[发明专利]无镉再发光半导体构造

说明书

相关专利申请的交叉引用

参考下面待审的美国专利申请，这些专利申请的特征可并入目前公开的实施中：2009年5月5日提交的美国专利申请No 61/175,640，“Re-Emitting Semiconductor Construction With Enhanced ExtractionEfficiency(提取效率增强的再发光半导体构造)”(代理人案卷号No.64759US002)、2009年5月5日提交的美国专利申请No.61/175,632，“Semiconductor Devices Grown on Indium-Containing Substrates Utilizing Indium Depletion Mechanisms”(使用铟耗尽机制在含铟基板上生长的半导体器件)(代理人案卷号No.65434US002)以及2009年5月5日提交的美国专利申请No.61/175,636，“Re-Emitting Semiconductor Carrier Devices For Use With LEDs and Methods of Manufacture”(与LED一起使用的再发光半导体载体器件及其制造方法)(代理人案卷号No.65435US002)。

技术领域

本发明整体涉及固态半导体光源。

背景技术

已知各种各样的半导体器件及制成半导体器件的方法。这些器件中的一些被设计用于发光，如，可见光或近可见(例如，紫线或近红外)光。实例包括诸如发光二极管(LED)和激光二极管之类的电致发光器件，其中向所述器件施加电驱动电流或类似的电信号，使得其发光。被设计用于发光的半导体器件的另一个实例是再发光半导体构造(RSC)。

与LED不同，RSC不需要来自外部电路的电驱动电流来发光。相反，RSC通过在RSC的激活区域吸收第一波长λ₁的光来产生电子-空穴对。然后，这些电子和空穴在激活区域复合成势阱，以发射不同于第一波长λ₁的第二波长λ₂的光，并且根据势阱的数量及其设计特征可选择地仍发射其它波长λ₃、λ₄等等的光。通常由连接至RSC的蓝、紫或紫外发光LED提供第一波长λ₁的初始辐射或“泵浦光”。示例性的RSC器件、构造RSC器件的方法及相关的器件和方法可见于例如美国专利7,402,831(Miller等人)、美国专利申请公开US 2007/0284565(Leatherdale等人)和US 2007/0290190(Haase等人)、PCT专利公开WO 2009/048704(Kelley等人)以及2008年6月26日提交的待审的美国专利申请No.61/075,918，“Semiconductor Light Converting Construction(半导体光转换构造)”(代理人案卷号No.64395US002)，这些公开均以引用方式并入本文。

当本文参照特定波长的光时，阅读者应该理解，参照的是其光谱的峰值波长处于特定波长的光。

光学泵浦的垂直腔面发射激光器(VCSEL)可被认为是一种类型的RSC，并且在半导体器件的另一实例中被设计为发光。VCSEL将由泵浦光源发射的第一波长的光的至少一部分转换成至少部分相干的第二波长的光。VCSEL包括设置在第一和第二反射镜之间并将第一波长光的至少一部分转换为第二波长光的半导体多层叠堆。所述半导体多层叠堆包括量子阱，所述量子阱可含有Cd(Mg)ZnSe合金。参考了于2008年9月4日提交的待审的美国专利申请No.61/094,270“二极管泵浦光源”(代理人案卷号No.64116US002)，该申请以引用方式并入本文。

本专利申请关注的是能够发白光的光源。在一些情况下，通过组合诸如蓝光发射LED的电致发光器件与第一和第二基于RSC的发光元件的方式构造已知的白光光源。第一发光元件可以例如包括绿光发射势阱，其将一些蓝光转换成绿光并且透射其余的蓝光。第二发光元件可以包括将其从第一发光元件接收的绿光和/或蓝光中的一些转换成红光并透射其余的蓝光和绿光的势阱。所得的红光、绿光和蓝光组分组合，使得WO 2008/109296(Haase)所描述的(在其它实施例之中)这种器件提供基本上为白光的输出。