Высоковольтное светоизлучающее устройство



Высоковольтное светоизлучающее устройство
Высоковольтное светоизлучающее устройство

 

H01L33/36 - 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 2570060:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр НТС Инновации" (RU)

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов, а именно, к светоизлучающим устройствам, содержащим эпитаксиальные структуры на основе нитридных соединений металлов III группы - алюминия, галлия, индия (AIIIN). Сущность изобретения заключается в том, что в светоизлучающем устройстве, содержащем расположенные на общей изолирующей подложке и разделенные промежутками светоизлучающие элементы, каждый из которых включает эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом и слой р-типа проводимости, а также металлическую n-контактную площадку к слою n-типа проводимости, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости, и первый металлический слой, нанесенный поверх слоя р-типа проводимости, при этом, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n- типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с обеспечением их последовательного электрического соединения, согласно изобретению металлическая контактная площадка к слою n-типа проводимости каждого светоизлучающего элемента в горизонтальной плоскости сечения имеет вид протяженной узкой полосы, ориентированной вдоль двух его противоположных сторон и размещенной в центральной части указанного сечения так, что концевые участки указанной полосы расположены с зазором относительно двух других противоположных сторон указанного сечения, при этом устройство содержит изоляционный слой, в каждом светоизлучающем элементе расположенный поверх первого металлического слоя и покрывающий боковую поверхность углубления, сформированного в эпитаксиальной структуре для размещения металлической контактной площадки к слою n-типа проводимости, а также покрывающий поверхность разделяющих светоизлучающие элементы промежутков, и второй металлический слой, расположенный поверх изоляционного слоя и контактирующий в каждом светоизлучающем элементе в сформированном в эпитаксиальной структуре углублении со слоем n-типа проводимости с образованием металлической контактной площадки к слою n-типа проводимости, причем в каждом светоизлучающем элементе в изоляционном слое имеется выборка, образующая сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои контактируют друг с другом, а во втором металлическом слое на участке поверхности светоизлучающего элемента, расположенном вблизи указанной выборки, по всей поверхности элемента выполнен разрыв, расположенный таким образом, что слой n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента. Изобретение обеспечивает повышение эффективности излучения высоковольтного светоизлучающего устройства. 2 ил.

 

Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов, а именно к светоизлучающим устройствам, содержащим эпитаксиальные структуры на основе нитридных соединений металлов III группы - алюминия, галлия, индия (AIIIN).

Рабочее напряжение полупроводниковых светоизлучающих структур имеет относительно низкую величину. Так, у светоизлучающих структур состава AlInGaN рабочее напряжение лежит, как правило, в диапазоне 3-4 В. Столь низкая величина рабочего напряжения рассматриваемых светоизлучающих структур приводит к необходимости использования дополнительных элементов, понижающих напряжение в цепи их питания, и к дополнительным омическим потерям энергии при протекании тока низкого напряжения. Увеличения рабочего напряжения светоизлучающего устройства можно достичь путем создания светодиодного модуля, в котором на общем основании расположены несколько единичных полупроводниковых светоизлучающих приборов (светодиодов или светоизлучающих кристаллов), которые соединены последовательно. Однако такой подход увеличивает размеры и стоимость светоизлучающего устройства.

Альтернативным вариантом является формирование совокупности светоизлучающих элементов в объеме единого светоизлучающего кристалла. Для этого гетероструктура кристалла разбивается на отдельные изолированные друг от друга части, располагающиеся на общей для них изолирующей ростовой подложке. Из указанных частей формируют светоизлучающие элементы (светодиоды), которые затем соединяются в последовательные или последовательно-параллельные цепочки. Падение напряжения на каждом светоизлучающем элементе составляет относительно низкую стандартную величину, а рабочее напряжение соединенных в электрическую цепь светоизлучающих элементов возрастает и зависит от их количества и схемы соединения.

Известно светоизлучающее устройство [US 7285801], включающее расположенные на единой изолирующей подложке светоизлучающие элементы, выполненные в виде эпитаксиальных структур, которые разделены промежутками. Каждый светоизлучающий элемент содержит расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с р-n-переходом и слой р-типа проводимости. Каждый элемент также содержит р-контактную площадку, расположенную поверх слоя р-типа проводимости, и n-контактную площадку, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости. При этом указанное углубление выполнено в виде выборки, расположенной вдоль одной из боковых сторон структуры. Боковая поверхность промежутков между элементами покрыта изоляционным материалом, а в промежутках помещен электропроводный материал, расположенный таким образом, что, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n-типа проводимости одного элемента электрически соединен со слоем р-типа проводимости соседнего с ним элемента с образованием их последовательного электрического соединения.

Рассматриваемое устройство имеет повышенное значение рабочего напряжения за счет последовательного соединения входящих в его состав светоизлучающих элементов.

Однако в рассматриваемом устройстве конфигурация и местоположение n-контактных площадок таковы, что они занимают значительную часть площади светоизлучающих элементов в проекции на горизонтальную плоскость сечения.

Между тем, в светоизлучающих эпитаксиальных структурах область, в которой осуществляется генерация света (площадь p-n-перехода) в проекции на горизонтальную плоскость сечения геометрически повторяет область, занимаемую р-контактной площадкой, и не включает область, занимаемую n-контактной площадкой.

Таким образом, в рассматриваемом светодиоде значительная часть площади светоизлучающих элементов исключена из области генерации света, что снижает эффективность излучения.

Кроме того, конфигурация и местоположение р- и n-контактных площадок в значительной степени определяют условия протекания через светоизлучающие элементы тока, влияющие на световые характеристики светоизлучающего устройства.

Так, средняя плотность тока в активной области полупроводниковой светоизлучающей структуры определяется соотношением протекающего через структуру тока питания и площади, занимаемой р-контактной площадкой. Помимо средней плотности тока важной характеристикой тока является однородность плотности тока в активной области, характеризующая равномерность его распределения. Плотность тока достигает максимума вблизи n-контактной площадки и экспоненциально спадает по мере удаления от нее.

Поскольку в рассматриваемом устройстве n- контактные площадки светоизлучающих элементов расположены с одной стороны их эпитаксиальных структур, не удается достигнуть высокой однородности плотности тока в их активной области, что может привести к снижению эффективности излучения устройства и уменьшению срока его эксплуатации.

Известно светоизлучающее устройство [US 8536612], выбранное в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемое устройство включает расположенные на общей изолирующей подложке светоизлучающие элементы, выполненные в виде эпитаксиальных структур, разделенных промежутками. Каждый элемент содержит расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом, слой р-типа проводимости. Поверх слоя р-типа проводимости в каждом светоизлучающем элементе нанесен металлический р-контактный слой, выполняющий функцию р-контактной площадки. В каждом светоизлучающем элементе вдоль одной из его сторон выполнена выборка, образующая углубление, сформированное в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости. В указанном углублении расположена металлическая n-контактная площадка к слою n-типа проводимости.

Кроме того, рассматриваемое устройство содержит дополнительные электропроводные слои, каждый из которых покрывает n-контактную площадку одного светоизлучающего элемента и р-контактный слой соседнего с ним светоизлучающего элемента, обеспечивая электрическую связь слоя n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с образованием их последовательного электрического соединения.

Благодаря объединению, по меньшей мере, части светоизлучающих элементов в последовательную электрическую цепь рассматриваемое устройство обладает повышенным значением рабочего напряжения.

При этом благодаря использованию электропроводных слоев для организации электрической связи между соседними светоизлучающими элементами обеспечивается упрощение конструкции и технологии изготовления данного устройства по сравнению с вышерассмотренным аналогом.

Однако в данном устройстве, у которого n-контактные площадки светоизлучающих элементов расположены с одной стороны эпитаксиальной структуры и занимают значительную часть площади светоизлучающего элемента в проекции на горизонтальную плоскость сечения, не удается достигнуть высокой эффективности излучения.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности излучения высоковольтного светоизлучающего устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в светоизлучающем устройстве, содержащем расположенные на общей изолирующей подложке и разделенные промежутками светоизлучающие элементы, каждый из которых включает эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом и слой р-типа проводимости, а также металлическую n-контактную площадку к слою n-типа проводимости, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости, и первый металлический слой, нанесенный поверх слоя р-типа проводимости, при этом, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с обеспечением их последовательного электрического соединения, согласно изобретению металлическая контактная площадка к слою n-типа проводимости каждого светоизлучающего элемента в горизонтальной плоскости сечения имеет вид протяженной узкой полосы, ориентированной вдоль двух его противоположных сторон и размещенной в центральной части указанного сечения так, что концевые участки указанной полосы расположены с зазором относительно двух других противоположных сторон указанного сечения, при этом устройство содержит изоляционный слой, в каждом светоизлучающем элементе расположенный поверх первого металлического слоя и покрывающий боковую поверхность углубления, сформированного в эпитаксиальной структуре для размещения металлической контактной площадки к слою n- типа проводимости, а также покрывающий поверхность разделяющих светоизлучающие элементы промежутков, и второй металлический слой, расположенный поверх изоляционного слоя и контактирующий в каждом светоизлучающем элементе в сформированном в эпитаксиальной структуре углублении со слоем n- типа проводимости с образованием металлической контактной площадки к слою n- типа проводимости, причем в каждом светоизлучающем элементе в изоляционном слое имеется выборка, образующая сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои контактируют друг с другом, а во втором металлическом слое на участке поверхности светоизлучающего элемента, расположенном вблизи указанной выборки, по всей поверхности элемента выполнен разрыв, расположенный таким образом, что слой n- типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента.

Заявляемое устройство содержит расположенные на общей подложке разделенные промежутками (технологическими зазорами) светоизлучающие элементы (чипы), объединенные в электрическую цепь. Каждый элемент содержит светоизлучающую эпитаксиальную структуру, а также металлические слои, обеспечивающие протекание через нее тока и электрическое соединение элементов.

Преимущественно устройство выполнено в виде выращенной на единой подложке светоизлучающей эпитаксиальной структуры (единого кристалла), разделенной промежутками (технологическими зазорами), расположенными на уровне подложки, на отдельные мезаструктуры, имеющие квадратную или прямоугольную форму в горизонтальной плоскости сечения, с выводом света через подложку.

Особенностью заявляемого устройства является выполнение n- контактных площадок в форме узких протяженных полос, размещенных указанным выше образом в центральной части светоизлучающих элементов, а также наличие в устройстве описанных выше первого металлического слоя, изоляционного слоя и второго металлического слоя.

Первый металлический слой в каждом светоизлучающем элементе образует р - контактную площадку, выполненную в виде односвязной области, которая в проекции на горизонтальную плоскость сечения окружает со всех сторон n- контактную площадку. Тем самым обеспечивается растекание тока по возможно большей площади эпитаксиальной структуры светоизлучающего элемента. При этом площадь р-контактной площадки, а, следовательно, площадь p-n-перехода в проекции на горизонтальную площадь сечения занимает значительную часть площади светоизлучающего элемента, что способствует увеличению генерируемого им светового потока и, соответственно, повышению эффективности излучения устройства в целом.

Второй металлический слой в каждом светоизлучающем элементе играет роль n- контактного слоя и при этом в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре светоизлучающего элемента, образует металлическую n-контактную площадку светоизлучающего элемента. На участках между светоизлучающими элементами второй металлический слой выполняет соединительную функцию и служит для формирования электрической связи между ними.

При изготовлении заявляемого устройства второй металлический слой может быть сформирован сначала в вышеупомянутых углублениях в эпитаксиальной структуре светоизлучающих элементов, а затем нанесен на прочие участки поверхности устройства, где он должен располагаться, или указанный слой может быть сформирован на всех требуемых участках поверхности устройства в едином технологическом процессе.

Изоляционный слой обеспечивает изоляцию первого металлического слоя от второго металлического слоя в тех местах, где это необходимо, а также изоляцию промежутков между светоизлучающими элементами.

Наличие описанных выше выборки в изоляционном слое светоизлучающего элемента и разрыва во втором металлическом слое на поверхности светоизлучающего элемента позволяет организовать электрическую связь слоя n-типа проводимости одного элемента со слоем р - типа проводимости другого (соседнего с ним) элемента без использования специальных межсоединений.

Тем самым обеспечивается возможность электрического соединения светоизлучающих элементов в последовательную электрическую цепь, что позволяет использовать для питания заявляемого устройства высоковольтный источник.

Величина рабочего напряжения и, соответственно, напряжения питания заявляемого устройства определяется количеством включенных в последовательную цепь элементов.

Кроме того, первый и второй металлические слои выполняют отражающую свет функцию и тем самым способствуют снижению световых потерь, а, следовательно, повышению эффективности излучения.

Указанные выше форма и расположение n-контактных площадок светоизлучающих элементов были выбраны авторами расчетно-экспериментальным путем и, как показали исследования авторов, являются оптимальными с точки зрения обеспечения относительно высокой однородности плотности тока в активной области светоизлучающего элемента и достижения его относительно малого последовательного сопротивления, что способствует повышению эффективности излучения.

Выполненная в виде протяженной узкой полосы n-контактная площадка занимает очень малую часть площади эпитаксиальной структуры в проекции на горизонтальную плоскость сечения, что способствует увеличению площади р-n-перехода светоизлучающего элемента и генерируемого им светового потока, а следовательно, повышению эффективности излучения устройства.

Благодаря наличию зазоров между концевыми участками n-контактной площадки светоизлучающего элемента и границами площади горизонтального сечения элемента обеспечивается электрическая связанность его р-контактной площадки.

Конкретные значения геометрических параметров, характеризующих конфигурацию и месторасположение n- контактной площадки светоизлучающего элемента, такие как ее ширина, величина удаления ее концевых участков от границ площади горизонтального сечения элемента, определяются в процессе компьютерного моделирования с учетом таких величин, как площадь эпитаксиальной структуры светоизлучающего элемента, ток питания (рабочий ток), допустимое контактное сопротивление n-контактной площадки, характеристика требуемой однородности плотности тока в активной области, например, допустимая величина среднего квадратичного отклонения плотности тока в активной области.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение эффективности излучения высоковольтного светоизлучающего устройства.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства; на фиг. 2 представлен вид фрагмента заявляемого устройства в разрезе.

Устройство содержит изолирующую подложку 1, на которой расположены светоизлучающие элементы 2 (на фиг. 1 позицией обозначены два светоизлучающих элемента), разделенные промежутками 3 (на фиг. 1 позицией обозначены два промежутка).

Каждый элемент 2 включает полупроводниковую эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные в направлении эпитаксиального роста слой 4 n-типа проводимости, активную область 5 с p-n-переходом, слой 6 р-типа проводимости. В центральной части эпитаксиальной структуры каждого элемента 2 имеется углубление 7, сформированное на уровне слоя 4 n-типа проводимости. Каждый элемент 2 также включает первый металлический слой 8, расположенный поверх слоя 6 р-типа проводимости.

Устройство содержит изоляционный слой 9, расположенный в каждом элементе 2 поверх первого металлического слоя 8, а также покрывающий поверхность промежутков 3 и боковую поверхность углублений 7. Поверх изоляционного слоя 9 расположен второй металлический слой 10, который в каждом углублении 7 контактирует со слоем n-типа проводимости с образованием в каждом элементе 2 n-контактной площадки 11 (на фиг. 1 позицией обозначены две n-контактные площадки) к слою n-типа проводимости.

В каждом элементе 2 на одной из его сторон относительно углубления 7 на участке, расположенном поверх первого металлического слоя 8, в изоляционном слое 9 имеется выборка 12 (на фиг. 1 позицией обозначены две выборки) до уровня расположения первого металлического слоя 8. Выборка 12 образует сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои 8 и 10 контактируют друг с другом.

На участке 13, расположенном на поверхности элемента 2 вблизи выборки 12 во втором металлическом слое 10, по всей поверхности элемента 2 выполнен разрыв указанного слоя (на фиг. 1 позицией обозначены два указанных участка).

С помощью выборки 12 и разрыва второго металлического слоя 10 на участке 13 достигается электрическая связь слоя 4 n-типа проводимости одного элемента 2 со слоем 6 р- типа проводимости соседнего с ним элемента 2. При этом обеспечивается последовательное электрическое соединение двух соседних элементов 2, и все элементы 2 оказываются включенными в последовательную электрическую цепь.

Для включенных в электрическую цепь элементов 2 первый металлический слой 8 одного крайнего в цепи элемента 2 и второй металлический слой 10 другого крайнего в цепи элемента 2 контактируют с положительным 14 и отрицательным 15 электродами, с помощью которых элементы 2 подключаются к источнику тока (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Подключают электроды 14 и 15 к источнику тока.

При этом благодаря последовательному соединению элементов 2 суммарное напряжение их питания имеет относительно большую величину, что позволяет использовать высоковольтный источник питания.

Через светоизлучающие элементы 2 протекает ток. В каждом из элементов 2 ток растекается по первому металлическому слою 8, выполняющему роль р -контактной площадки к слою 6 р-типа проводимости, и протекает вертикально вниз через слой 6 р-типа проводимости, активный слой 5 с р-n-переходом растекается по слою 4 n-типа проводимости и течет к n-контактной площадке 11. При этом в активной области каждого элемента 2 генерируется световое излучение.

Как показывают эксперименты, элементы 2 имеют высокую эффективность излучения, чем обеспечивается высокая световая эффективность устройства в целом. При этом интенсивность излучения элементов 2 является достаточно равномерной, что свидетельствует об относительно высокой однородности плотности тока в их активной области.

Светоизлучающее устройство, содержащее расположенные на общей изолирующей подложке и разделенные промежутками светоизлучающие элементы, каждый из которых включает эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом и слой р-типа проводимости, а также металлическую n-контактную площадку к слою n-типа проводимости, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости, и первый металлический слой, нанесенный поверх слоя р- типа проводимости, при этом, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n- типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с обеспечением их последовательного электрического соединения, отличающееся тем, что металлическая контактная площадка к слою n-типа проводимости каждого светоизлучающего элемента в горизонтальной плоскости сечения имеет вид протяженной узкой полосы, ориентированной вдоль двух его противоположных сторон и размещенной в центральной части указанного сечения так, что концевые участки указанной полосы расположены с зазором относительно двух других противоположных сторон указанного сечения, при этом устройство содержит изоляционный слой, в каждом светоизлучающем элементе расположенный поверх первого металлического слоя и покрывающий боковую поверхность углубления, сформированного в эпитаксиальной структуре для размещения металлической контактной площадки к слою n-типа проводимости, а также покрывающий поверхность разделяющих светоизлучающие элементы промежутков, и второй металлический слой, расположенный поверх изоляционного слоя и контактирующий в каждом светоизлучающем элементе в сформированном в эпитаксиальной структуре углублении со слоем n-типа проводимости с образованием металлической контактной площадки к слою n-типа проводимости, причем в каждом светоизлучающем элементе в изоляционном слое имеется выборка, образующая сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои контактируют друг с другом, а во втором металлическом слое на участке поверхности светоизлучающего элемента, расположенном вблизи указанной выборки, по всей поверхности элемента выполнен разрыв, расположенный таким образом, что слой n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента.



 

Похожие патенты:

Использование: для изготовления твердотельных светоизлучающих диодов. Сущность изобретения заключается в том, что светоизлучающий диод содержит множество слоев, причем первый слой из данного множества слоев содержит наноструктурированную поверхность, которая содержит квазипериодический анизотропный массив удлиненных ребристых элементов, имеющих рисунок волнообразной структуры, причем каждый ребристый элемент имеет волнообразное поперечное сечение и ориентирован по существу в первом направлении.

Изобретение относится к области электронной техники. Техническим результатом является обеспечение высокой эффективности светодиодного источника белого света с удаленным конвертером, обеспечение высокой цветовой однородности, а также возможность задавать диаграмму направленности испускаемого светового потока при малом размере светодиодного источника белого света.

Изобретение относится к светоизлучающим устройствам, которые способны преобразовывать высокоэнергетическое первичное излучение во вторичное излучение с большей длиной волны в видимой области спектра, и могут быть использованы в качестве преобразователей излучения в светоизлучающих устройствах, излучающих цветной или белый свет.

Изобретение относится к области изготовления наноструктурных материалов и может быть использовано в оптоэлектронике для производства светоизлучающих индикаторов.

Светоизлучающее диодное (СИД) устройство содержит кристалл (40) СИД, содержащий светоизлучающий полупроводниковый слой (20), эпитаксиально выращенный на подложке роста и продолжающийся, по существу, по всему кристаллу СИД, причем кристалл СИД имеет верхнюю поверхность, содержащую слой (28) растекания тока, покрывающий полупроводниковый слой; и металлический электродный рисунок (42, 44, 46) только на участке верхней поверхности для пропускания тока через СИД для питания СИД, причем упомянутый электродный рисунок содержит множество металлических контактов (42) на верхней поверхности, имеющих ширины приблизительно между 2 и 10 разами больше, чем длина Lt передачи контактов, где длина передачи определяется из соотношения связывающего поверхностное сопротивление в Омах на квадрат слоя растекания тока и контактное удельное сопротивление границы раздела контакта и слоя растекания тока в Ом/м2, причем металлические контакты, по существу, блокируют свет, излученный светоизлучающим полупроводниковым слоем; и металлические соединения (44), соединяющие одни из контактов друг с другом, причем металлические соединения имеют ширины меньше чем 2Lt.

