в своем составе электроды и темплейт, полученный согласно способу, на котором сформированы активные слои устройства, при этом темплейт имеет в своей основе слой нитрида галлия полуполярной (20-23) ориентации, сформированный на буферном слое нитрида алюминия, нанесенного на складчатую поверхность слоя карбида кремния. Изобретение позволяет формировать темплейт с толстым слоем нитрида галлия (20-200 мкм и выше) полуполярной ориентации на дешевой и доступной кремниевой подложке. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковой светотехники, а именно к светодиодным лампам. Светодиодная лампа содержит колбу из прозрачного материала, сменный излучающий элемент и средство фиксации в виде электропатрона. Средство фиксации включает в себя корпус и по меньшей мере одну пару пружинных контактов, выполненных с возможностью подключения к источнику питания. Сменный излучающий элемент имеет центральный радиатор охлаждения, который с трех сторон покрывает гибкая печатная плата. Плата имеет дорожки, при этом на верхней стороне установлен по меньшей мере один светодиод. Две боковые стороны печатной платы соприкасаются с пружинными контактами с образованием токопроводящего соединения между пружинными контактами и дорожками печатной платы. Лампа содержит по меньшей мере два боковых радиатора охлаждения, которые соединены с одной стороны с колбой, а с другой стороны с корпусом. Две боковые стороны центрального радиатора охлаждения и покрывающие их боковые стороны печатной платы зажаты между двумя боковыми радиаторами охлаждения с образованием теплового контакта печатной платы с центральным и с боковыми радиаторами охлаждения. Обеспечивается улучшение теплоотвода, что позволяет использовать мощные светодиоды. 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым нитридным наногетероструктурам и может быть использовано для изготовления светодиодов видимого диапазона с длиной волны 460±5 нм. Указанный синий флип-чип светодиод на нитридных гетероструктурах содержит металлические электроды p-типа, нитридный слой p-типа, III-нитридную активную область, III-нитридный слой n-типа, подложку из карбида кремния с текстурированной полуполярной или неполярной поверхностью, выполненной в виде нанообразований, размеры которых и расстояние между которыми сравнимы с длиной волны излучения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх