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表面粗化による高効率の(B,Al,Ga,In)Nベースの発光ダイオード

シーズコード S130010006
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 藤井 哲雄
  • ガオ, ヤン
  • フー, イーブリン エル.
  • 中村 修二
技術名称 表面粗化による高効率の(B,Al,Ga,In)Nベースの発光ダイオード
技術概要 GaNベースのLEDは、n型電極40、n型層42、活性領域44、p型層46、及びp型電極48を含む。p型電極48は、n型電極54を含むSiサブマウント52に、ハンダ層50を介して、フリップチップボンディングされている。n型層42、活性領域44、及びp型層46は、(B、Al、Ga、In)N合金から成る。n型層42の表面粗面化のために乾式又はPECエッチング法を用いる。このLEDは、c軸に沿って成長されるべきで、n型GaN表面がN面であることは重要である。何故なら、表面粗面化のための異方性エッチングは、Ga面GaNよりもN面GaNでより容易に観察されるからである。N面GaNはレーザリフトオフ技術で作成されるか、又はLED構造がc平面バルクのGaNウェハーで成長される。表面を粗くしたn型GaN表面42に向かう活性領域44からの発生光は、表面で散乱され、活性領域に光を戻す反射にはならない。p型電極48は、光吸収を低減しn型GaN表面42への光反射増加のため、高反射率特性を有することが望ましい。実験結果では、本発明の表面粗面化LEDの上向きの光出力は、平坦表面に比べ2~3倍増加した。
画像

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研究分野
  • 発光素子
展開可能なシーズ GaNベースのLEDの表面を粗くすることによって、光取り出し効率を向上させる手段を提供する。
表面粗面化LEDは、粗面化無に比較し、粗面化処理を行った後、出力が2~3倍の増加を示した。又製造技術はシンプルで、複雑な処理を要しないため、表面を粗くしたGaNベースのLED製造に適した技術である。
用途利用分野 フルカラーLEDディスプレイ、LED信号機、白色LED
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア, 独立行政法人科学技術振興機構, . 藤井 哲雄, ガオ, ヤン, フー, イーブリン エル., 中村 修二, . 表面粗化による高効率の(B,Al,Ga,In)Nベースの発光ダイオード. 特表2007-521641. 2007-08-02
  • H01L  33/32     
  • H01L  21/306    

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