Изобретение относится к светодиоду или лазерному диоду и способу его изготовления. Нитридный полупроводниковый элемент 1 включает в себя основную структурную часть 5 и структурную часть 11 элемента, сформированную на основной структурной части 5 и имеющую, по меньшей мере, полупроводниковый слой 6 AlGaN n-типа и полупроводниковые слои 8, 9, 10 AlGaN p-типа и дополнительно включает в себя n-электродную контактную часть 13а, образованную на полупроводниковом слое 6 AlGaN n-типа, n-электродную часть 13b контактной площадки, образованную на n-электродной контактной части 13a, и p-электрод 12, образованный на полупроводниковых слоях 8, 9, 10 AlGaN p-типа, причем мольная доля AlN в полупроводниковом слое 6 AlGaN n-типа составляет 20% или более, n-электродная контактная часть 13а включает в себя один или более металлических слоев, и p-электрод 12 и n-электродная часть 13b контактной площадки имеют общую наслоенную структуру из двух или более слоев со слоем Au как самым верхним слоем и слоем, предотвращающим диффузию Au, состоящим из проводящего оксида металла и образованным под самым верхним слоем для предотвращения диффузии Au.

Изобретение относится к области электронной техники и техники освещения на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов (СИД), а именно к фотолюминофорной смеси для приготовления фотолюминесцентной пленки белых светодиодов.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности теплоотвода и упрощение конструкции.

Подложка для оптической системы снабжена тонкоструктурным слоем, включающим в себя точки, состоящие из множества выпуклых или вогнутых участков, проходящих в направлении от главной поверхности подложки наружу поверхности, причем тонкоструктурный слой имеет множество точечных линий, в которых множество точек размещено с шагом Py в первом направлении на главной поверхности подложки, в то же время имея множество точечных линий, в которых множество точек размещено с шагом Px во втором направлении, ортогональном первому направлению, на главной поверхности подложки, один из шага Py и шага Px является постоянным интервалом нанометрового диапазона, тогда как другой является непостоянным интервалом нанометрового диапазона, или оба они являются непостоянными интервалами нанометрового диапазона.

Изобретение может использоваться как для изготовления энергосберегающих ламп, так и светосильных светодиодных излучателей. Оптическое согласующее устройство состоит из оптического согласующего элемента, излучающего полупроводникового светодиода и расположенным между ними промежуточного слоя, причем оптический согласующий элемент выполнен из оптически прозрачного материала, показатель преломления которого подобен показателю преломления излучающего полупроводникового светодиода, при этом промежуточный слой выполнен туннельно-прозрачным, с модулем упругости более низким по сравнению с модулями упругости полупроводникового светодиода и оптического согласующего элемента.

