本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于尤其在遠場中混合具有不同波長的電磁輻射的光電子器件（1）。在支承體（2）上設(shè)有至少一個第一半導體芯片（3）以發(fā)射在第一光譜范圍中的電磁輻射。此外，在支承體（2）上設(shè)有至少一個第二半導體芯片（4、4a、4b）以發(fā)射在第二光譜范圍中的電磁輻射。第一和第二光譜范圍彼此不同。至少一個第一半導體芯片（3）和至少一個第二半導體芯片（4、4a、4b）設(shè)置在唯一的封裝件中。通過隔離件（5）將至少一個第一半導體芯片（3）與至少一個第二半導體芯片（4、4a、4b）光學地分隔開。至少一個第一半導體芯片（3）和至少一個第二半導體芯片（4、4a、4b）分別中心對稱地圍繞共同的對稱中心設(shè)置。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于混合不同波長的電磁輻射的光電子器件。此外，說明一種用于制造光電子器件的方法。
技術(shù)介紹
為了產(chǎn)生混合光，能夠在光電子器件中將直接鄰近的發(fā)射不同波長的電磁輻射的半導體芯片彼此組合。在此，第一半導體芯片能夠部分地吸收第二半導體芯片的電磁輻射，這使光電子器件的光效率變差。例如為了產(chǎn)生暖白色的光，能夠?qū)l(fā)射藍色光的InGaN半導體芯片與發(fā)射紅色光的AlGaInP半導體芯片組合。在此，能夠出現(xiàn)高的吸收損失，因為對于具有小于大約 600nm波長的、因此尤其在藍色光譜范圍中的、由InGaN半導體芯片發(fā)射的電磁輻射而言，AlGaInP半導體芯片是強烈吸收的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種將吸收損失最小化的光電子器件。所述目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求I或14所述的來實現(xiàn)。光電子器件的改進形式和有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中說明。不同的實施形式具有用于尤其在遠場中混合不同波長的電磁輻射的光電子器件。在支承體上設(shè)有至少一個第一半導體芯片以發(fā)射在第一光譜范圍中的電磁輻射。此外，在支承體上設(shè)有至少一個第二半導體芯片以發(fā)射在第二光譜范圍中的電磁輻射。第一和第二光譜范圍彼此不同。至少一個第一半導體芯片和至少一個第二半導體芯片設(shè)置在唯一的封裝件中。通過隔離件將至少一個第一半導體芯片與至少一個第二半導體芯片光學地分隔開。此外，至少一個第一半導體芯片和至少一個第二半導體芯片分別圍繞共同的對稱中心中心對稱地設(shè)置。通過隔離件阻止由第二半導體芯片發(fā)射的電磁輻射被第一半導體芯片吸收。中心對稱表示，第一半導體芯片和第二半導體芯片分別圍繞共同的對稱中心設(shè)置。換言之，光電子器件具有對于第一和第二半導體芯片的共同的中心。由此，從光電子器件發(fā)出的混合光呈現(xiàn)來自第一和第二光譜范圍中的電磁輻射的極其好的混合?；旌嫌绕湓谶h場中是良好的。在一個優(yōu)選的實施形式中，第一半導體芯片能夠設(shè)置在光電子器件的內(nèi)部區(qū)域中。第二半導體芯片能夠設(shè)置在外部區(qū)域中。特別地，第二半導體芯片能夠環(huán)形地圍繞第一半導體芯片設(shè)置。這是有利的，因為由此尤其在遠場中能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的光密度。在一個優(yōu)選的實施形式中，圍繞著第二半導體芯片設(shè)置另外的隔離件。這是有利的，因為由此能夠阻止?jié)沧⒉牧喜黄谕叵蛲饬魇АＴ谝粋€優(yōu)選的實施形式中，在第一和第二半導體芯片之間的隔離件構(gòu)造成環(huán)形。這是有利的，因為由此能夠不首先在遠場中進行電磁輻射的混合，而是在幾厘米之后就已經(jīng)進行電磁輻射的混合。這例如能夠在亞光面上進行。另外的隔離件也能夠構(gòu)造成環(huán)形。在一個優(yōu)選的實施形式中，隔離件能夠具有大約200 μ m和大約2mm之間的高度、優(yōu)選大約500 μ m的高度。這是有利的，因為由此避免第二半導體芯片的電磁輻射被第一半導體芯片吸收。半導體芯片具有至少一個發(fā)射電磁輻射的有源區(qū)。有源區(qū)能夠是pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、多量子講結(jié)構(gòu)(MQW, Multiple Quantum Well)、單量子講結(jié)構(gòu)(SQW, Single QuantumWell)。量子阱結(jié)構(gòu)表示量子阱(三維)、量子線(二維)和量子點(一維)。