[实用新型]光学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光二极管器件、包括激光二极管器件的照明装置和光学装置。

背景技术

在1960年，TheodoreH.Maiman在Malibu(马里布)的Hughes研究实验室首次演示了激光器。

实用新型内容

本实用新型涉及一种激光二极管器件，包括：提供基板，该基板具有表面区域并且形成与表面区域重叠的外延材料；所述外延材料，包括n型包覆层区域；有源区，包括与n型包覆层区域重叠的至少一个有源层；以及p型包覆层区域，与有源层区域重叠。图案化外延材料以形成多个晶片，该晶片的每一个对应于至少一个激光器器件，特征在于一对晶片之间的第一节距，该第一节距小于设计宽度。多个晶片中的每一个转移至载体晶圆，使得每对晶片以在每对晶片之间的第二节距配置，该第二节距大于第一节距。

本实用新型提供了一种激光二极管器件，所述激光二极管器件包括：载体芯片，从载体基板上单一化；一个或多个外延材料晶片，从基板上被转移至所述载体基板；所述外延材料包括n型包覆层区域、包括与所述n型包覆层区域重叠的至少一个有源层的有源区以及与所述有源层区域重叠的p型包覆层区域；以及一个或多个激光二极管带区域，形成在所述外延材料晶片中。

在上述器件中，所述激光二极管器件包括一对面。

在上述器件中，所述外延材料包括GaN、AlN、InN、InGaN、AlGaN、InAlN、InAlGaN中的一种或多种或者AlAs、GaAs、GaP、InP、AlP、AlGaAs、AlInAs、InGaAs、AlGaP、AlInP、InGaP、AlInGaP、AlInGaAs和AlInGaAsP中的一种或多种。

在上述器件中，所述载体基板包括碳化硅、氮化铝、氧化铍、金、银、铜或石墨、碳纳米管或石墨烯或者它们的复合材料中的一种或多种。

在上述器件中，所述载体基板包括单晶硅、多晶硅、蓝宝石和多晶氮化铝中的至少一个。

在上述器件中，电气绝缘层被布置为覆盖所述载体基板。

在上述器件中，所述晶片中的每一个包括一个或多个部件，所述一个或多个部件单独或以任意组合的方式选自于电气接触、电流散布区域、光学包覆层区域、激光器脊形、激光器脊形钝化或者一对面中的至少一个。

在上述器件中，接合垫位于所述载体的与所接合的外延材料相对的一侧上；其中，所述激光二极管器件包括能够以约1W以上的光学输出功率操作的一个或多个含镓和氮的发紫光或蓝光的激光二极管；其中，由所述载体基板产生的所述载体芯片由碳化硅、氮化铝、氧化铍、金、银、铜或石墨、碳纳米管或石墨烯或者它们的复合材料中的一种或多种构成；并且其中，所述光学输出被配置为激发波长转换材料。

在上述器件中，所述波长转换材料是荧光体材料。

在上述器件中，所述激光二极管器件是包括一个或多个含镓和氮的发蓝光和绿光的激光二极管和一个或多个含镓和砷的发红光的激光二极管的RGB器件。

在上述器件中，所述载体芯片被配置为与所述封装件直接接合。

本实用新型还提供了一种包括激光二极管器件的照明装置，所述装置包括：外延材料，包括n型包覆层区域、包括与所述n型包覆层区域重叠的至少一个有源层的有源区以及与所述有源层区域重叠的p型包覆层区域；至少一个晶片，由多个晶片配置，每一个所述晶片对应于至少一个激光二极管器件；一个或多个载体，包括由所述多个晶片中的每一个至所述一个或多个载体基板的转移配置的所述多个晶片中的一个或多个；波长转换元件，光学耦接至所述晶片以在白色光谱中发射电磁辐射，所述电磁辐射通过所述波长转换元件被部分转换或通过所述波长转换元件被完全转换。

在上述装置中，所述多个晶片中的每一个在所述一个或多个载体基板上配置至少一对晶片之间的从第一节距(pitch，间距)到第二节距的空间间隔。

在上述装置中，所述晶片是在所述载体基板上以阵列布置的多个晶片中的一个；其中，所述晶片被配置为发射440nm和460nm范围的波长；并且其中，所述波长转换元件是荧光体材料。

在上述装置中，所述波长转换元件包括荧光体、石榴石基质材料、掺杂元素、钇铝石榴石基质材料和稀土掺杂元素中的至少一个。

在上述装置中，所述波长转换元件包括荧光体、选自Ce、Nd、Er、Yb、Ho、Tm、Dy和Sm、它们的组合中的一种或多种的稀土掺杂元素。

在上述装置中，所述波长转换元件包括具有大于90％纯基质晶体的密度的高密度荧光体元件。