Предложен способ изготовления светоизлучающего устройства, выполненного с возможностью предотвращения образования неоднородностей цвета и желтого кольца с малыми затратами. Способ изготовления светоизлучающего устройства со светоизлучающим элементом и слоем полимерной смолы, содержащим частицы флуоресцентного материала и наполнителя, который отражает свет, причем способ содержит процесс осаждения флуоресцентного материала для осаждения частиц флуоресцентного материала раньше, чем наполнителя. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, предназначенным для детектирования и испускания инфракрасного (ИК) излучения при комнатной температуре и может быть использовано, например, в устройствах, измеряющих характеристики сред, содержащих газообразные углеводороды, и в волоконно-оптических датчиках, измеряющих состав жидкости по методу исчезающей волны, для которых указанная полоса совпадает с максимумом фундаментального поглощения измеряемого компонента, например спирта или нефтепродуктов. Полупроводниковый диод для средневолнового инфракрасного диапазона спектра (1) содержит гетероструктуру с подложкой (2) и плоские эпитаксиальные p- и n-области (3, 4), p-n-переход (5), контакты (6, 7), мезу травления (10), при этом контакт (7) к неактивной области (8) расположен сбоку от активной области (9), а его поперечный размер выбирают исходя из максимального размера мезы, а минимальное расстояние между краями мезы и чипа выбирают исходя из размера чипа. Меза имеет расширение в направлении к световыводящей поверхности и имеет, как и контакты, прямоугольную форму с округлениями. Диод согласно изобретению обеспечивает повышенную яркость и фоточувствительность к излучению в средней инфракрасной области спектра. 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к светодиодным модулям, используемым в качестве индикаторов или в качестве источников света с различным диапазоном спектра световых волн, и приспособлениям для их монтажа. Техническим результатом изобретения является упрощение подключения светодиодного модуля к электрической цепи и его замены. Светодиодный модуль состоит из светодиода и монтажного приспособления. Светодиод имеет просвечивающий корпус с основанием и линзой в верхней части, внутри которого размещен светодиодный излучатель. Электроды светодиода выведены наружу из его корпуса через боковые стенки под углом 180 градусов относительно друг друга и перпендикулярно к его вертикальной оси, образуя по бокам корпуса электрические контакты. Монтажное приспособление выполнено в виде изолирующего корпуса с отверстиями и прорезями и/или пазами под корпус и контакты светодиода, в которых, также, размещены подпружиненные контакты монтажного приспособления, выполненные в виде металлических пластин, имеющих выводы наружу изолирующего корпуса. Подсоединение светодиода к монтажному приспособлению осуществляют погружением светодиода в изолирующий корпус и заклиниванием его контактов с контактами монтажного приспособления путем поступательного и/или вращательного движения светодиода. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Светодиодная матрица относится к области информационной техники и может быть использована при построении крупногабаритных матричных экранов и иных средств отображения визуальных данных. Светодиодная матрица содержит несущий элемент, имеющий верхнее основание, на котором расположены светодиоды, и нижнее основание, на котором расположены элементы для управления светодиодами. При этом светодиодная матрица имеет защитное покрытие, однородно сформированное по всей площади верхнего основания из эластичного светопрозрачного эпоксидного компаунда с вязкостью 5050…6050 сП и твердостью 50…60 Шор А, полностью закрывающее все светодиоды. Использование изобретения позволит получить повышение надежности от механических повреждений, повышение степени защиты от электростатических повреждений кристалла светодиода. А также обеспечивается теплоперенос, стабилизируется температура светодиодов за счет прямого контакта компонента с корпусом светодиода, что увеличивает в 3-5 раз время эксплуатации видеоэкрана. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам автоматической и полуавтоматической блокировки железнодорожного транспорта. Предназначено для использования в качестве источника света в сигнальных установках (светофорах) железнодорожного транспорта и метрополитена с контролем работоспособности во включенном и выключенном состоянии. Технический результат: повышение надежности и снижение потребляемой мощности светофорной лампы за счет использования реактивного балласта. При этом предлагаемая лампа полностью взаимозаменяема с традиционными 2-нитевыми лампами накаливания. Светодиодная лампа для железнодорожного светофора с реактивным балластом содержит электрическую цепь с мостом, предохранителем, корпус, выполненный в виде стандартного цоколя светофорной лампы накаливания ЖС-12-15+15 или ЖС-12-25+25, а также реактивный балласт, в качестве которого могут выступать балластный конденсатор, или индуктивность, или насыщенный трансформатор, или автотрансформатор. Устройство снабжено схемой отключения лампы от сети при наличии питающего напряжения и одновременном отсутствии излучения полупроводникового излучателя или излучателей, которая управляется от светочувствительного элемента, находящегося в оптической видимости с излучателем. