TWI246779B

Increasing the brightness of III-nitride light emitting devices

Abstract

LEDs employing a III-Nitride light emitting active region deposited on a base layer above a substrate show improved optical properties with the base layer grown on an intentionally misaligned substrate with a thickness greater than 3.5 μm. Improved brightness, improved quantum efficiency, and a reduction in the current at which maximum quantum efficiency occurs are among the improved optical properties resulting from use of a misaligned substrate and a thick base layer. Illustrative examples are given of misalignment an gles in the range from 0.05°to 0.50°, and base layers in the range from 6.5 to 9.5 μm although larger values of both misalignment angle and base layer thickness can be used. In some cases, the use of thicker base layers provides sufficient structural support to allow the substrate to be removed from the device entirely.

TWI246779B, drawing sheet 1
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22 claims: 22 independent, 0 dependent

  1. 1
    一種發光結構,其包括:一種發光元件,其包括:一厚度超過約3.5微米的基層,其形成在一上層面對一基板的主要結晶面至少有0.05°角度偏差的藍寶石基板上;及一在基層之上形成的III-氮化物發光區。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該偏差角度在0.05°到10°範圍內。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該偏差角度在0.05°到5°範圍內。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該偏差角度在0.05°到1°範圍內。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該厚度是從約3.5微米到約200微米。
  6. 6
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該厚度是從約3.5微米到約20微米。
  7. 7
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該厚度是從約3.5微米到約10微米。
  8. 8
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該厚度是從約3.5微米到約7微米。
  9. 9
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該主要結晶面是c-平面。
  10. 10
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該基層的摻雜程度朝發光區方向增加。
  11. 11
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該基層的摻雜程度朝發光區方向減少。
  12. 12
    如申請專利範圍第1項的結構,其中該基層包含許多副層。
  13. 13
    如申請專利範圍第12項的結構,其中該基層包含在該基板上層面之上的第一副層及在該第一副層之上的第二副層,其中該第二副層比該第一副層有較多的摻雜。
  14. 14
    如申請專利範圍第I3項的結構,其中該第一副層是輕微摻雜。
  15. 15
    如申請專利範圍第14項的結構,其中該第一副層包含有輕微摻雜的氮化鎵。
  16. 16
    如申請專利範圍第15項的結構,其中該第二副層包含有n-型氮化鎵。
  17. 17
    如申請專利範圍第13項的結構,其進一步包括在第二副層之上的第三副層。
  18. 18
    如申請專利範圍第17項的結構,其中該第三副層是輕微摻雜。
  19. 19
    如申請專利範圍第16項的結構,其中該第二副層摻雜至少每立方公分約10 18 個摻質原子。
  20. 20
    如申請專利範圍第1項的結構,其包括一顯示器元件,該顯示器元件包含有至少一個藍色發光元件、至少一個綠色發光元件及至少一個紅色發光元件,其中至少藍色發光元件、綠色發光元件及紅色發光元件中的一個包括:一厚度超過約3.5微米的基層,其形成在一上層面對基板的主要結晶面至少有0.05°角度偏差的基板上;及在基層之上形成的III-氮化物發光區。
  21. 21
    一種製造發光元件結構的方法,其包括:a)提供有一上層面的基板,其中該上層面和該基板主要結晶面有一至少0.05°的角度偏差;b)在該基板的該上層面上沉積一基層,其中該基層的厚度超過約3.5微米;及c)在該基層上形成一III-氮化物發光區。
  22. 22
    如申請專利範圍第21項的方法,其包括在該基層沉積在其上後,移去該基板。
Independent claims22