在一個優(yōu)選的實施形式中，第一半導體芯片能夠是設(shè)計用于發(fā)射尤其在紅色光譜 范圍中的電磁輻射的AlGaInP半導體芯片。第二半導體芯片能夠在III-V族化合物半導體材料上生長、尤其在如氮化鎵(GaN)的氮化物化合物半導體材料上生長。例如，第二半導體芯片能夠是設(shè)計用于發(fā)射尤其在藍色光譜范圍中的電磁輻射的InGaN半導體芯片。在一個優(yōu)選的實施形式中，由InGaN半導體芯片發(fā)射的電磁福射的一部分通過轉(zhuǎn)換介質(zhì)從藍色光譜范圍中轉(zhuǎn)換到黃綠色光譜范圍中。轉(zhuǎn)換介質(zhì)能夠具有發(fā)光材料顆粒。所述發(fā)光材料顆粒能夠具有磷。磷能夠具有釔鋁石榴石。從藍色光部分地轉(zhuǎn)換成黃色光是極其有利的，因為能夠從藍色光和黃色光的疊加中產(chǎn)生白色光。將AlGaInP半導體芯片和InGaN半導體芯片設(shè)置在一個封裝件中是極其有利的，因為由此能夠?qū)崿F(xiàn)在紅色光譜范圍中的電磁輻射與出于InGaN半導體芯片的藍色和黃綠色輻射的良好的混合。由藍色光、黃色光和紅色光所組成的所述混合光尤其適用于產(chǎn)生暖白色光。通過中心對稱地設(shè)置AlGaInP半導體芯片和InGaN半導體芯片還能夠?qū)崿F(xiàn)，暖白色光至少在遠場中具有高的顏色均勻性。在AlGaInP半導體芯片強烈吸收波長小于大約600nm的電磁福射的情況下,通過光學隔離件將AlGaInP半導體芯片和InGaN半導體芯片分隔開是尤其有利的。能夠澆注半導體芯片。澆注材料用于保護接觸線，但是主要用于提高電磁輻射耦合輸出的效率。帶有澆注材料時的效率與不帶澆注材料時的效率相比最多能夠提高直至80%。在中心的AlGaInP半導體芯片借助第一澆注材料來澆注。硅樹脂和環(huán)氧樹脂能夠用作澆注材料。在此，圍繞AlGaInP半導體芯片的隔離件也用作第一澆注材料的停流件。第一澆注材料包括盡可能少的散射中心。紅光應當在無波長轉(zhuǎn)換的情況下盡可能完全地離開第一澆注材料。特別地，第一澆注材料不包括磷。在一個優(yōu)選的實施形式中，InGaN半導體芯片借助尤其由硅樹脂構(gòu)成的第二澆注材料以平坦的體積澆注物的形式來澆注。第二澆注材料包括尤其為磷的轉(zhuǎn)換介質(zhì)。通過轉(zhuǎn)換介質(zhì)將由InGaN半導體芯片發(fā)射的電磁輻射的一部分從藍色光譜范圍中轉(zhuǎn)化成在黃綠色光譜范圍中的電磁輻射。在一個優(yōu)選的實施形式中，半球形的稱合輸出透鏡覆蓋AlGaInP半導體芯片。換言之，耦合輸出透鏡覆蓋由圍繞AlGaInP半導體芯片的隔離件包圍的面積，即內(nèi)部區(qū)域或發(fā)射面。耦合輸出透鏡是有利的，因為耦合輸出透鏡通過如下方式提高了電磁輻射的耦合輸出效率，即與沒有透鏡的布置相比降低全反射的輻射的比例。在一個優(yōu)選的實施形式中，耦合輸出透鏡的幾何尺寸滿足魏爾施特拉斯條件(Weierstraβ bedingung)。該條件要求上面設(shè)置有AlGaInP半導體芯片的圓形面的半徑與耦合輸出透鏡的半徑的比符合耦合輸出透鏡外部的折射率與耦合輸出透鏡內(nèi)部的折射率的比。能夠以公式說明該條件半徑B/半徑折射率,啼/折射率透鏡空氣折射率、即I假設(shè)為耦合輸出透鏡外部的折射率。耦合輸出透鏡能夠由具有I. 5折射率的高折射率的玻璃所制成。這得出以下條件半徑面/半徑透鏡彡1/1. 5=2/3。 如果耦合輸出透鏡由常規(guī)的硅樹脂所制成，那么折射率為I. 4。如果耦合輸出透鏡由高折射率的硅樹脂所制成，那么折射率為1.54。其他的澆注材料也能夠用于耦合輸出透鏡。為了簡便，數(shù)值I. 5可假設(shè)作為上述澆注材料的折射率。當滿足魏爾施特拉斯條件時，最小化在耦合輸出透鏡到空氣的過渡部處發(fā)生的全反射。這是尤其有利的，因為因此降低耦合輸出損失。為了滿足魏爾施特拉斯條件，不能夠?qū)lGaInP半導體芯片任意地設(shè)置在隔離件附近，而是必須盡可能設(shè)置在中央。優(yōu)選地，耦合輸出透鏡能夠被粘貼上或者通過澆注過程而自身地產(chǎn)生。如果滿足魏爾施特拉斯條件，對由AlGaInP半導體芯片發(fā)射的電磁輻射而言，產(chǎn)生朗伯遠場(Lambertsches FernfelcDo在一個優(yōu)選的實施形式中，InGaN半導體芯片構(gòu)成為體積發(fā)射器、尤其構(gòu)成為藍寶石芯片。在一個更優(yōu)選的實施形式中，InGaN半導體芯片構(gòu)造為表面發(fā)射器、尤其構(gòu)造為薄膜芯片。表面發(fā)射器至少部分地設(shè)置在高反射率的材料中、尤其是設(shè)置在填充TiO2的硅樹脂本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：拉爾夫·維爾特，
申請(專利權(quán))人：歐司朗光電半導體有限公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。