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электронной полупроводниковой промышленности и может быть использовано в производстве светодиодных источников света. Согласно способу изготовления светодиода,полупроводниковый излучатель и прозрачный световыводящий элемент соединяют в единый излучающий элемент, на наружную поверхность световыводящего элемента наносят защитное просветляющее покрытие. Защитное просветляющее покрытие выполняют из материала, показатель преломления которого в n П n Э раз меньше показателя преломления материала световыводящего элемента, где nП - показатель преломления материала защитного просветляющего покрытия, nЭ - показатель преломления материала световыводящего элемента. Толщину hП просветляющего покрытия задают из условия получения максимального коэффициента пропускания световыводящего элемента по формуле где d0 - оптическая толщина просветляющего покрытия, nП - показатель преломления материала защитного просветляющего покрытия. Технический результат - упрощение технологии изготовления светодиода. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является создание оптимального теплового режима работы светодиодов для получения максимальной светоотдачи, повышение надежности, долговечности и уменьшение габаритов корпуса. Светодиодная лампа содержит полый корпус, на котором закреплены колба и цоколь, а внутри корпуса расположены средство для теплоотвода с оребрением, вентилятор, плата источника питания и плата как минимум с одним источником света. Корпус выполнен состоящим из двух соединенных между собой частей - металлической, соединенной с колбой, и второй части, соединенной с цоколем. Металлическая часть выполнена с внутренним оребрением, ребра которого обращены в сторону полости корпуса, и выполняет функцию средства теплоотвода. Стенки обеих частей корпуса выполнены с выступами, обращенными наружу и совместно образующими внутри корпуса сквозные каналы, открытые в полость корпуса и сообщенные с внешней средой входными и выходными отверстиями. Входные отверстия сквозных каналов расположены со стороны торца металлической части корпуса, а выходные - со стороны противоположного торца на второй части корпуса. На внешнем плоском торце металлической части корпуса закреплена плата по меньшей мере с одним светодиодом. Вентилятор установлен на рамке внутри металлической части корпуса и расположен между платой по меньшей мере с одним светодиодом и платой источника питания, закрепленной во второй части корпуса и соединенной проводами с контактными элементами цоколя и платой по меньшей мере с одним светодиодом. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, а более конкретно к светодиодам и лазерам на основе гетероструктур. В активную область известного типа излучающих p-n-гетероструктур предлагается ввести дополнительный узкозонный слой. Этот слой играет роль поглотителя излучения из более широкозонной области излучательной рекомбинации, в результате чего в этом узкозонном слое возникают неравновесные носители заряда. Параметры узкозоннго слоя таковы, что в результате в нем происходит накопление носителей заряда и последующий термический выброс их в широкозонный слой активной области. Выброшенные носители заново рекомбинируют в широкозонном слое и описанный процесс повторяется заново. Это приводит к заметному увеличению концентрации неосновных носителей как в узкозонном, так и в широкозонном слоях активной области. Увеличение концентрации носителей повышает внешний квантовый выход излучающих приборов на основе такой гетероструктуры. Неравновесные носители, выброшенные из узкозонного слоя, могут приводить к самоохлаждению этого слоя, улучшая тем самым условия для излучательной рекомбинации в нем. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является увеличение срока работы. Устройство (100) со светодиодом содержит внешний корпус (102), элемент (114) светодиода, который включает в себя по меньшей мере один светодиод (114а), расположенный внутри внешнего корпуса (102), выводящую свет часть (108), составляющую часть внешнего корпуса (102), герметизированную полость (104), содержащую контролируемую атмосферу, и герметик (110), предназначенный для герметизации полости. Технический результат достигается за счет того, что устройство снабжено удаленным элементом (116) с органическим люминофором и газопоглотителем, расположенными в герметизированной полости, и основанием. Выводящая свет часть (108) является внешней оболочкой корпуса (102), соединенной с основанием при помощи герметика. Удаленный элемент (116) из органического люминофора представляет собой колпак, покрывающий светодиоды (114а), и расположенный между светодиодами и внешней оболочкой. Газопоглотитель размещен между удаленным элементом (116) из органического люминофора и внешней оболочкой. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Полупроводниковое светоизлучающее устройство белого цвета содержит оптически прозрачный корпус с нанесенным на стенках люминофором. Внутри корпуса установлены лазерные диоды, имеющие ось симметрии. Причем лазерные диоды расположены последовательно на оси симметрии светоизлучающего устройства таким образом, что их оси симметрии совпадают между собой. Торцы лазерных диодов соединены так, что они находятся в электрическом и механическом контакте и образуют линейку лазерных диодов, диаграмма направленности излучения которой имеет ось симметрии, совпадающую с осью симметрии светоизлучающего устройства. Технический результат заключается в создании полупроводникового светоизлучающего устройства белого света большой интенсивности светового излучения без увеличения размеров светоизлучающих элементов, обеспечивающего при этом однородную засветку люминофора. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх