ＬＥＤ半導体ボディおよびＬＥＤ半導体ボディの使用法
本発明は、放射を発生する少なくとも１つの第１の活性層（３１）と、放射を発生する少なくとも１つの第２の活性層（３２）を備えたＬＥＤ半導体ボディ（１）に関する。本発明によればＬＥＤ半導体ボディ（１）にはフォトニック結晶（６）が設けられている。さらに本発明は、ＬＥＤ半導体ボディの使用法にも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ半導体ボディおよびＬＥＤ半導体ボディの使用法に関する。
【０００２】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第102006046037.5号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照によって本願に取り込まれるものとする。
【０００３】
プロジェクト用途のためには、発光密度ないしは輝度の高い放射源が必要とされる。しかも３０°以下の放射角度が望ましく、その理由は、光学システムは一般に０．５以下の開口数を有しており、したがってこの放射角度内の放射しか利用できないことによる。
【０００４】
薄膜発光ダイオードチップの基本原理は、たとえばI. Schnitzer等著Appl. Phys. Lett. 63 (16)、１９９３年１０月１８日、第２１７４〜２１７６頁に記載されている。薄膜発光ダイオードチップは良好な近似によればランベルト表面放射器である。たしかに薄膜発光ダイオードチップは放射特性ゆえにプロジェクション用途に適しているが、慣用の薄膜発光ダイオードチップは放射量が電流強度により制限されている活性層を備えた層構造を有している。それというのも活性層における電流密度は最大電流密度を上回ってはならないからであり、その理由は、そうでないと過度のエージング作用によりＬＥＤ半導体ボディの寿命を不利に短縮するおそれがあるからである。
【０００５】
本発明の課題は、発光密度ないしは輝度の高いＬＥＤ半導体ボディを提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１記載のＬＥＤ半導体ボディによって解決される。
【０００７】
さらに本発明の課題は、発光密度ないしは輝度の高いＬＥＤ半導体ボディの使用法を提供することである。
【０００８】
この課題は、請求項３１および３２記載の使用法によって解決される。
【０００９】
従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【００１０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディには、放射を発生する少なくとも１つの第１の活性層と、放射を発生する少なくとも１つの第２の活性層が含まれており、さらにフォトニック結晶が設けられている。
【００１１】
ここで活性層とは、放射を発生するｐｎ接合部のことである。最も単純な事例ではこのｐｎ接合部を、互いにじかに接し合うｐ導電形とｎ導電形の半導体層により形成することができる。有利であるのは、ｐ導電形の活性層とｎ導電形の活性層の間に、たとえばドーピングされたまたはドーピングされていない量子層の形態で、本来の放射発生層を形成することである。この量子層を、単一量子井戸構造（SQW, Single Quantum Well）または多重量子井戸構造（MQW, Multiple Quantum Well）として形成することができるし、あるいは量子ワイヤまたは量子ドット構造として形成することもできる。
【００１２】
慣用のＬＥＤ半導体ボディの場合、半導体ボディの半導体材料と周囲の媒体たとえば空気との間における屈折率差がかなり大きいことに起因して、特定の限界角度から全反射の発生する可能性があり、その結果、出射される放射の割合がきわめて僅かになってしまう。
【００１３】
有利なことに、全反射に起因する放射損失をフォトニック結晶により低減することができる。
【００１４】
半導体ボディから到来する光の放射が、屈折率ｎ１をもつ光学的に比較的密度の高い半導体材料と、屈折率ｎ２をもつ光学的に比較的密度の低い周囲媒体たとえば空気との間の界面で全反射するのは、この放射が全反射の限界角度θよりも大きいかまたはこれと等しい角度で界面に向けて当射される場合であり、ここで次式が成り立つ：
sin (θ) = n2/n1
ここで角度の記載は、光の放射の発生点における界面の垂線に関連づけられたものである。
【００１５】
有利なことに、ＬＥＤ半導体ボディのために設けられているフォトニック結晶によって、限界角度θ以上の角度でフォトニック結晶に当射する放射の一部分を偏向させて、それが限界角度θよりも小さい角度で放射出射面に当射して出射していくようにすることができる。さらにフォトニック結晶を用いることで、本来の放射角度を狭めることができる。
【００１６】
有利にはフォトニック結晶は、第１の屈折率をもつ複数の第１の領域と第２の屈折率をもつ複数の第２の領域を有している。殊に有利であるのは、これらの領域が規則的に配置されていることである。このような規則的な配置が、１次元の格子または２次元の格子あるいは３次元の格子に相応するように構成することができる。本発明においてたとえば、フォトニック結晶に２次元の格子構造をもたせることができる。この場合、隣り合う２つの第１の領域間の間隔もしくは隣り合う２つの第２の領域間の間隔が格子定数に対応する。フォトニック結晶によってその作用が最も良好に達成されるのは、格子定数が半導体ボディから発せられる放射の波長に整合されている場合である。有利であるのは、隣り合う２つの第１の領域間の間隔もしくは隣り合う２つの第２の領域間の間隔が、ＬＥＤ半導体ボディから発せられる放射の波長にほぼ対応していることである。この間隔が１０-9ｍ〜１０-6ｍであると格別有利である。
【００１７】
１つの有利な実施形態によれば、複数の第２の領域がつながっている。つまり、それぞれ２つの第２の領域がたとえば２つ以上の接触ポイントたとえば接触面を有している。この場合、接触ポイントもしくは接触面とは物理的な構成部分を意味するものではなく、フォトニック結晶が等しく構成された「結晶セル」に分割されているものとして考えた場合に生じる概念である。
【００１８】
典型的には、フォトニック結晶には誘電材料が含まれている。本発明によれば第１の領域は殊に有利には、ＬＥＤ半導体ボディの半導体層における充填された凹部または充填されていない凹部である。第１の領域を、凹部として周期的な配置で半導体層に取り込むことができる。択一的に可能であるのは、第１の領域を格子状に配置することであり、その際、第１の領域はアイランド状に形成されていて、適切な中間スペースたとえばつながった凹部によって互いに分離されている。したがってこの第２のオプションは第１のオプションの反転形態を成すものであり、つまり領域と凹部が互いに入れ替えられている。これら２つのケースにおいてともに有利であるのは、凹部もしくは中間スペースを、第１の領域の屈折率とは異なる屈折率をもつ充填材料たとえば誘電材料または他の半導体材料で充填できることである。たとえば第１の領域は１００ｎｍ〜５００ｎｍの幅および／または深さを有している。
【００１９】
１つの有利な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層は垂直方向で上下に配置されている。有利なことに、冒頭で述べた形式の慣用のＬＥＤ半導体ボディと対比すると、活性層が上下に配置されているＬＥＤ半導体ボディの場合、２つまたはそれよりも多くの活性層を放射発生のために同時に使用することができるので、発生される放射量全体もしくは発光密度が高められることになり有利である。発光密度は、半導体ボディの放射面積と空間角要素あたりの光出力である。
【００２０】
その際に有利であるのは、第１の活性層と第２の活性層が同じ波長を発生することである。このことはとりわけ、あとで説明するように活性層により発せられた放射を反射するために設けられている反射層との組み合わせにおいて有利である。なぜならば波長の異なる放射を発生する活性層とは異なり、この場合、反射された放射がそれぞれ他方の活性層により吸収されることは、送出される放射全体に対し不利な作用を及ぼさないからである。
【００２１】
さらに第１の活性層と第２の活性層を、半導体ボディにモノリシックに集積することができる。このようにすることで、第１の積層体と第２の積層体をたとえばボンディングなどにより接続する製造ステップが省かれる。
【００２２】
好適には、ＬＥＤ半導体ボディは支持部材上に配置されている。この目的で有利には、導電性の支持部材が用いられる。これにより垂直方向で導電性のコンポーネントを形成することができ、これによれば電流は実質的に垂直方向に流れる。この種のコンポーネントが優れている点は、ＬＥＤ半導体ボディ内で比較的均一な電流分布が得られることである。接触接続のために好適であるのは、導電性の支持部材においてＬＥＤ半導体ボディとは反対側に背面接点を配置することである。
【００２３】
支持部材がＬＥＤ半導体ボディのための成長基板と異なるものであると有利である。格別有利には、成長基板は半導体ボディとは分離されている。半導体ボディはたとえば薄膜半導体ボディである。
【００２４】
薄膜半導体ボディは、以下の特徴のうち少なくとも１つの特徴を有する点で優れている。
−放射を発生するエピタキシャル層列において支持部材に向かう側の第１の主面に、反射層が被着または形成されており、この反射層はエピタキシャル層列内で生じた電磁放射の少なくとも一部をエピタキシャル層列内に反射して戻す；
−エピタキシャル層列は２０μｍ以下の範囲内の厚さたとえば１０μｍの範囲内の厚さを有する；
−エピタキシャル層列には、混合構造を有する少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの半導体層が含まれており、この混合構造により理想的なケースでは、エピタキシャル層列内でほぼエルゴード的な光の分布が生じ、つまりこの光の分布は可能な限りエルゴード的な確率論的散乱特性を有する。
【００２５】
薄膜発光ダイオードチップの原理は、たとえばI. Schnitzer等によるAppl. Phys. Lett. 63 (16), 18. October 1993, 2174-2176に記載されており、その開示内容はこれを引用することで本願の開示内容とする。
【００２６】
薄膜発光ダイオードチップは良好な近似ではランベルト表面放射器であり、前照灯およびプロジェクタへの使用に殊に適している。
【００２７】
薄膜半導体ボディとして形成されたＬＥＤ半導体ボディの場合に有利であるのは、発光面あたりで出射される放射の強度が殊に狭い放射角度内で高められることである。
【００２８】
材料系に応じて、成長基板の除去を機械的または熱的に、あるいはレーザカット法により行うことができる。薄膜半導体ボディは、有利なことに順方向電圧が低い点および放射発生時の効率が高い点で優れている。さらに薄膜半導体ボディは支持部材の選択に関して、エピタキシに必要とされる境界条件によっても制約されておらず、したがって支持部材をたとえばそれらの熱的導電性についてもそれらのコストについても最適化することができる。
【００２９】
１つの有利な実施形態によればＬＥＤ半導体ボディと支持部材との間に、ＬＥＤ半導体ボディにおいて発せられる放射をフォトニック結晶の方向で反射させる反射層が配置されている。有利にはこのことによっても発光密度が高められる。
【００３０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディによれば、反射層は有利には金属を含んでいる。殊に有利には、反射層にはＡｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ａｇのうち少なくとも１つの材料が含まれている。反射層を金属層または金属層とＴＣＯ（Transparent Conductive Oxide）層の複合体として形成することができ、ここでＴＣＯ層にはたとえば酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化亜鉛を含めることができる。さらに反射層を金属層と構造形成ないしはパターニングされた層の複合体として構成することができる。この場合、構造形成された層には殊に電気的に絶縁性の材料たとえば窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれており、さらにこれにはたとえば開口部が設けられており、この開口部は有利には金属層の材料によって充填されている。さらに既述の実施形態によれば反射層は十分な導電性を有しており、したがって反射層全体に電流を流すことができる。
【００３１】
１つの実施形態によれば、フォトニック結晶はＬＥＤ半導体ボディにおいて支持部材とは反対側に配置されている。フォトニック結晶に対し、光学的な機能のほかに電気的な機能も担わせることができ、電流の拡開ないしは拡大のために用いられるよう構成することができる。
【００３２】
択一的な実施形態によれば、フォトニック結晶は反射層とＬＥＤ半導体ボディとの間に配置されている。このケースでもフォトニック結晶を、ＬＥＤ半導体ボディにおける電気的な特性の向上に寄与させることができる。
【００３３】
ＬＥＤ半導体ボディの１つの有利な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層との間にトンネル接合部が形成されている。このトンネル接合部は、第１の活性層と第２の活性層との間の電気的接続部として用いられる。たとえばこの種のトンネル接合部を、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と、第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層により形成することができる。とりわけ有利には、第１の活性層と第２の活性層は同じように配置されており、つまりこれらの活性層のｐｎ接合部はｐｎ−ｐｎ構造もしくはｎｐ−ｎｐ構造を成しており、この場合、ｐｎ接合部はそれらの間に位置するトンネル接合部によって電気的に直列に接続されている。同様に本発明において３つまたはそれよりも多くの活性層をＬＥＤ半導体ボディにおいて垂直方向で上下に配置させることができ、これらの活性層は同様のやり方で、２つの隣り合う活性層の間に形成されたそれぞれ１つのトンネル接合部を介して接続されている。
【００３４】
択一的な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層のｐｎ接合部が互いに同じように形成されており、つまりｐｎ−ｎｐ構造もしくはｎｐ−ｐｎ構造が生じるように形成されている。この場合、活性層を並列に接続することができる。
【００３５】
ＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、リン化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＰを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３６】
択一的にＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、ヒ化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＡｓを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３７】
さらに別のオプションによれば、ＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、窒化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＮを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３８】
ＬＥＤ半導体ボディは有利には垂直方向で放射を送出する。
【００３９】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディによれば、放射角度α≦３０°を達成することができる。このような狭い放射角度をもつＬＥＤ半導体ボディは、プロジェクション用途に殊に適している。
【００４０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディは、有利には放射送出コンポーネントの放射源として利用される。放射送出コンポーネントもＬＥＤ半導体ボディもプロジェクション用途に殊に適している。
【００４１】
図面を参照しながら以下で説明する実施例には、本発明のその他の特徴、利点ならびに有効性について示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるＬＥＤ半導体ボディの実施例に関する断面図
【００４３】
図面に示されているＬＥＤ半導体ボディ１は放射を発生する３つの活性層３１，３２，３３を有しており、これらの活性層は垂直方向で互いに上下に配置されており、つまり活性層３１，３２，３３の主延在方向に対し垂直な方向で上下に配置されている。これらの活性層３１，３２，３３はそれぞれ１つの積層体Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに属している。積層体Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩはさらに、第１の導電形をもつそれぞれ１つの層２１，２２，２３と、第２の導電形をもつそれぞれ１つの層４１，４２，４３を有している。典型的には、第１の導電形をもつ層２１，２２，２３と第２の導電形をもつ層４１，４２，４３の間に、それぞれ活性層３１，３２，３３が配置されている。
【００４４】
積層体Ｉ，ＩＩと積層体ＩＩ，ＩＩＩは、トンネル接合部５を介して互いに接続されている。たとえばこのトンネル接合部５が、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と、第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層を含むようにすることができる。このようにすることで、動作中の接合抵抗が低い効率的なトンネル接合を形成することができる。
【００４５】
３つの活性層３１，３２，３３をＬＥＤ半導体ボディ１に配置することによって有利には、全体として発せられるビーム量が高められる。ＬＥＤ半導体ボディ１のサイズは、ただ１つの活性層しか設けられていないＬＥＤ半導体ボディとほとんど変わらず、殊にＬＥＤ半導体ボディ１の発光面は活性層の個数には左右されないことから、有利には発光密度も十分に高められる。
【００４６】
半導体ボディ１は支持部材９に取り付けられている。支持部材９と半導体ボディ１との間に反射層８が配置されていると有利である。反射層８も支持部材９も導電性であると殊に有利である。さらに支持部材９には、半導体ボディ１とは反対側の面に背面接点が設けられている。同様に、ＬＥＤ半導体ボディ１において支持部材９とは反対側の面には前面接点１０が形成されている。このようにして垂直方向に導電性であるコンポーネントが形成され、このコンポーネントが優れている点は、ＬＥＤ半導体ボディ１内部における電流分布の均一性が比較的高いことである。
【００４７】
ＬＥＤ半導体ボディ１は別個の成長基板上で成長させられ、ついで支持部材に取り付けられる。この取り付けはたとえば、はんだ付け、ボンディングまたは接着により行われ、その際に有利には、成長基板がＬＥＤ半導体ボディから剥離される。反射層８をたとえばブラッグミラー、金属層または金属層とＴＣＯ層の複合体として形成することができ、ここでＴＣＯ層にはたとえば酸化インジウムスズまたは酸化亜鉛を含めることができる。さらに反射層８を金属層と構造形成ないしはパターニングされた層の複合体として構成することができる。この場合、構造形成された層には殊に電気的に絶縁性の材料たとえば窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれており、さらにこれにはたとえば開口部が設けられており、この開口部は有利には金属層の材料によって充填されている。このようにすることで、支持体部材９の方向に放出される放射成分を、放射出射面の方向に反射させることができる。放射出射面においてＬＥＤ半導体ボディ１は、放射効率ないしは発光効率を高めるためフォトニック結晶６を有している。フォトニック結晶６は、第１の屈折率をもつ第１の領域６ａと第２の屈折率をもつ第２の領域６ｂを有している。第２の領域６ｂは有利には半導体ボディ１に使用される半導体材料から成るのに対し、第１の領域６ａは第２の導電形の層４３の後に続く半導体層に凹部として取り込まれている。これらの凹部を充填されていない状態もしくは空気で充填された状態とすることができ、あるいはこれに対する代案として、たとえば半導体材料とは異なる屈折率を有する充填材料によって充填された状態とすることもできる。この実施例によれば、第２の領域６ｂはつながっている。さらにこの場合、第１の領域６ａは第２の領域６ｂによって取り囲まれている。また、第１の領域６ａはシリンダ状に形成されている。とはいうものの本発明はこの形状に規定されるものではない。第１の領域６ａは半導体層において規則的に配置されているので、この配置構成ゆえに２次元の格子が形成されている。
【００４８】
本発明は既述の実施例に限定されるものではない。そうではなくむしろ本発明は新規のあらゆる特徴ならびにその組み合わせを含むものであって、このことはたとえそれらの特徴またはそれらの組み合わせが特許請求の範囲または実施例に明示的に示されていない場合であっても該当する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ半導体ボディおよびＬＥＤ半導体ボディの使用法に関する。
【０００２】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第102006046037.5号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照によって本願に取り込まれるものとする。
【０００３】
プロジェクト用途のためには、発光密度ないしは輝度の高い放射源が必要とされる。しかも３０°以下の放射角度が望ましく、その理由は、光学システムは一般に０．５以下の開口数を有しており、したがってこの放射角度内の放射しか利用できないことによる。
【０００４】
薄膜発光ダイオードチップの基本原理は、たとえばI. Schnitzer等著Appl. Phys. Lett. 63 (16)、１９９３年１０月１８日、第２１７４〜２１７６頁に記載されている。薄膜発光ダイオードチップは良好な近似によればランベルト表面放射器である。たしかに薄膜発光ダイオードチップは放射特性ゆえにプロジェクション用途に適しているが、慣用の薄膜発光ダイオードチップは放射量が電流強度により制限されている活性層を備えた層構造を有している。それというのも活性層における電流密度は最大電流密度を上回ってはならないからであり、その理由は、そうでないと過度のエージング作用によりＬＥＤ半導体ボディの寿命を不利に短縮するおそれがあるからである。
【０００５】
本発明の課題は、発光密度ないしは輝度の高いＬＥＤ半導体ボディを提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１記載のＬＥＤ半導体ボディによって解決される。
【０００７】
さらに本発明の課題は、発光密度ないしは輝度の高いＬＥＤ半導体ボディの使用法を提供することである。
【０００８】
この課題は、請求項３１および３２記載の使用法によって解決される。
【０００９】
従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【００１０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディには、放射を発生する少なくとも１つの第１の活性層と、放射を発生する少なくとも１つの第２の活性層が含まれており、さらにフォトニック結晶が設けられている。
【００１１】
ここで活性層とは、放射を発生するｐｎ接合部のことである。最も単純な事例ではこのｐｎ接合部を、互いにじかに接し合うｐ導電形とｎ導電形の半導体層により形成することができる。有利であるのは、ｐ導電形の活性層とｎ導電形の活性層の間に、たとえばドーピングされたまたはドーピングされていない量子層の形態で、本来の放射発生層を形成することである。この量子層を、単一量子井戸構造（SQW, Single Quantum Well）または多重量子井戸構造（MQW, Multiple Quantum Well）として形成することができるし、あるいは量子ワイヤまたは量子ドット構造として形成することもできる。
【００１２】
慣用のＬＥＤ半導体ボディの場合、半導体ボディの半導体材料と周囲の媒体たとえば空気との間における屈折率差がかなり大きいことに起因して、特定の限界角度から全反射の発生する可能性があり、その結果、出射される放射の割合がきわめて僅かになってしまう。
【００１３】
有利なことに、全反射に起因する放射損失をフォトニック結晶により低減することができる。
【００１４】
半導体ボディから到来する光の放射が、屈折率ｎ１をもつ光学的に比較的密度の高い半導体材料と、屈折率ｎ２をもつ光学的に比較的密度の低い周囲媒体たとえば空気との間の界面で全反射するのは、この放射が全反射の限界角度θよりも大きいかまたはこれと等しい角度で界面に向けて当射される場合であり、ここで次式が成り立つ：
sin (θ) = n2/n1
ここで角度の記載は、光の放射の発生点における界面の垂線に関連づけられたものである。
【００１５】
有利なことに、ＬＥＤ半導体ボディのために設けられているフォトニック結晶によって、限界角度θ以上の角度でフォトニック結晶に当射する放射の一部分を偏向させて、それが限界角度θよりも小さい角度で放射出射面に当射して出射していくようにすることができる。さらにフォトニック結晶を用いることで、本来の放射角度を狭めることができる。
【００１６】
有利にはフォトニック結晶は、第１の屈折率をもつ複数の第１の領域と第２の屈折率をもつ複数の第２の領域を有している。殊に有利であるのは、これらの領域が規則的に配置されていることである。このような規則的な配置が、１次元の格子または２次元の格子あるいは３次元の格子に相応するように構成することができる。本発明においてたとえば、フォトニック結晶に２次元の格子構造をもたせることができる。この場合、隣り合う２つの第１の領域間の間隔もしくは隣り合う２つの第２の領域間の間隔が格子定数に対応する。フォトニック結晶によってその作用が最も良好に達成されるのは、格子定数が半導体ボディから発せられる放射の波長に整合されている場合である。有利であるのは、隣り合う２つの第１の領域間の間隔もしくは隣り合う２つの第２の領域間の間隔が、ＬＥＤ半導体ボディから発せられる放射の波長にほぼ対応していることである。この間隔が１０-9ｍ〜１０-6ｍであると格別有利である。
【００１７】
１つの有利な実施形態によれば、複数の第２の領域がつながっている。つまり、それぞれ２つの第２の領域がたとえば２つ以上の接触ポイントたとえば接触面を有している。この場合、接触ポイントもしくは接触面とは物理的な構成部分を意味するものではなく、フォトニック結晶が等しく構成された「結晶セル」に分割されているものとして考えた場合に生じる概念である。
【００１８】
典型的には、フォトニック結晶には誘電材料が含まれている。本発明によれば第１の領域は殊に有利には、ＬＥＤ半導体ボディの半導体層における充填された凹部または充填されていない凹部である。第１の領域を、凹部として周期的な配置で半導体層に取り込むことができる。択一的に可能であるのは、第１の領域を格子状に配置することであり、その際、第１の領域はアイランド状に形成されていて、適切な中間スペースたとえばつながった凹部によって互いに分離されている。したがってこの第２のオプションは第１のオプションの反転形態を成すものであり、つまり領域と凹部が互いに入れ替えられている。これら２つのケースにおいてともに有利であるのは、凹部もしくは中間スペースを、第１の領域の屈折率とは異なる屈折率をもつ充填材料たとえば誘電材料または他の半導体材料で充填できることである。たとえば第１の領域は１００ｎｍ〜５００ｎｍの幅および／または深さを有している。
【００１９】
１つの有利な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層は垂直方向で上下に配置されている。有利なことに、冒頭で述べた形式の慣用のＬＥＤ半導体ボディと対比すると、活性層が上下に配置されているＬＥＤ半導体ボディの場合、２つまたはそれよりも多くの活性層を放射発生のために同時に使用することができるので、発生される放射量全体もしくは発光密度が高められることになり有利である。発光密度は、半導体ボディの放射面積と空間角要素あたりの光出力である。
【００２０】
その際に有利であるのは、第１の活性層と第２の活性層が同じ波長を発生することである。このことはとりわけ、あとで説明するように活性層により発せられた放射を反射するために設けられている反射層との組み合わせにおいて有利である。なぜならば波長の異なる放射を発生する活性層とは異なり、この場合、反射された放射がそれぞれ他方の活性層により吸収されることは、送出される放射全体に対し不利な作用を及ぼさないからである。
【００２１】
さらに第１の活性層と第２の活性層を、半導体ボディにモノリシックに集積することができる。このようにすることで、第１の積層体と第２の積層体をたとえばボンディングなどにより接続する製造ステップが省かれる。
【００２２】
好適には、ＬＥＤ半導体ボディは支持部材上に配置されている。この目的で有利には、導電性の支持部材が用いられる。これにより垂直方向で導電性のコンポーネントを形成することができ、これによれば電流は実質的に垂直方向に流れる。この種のコンポーネントが優れている点は、ＬＥＤ半導体ボディ内で比較的均一な電流分布が得られることである。接触接続のために好適であるのは、導電性の支持部材においてＬＥＤ半導体ボディとは反対側に背面接点を配置することである。
【００２３】
支持部材がＬＥＤ半導体ボディのための成長基板と異なるものであると有利である。格別有利には、成長基板は半導体ボディとは分離されている。半導体ボディはたとえば薄膜半導体ボディである。
【００２４】
薄膜半導体ボディは、以下の特徴のうち少なくとも１つの特徴を有する点で優れている。
−放射を発生するエピタキシャル層列において支持部材に向かう側の第１の主面に、反射層が被着または形成されており、この反射層はエピタキシャル層列内で生じた電磁放射の少なくとも一部をエピタキシャル層列内に反射して戻す；
−エピタキシャル層列は２０μｍ以下の範囲内の厚さたとえば１０μｍの範囲内の厚さを有する；
−エピタキシャル層列には、混合構造を有する少なくとも１つの面を備えた少なくとも１つの半導体層が含まれており、この混合構造により理想的なケースでは、エピタキシャル層列内でほぼエルゴード的な光の分布が生じ、つまりこの光の分布は可能な限りエルゴード的な確率論的散乱特性を有する。
【００２５】
薄膜発光ダイオードチップの原理は、たとえばI. Schnitzer等によるAppl. Phys. Lett. 63 (16), 18. October 1993, 2174-2176に記載されており、その開示内容はこれを引用することで本願の開示内容とする。
【００２６】
薄膜発光ダイオードチップは良好な近似ではランベルト表面放射器であり、前照灯およびプロジェクタへの使用に殊に適している。
【００２７】
薄膜半導体ボディとして形成されたＬＥＤ半導体ボディの場合に有利であるのは、発光面あたりで出射される放射の強度が殊に狭い放射角度内で高められることである。
【００２８】
材料系に応じて、成長基板の除去を機械的または熱的に、あるいはレーザカット法により行うことができる。薄膜半導体ボディは、有利なことに順方向電圧が低い点および放射発生時の効率が高い点で優れている。さらに薄膜半導体ボディは支持部材の選択に関して、エピタキシに必要とされる境界条件によっても制約されておらず、したがって支持部材をたとえばそれらの熱的導電性についてもそれらのコストについても最適化することができる。
【００２９】
１つの有利な実施形態によればＬＥＤ半導体ボディと支持部材との間に、ＬＥＤ半導体ボディにおいて発せられる放射をフォトニック結晶の方向で反射させる反射層が配置されている。有利にはこのことによっても発光密度が高められる。
【００３０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディによれば、反射層は有利には金属を含んでいる。殊に有利には、反射層にはＡｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ａｇのうち少なくとも１つの材料が含まれている。反射層を金属層または金属層とＴＣＯ（Transparent Conductive Oxide）層の複合体として形成することができ、ここでＴＣＯ層にはたとえば酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化亜鉛を含めることができる。さらに反射層を金属層と構造形成ないしはパターニングされた層の複合体として構成することができる。この場合、構造形成された層には殊に電気的に絶縁性の材料たとえば窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれており、さらにこれにはたとえば開口部が設けられており、この開口部は有利には金属層の材料によって充填されている。さらに既述の実施形態によれば反射層は十分な導電性を有しており、したがって反射層全体に電流を流すことができる。
【００３１】
１つの実施形態によれば、フォトニック結晶はＬＥＤ半導体ボディにおいて支持部材とは反対側に配置されている。フォトニック結晶に対し、光学的な機能のほかに電気的な機能も担わせることができ、電流の拡開ないしは拡大のために用いられるよう構成することができる。
【００３２】
択一的な実施形態によれば、フォトニック結晶は反射層とＬＥＤ半導体ボディとの間に配置されている。このケースでもフォトニック結晶を、ＬＥＤ半導体ボディにおける電気的な特性の向上に寄与させることができる。
【００３３】
ＬＥＤ半導体ボディの１つの有利な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層との間にトンネル接合部が形成されている。このトンネル接合部は、第１の活性層と第２の活性層との間の電気的接続部として用いられる。たとえばこの種のトンネル接合部を、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と、第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層により形成することができる。とりわけ有利には、第１の活性層と第２の活性層は同じように配置されており、つまりこれらの活性層のｐｎ接合部はｐｎ−ｐｎ構造もしくはｎｐ−ｎｐ構造を成しており、この場合、ｐｎ接合部はそれらの間に位置するトンネル接合部によって電気的に直列に接続されている。同様に本発明において３つまたはそれよりも多くの活性層をＬＥＤ半導体ボディにおいて垂直方向で上下に配置させることができ、これらの活性層は同様のやり方で、２つの隣り合う活性層の間に形成されたそれぞれ１つのトンネル接合部を介して接続されている。
【００３４】
択一的な実施形態によれば、第１の活性層と第２の活性層のｐｎ接合部が互いに同じように形成されており、つまりｐｎ−ｎｐ構造もしくはｎｐ−ｐｎ構造が生じるように形成されている。この場合、活性層を並列に接続することができる。
【００３５】
ＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、リン化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＰを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３６】
択一的にＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、ヒ化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＡｓを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３７】
さらに別のオプションによれば、ＬＥＤ半導体ボディに、有利には両方の活性層のうち一方の活性層または両方の活性層に、窒化物をベースとする化合物半導体材料を含めることができる。この化合物半導体材料はたとえば組成ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＮを有しており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１およびｎ＋ｍ≦１である。
【００３８】
ＬＥＤ半導体ボディは有利には垂直方向で放射を送出する。
【００３９】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディによれば、放射角度α≦３０°を達成することができる。このような狭い放射角度をもつＬＥＤ半導体ボディは、プロジェクション用途に殊に適している。
【００４０】
本発明によるＬＥＤ半導体ボディは、有利には放射送出コンポーネントの放射源として利用される。放射送出コンポーネントもＬＥＤ半導体ボディもプロジェクション用途に殊に適している。
【００４１】
図面を参照しながら以下で説明する実施例には、本発明のその他の特徴、利点ならびに有効性について示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるＬＥＤ半導体ボディの実施例に関する断面図
【００４３】
図面に示されているＬＥＤ半導体ボディ１は放射を発生する３つの活性層３１，３２，３３を有しており、これらの活性層は垂直方向で互いに上下に配置されており、つまり活性層３１，３２，３３の主延在方向に対し垂直な方向で上下に配置されている。これらの活性層３１，３２，３３はそれぞれ１つの積層体Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに属している。積層体Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩはさらに、第１の導電形をもつそれぞれ１つの層２１，２２，２３と、第２の導電形をもつそれぞれ１つの層４１，４２，４３を有している。典型的には、第１の導電形をもつ層２１，２２，２３と第２の導電形をもつ層４１，４２，４３の間に、それぞれ活性層３１，３２，３３が配置されている。
【００４４】
積層体Ｉ，ＩＩと積層体ＩＩ，ＩＩＩは、トンネル接合部５を介して互いに接続されている。たとえばこのトンネル接合部５が、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と、第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層を含むようにすることができる。このようにすることで、動作中の接合抵抗が低い効率的なトンネル接合を形成することができる。
【００４５】
３つの活性層３１，３２，３３をＬＥＤ半導体ボディ１に配置することによって有利には、全体として発せられるビーム量が高められる。ＬＥＤ半導体ボディ１のサイズは、ただ１つの活性層しか設けられていないＬＥＤ半導体ボディとほとんど変わらず、殊にＬＥＤ半導体ボディ１の発光面は活性層の個数には左右されないことから、有利には発光密度も十分に高められる。
【００４６】
半導体ボディ１は支持部材９に取り付けられている。支持部材９と半導体ボディ１との間に反射層８が配置されていると有利である。反射層８も支持部材９も導電性であると殊に有利である。さらに支持部材９には、半導体ボディ１とは反対側の面に背面接点が設けられている。同様に、ＬＥＤ半導体ボディ１において支持部材９とは反対側の面には前面接点１０が形成されている。このようにして垂直方向に導電性であるコンポーネントが形成され、このコンポーネントが優れている点は、ＬＥＤ半導体ボディ１内部における電流分布の均一性が比較的高いことである。
【００４７】
ＬＥＤ半導体ボディ１は別個の成長基板上で成長させられ、ついで支持部材に取り付けられる。この取り付けはたとえば、はんだ付け、ボンディングまたは接着により行われ、その際に有利には、成長基板がＬＥＤ半導体ボディから剥離される。反射層８をたとえばブラッグミラー、金属層または金属層とＴＣＯ層の複合体として形成することができ、ここでＴＣＯ層にはたとえば酸化インジウムスズまたは酸化亜鉛を含めることができる。さらに反射層８を金属層と構造形成ないしはパターニングされた層の複合体として構成することができる。この場合、構造形成された層には殊に電気的に絶縁性の材料たとえば窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれており、さらにこれにはたとえば開口部が設けられており、この開口部は有利には金属層の材料によって充填されている。このようにすることで、支持体部材９の方向に放出される放射成分を、放射出射面の方向に反射させることができる。放射出射面においてＬＥＤ半導体ボディ１は、放射効率ないしは発光効率を高めるためフォトニック結晶６を有している。フォトニック結晶６は、第１の屈折率をもつ第１の領域６ａと第２の屈折率をもつ第２の領域６ｂを有している。第２の領域６ｂは有利には半導体ボディ１に使用される半導体材料から成るのに対し、第１の領域６ａは第２の導電形の層４３の後に続く半導体層に凹部として取り込まれている。これらの凹部を充填されていない状態もしくは空気で充填された状態とすることができ、あるいはこれに対する代案として、たとえば半導体材料とは異なる屈折率を有する充填材料によって充填された状態とすることもできる。この実施例によれば、第２の領域６ｂはつながっている。さらにこの場合、第１の領域６ａは第２の領域６ｂによって取り囲まれている。また、第１の領域６ａはシリンダ状に形成されている。とはいうものの本発明はこの形状に規定されるものではない。第１の領域６ａは半導体層において規則的に配置されているので、この配置構成ゆえに２次元の格子が形成されている。
【００４８】
本発明は既述の実施例に限定されるものではない。そうではなくむしろ本発明は新規のあらゆる特徴ならびにその組み合わせを含むものであって、このことはたとえそれらの特徴またはそれらの組み合わせが特許請求の範囲または実施例に明示的に示されていない場合であっても該当する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ半導体ボディ（１）において、
放射を発生する少なくとも１つの第１の活性層（３１）と、放射を発生する少なくとも１つの第２の活性層（３２）を備えており、フォトニック結晶（６）が設けられていることを特徴とするＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２】
前記フォトニック結晶（６）は、第１の屈折率をもつ複数の第１の領域（６ａ）と、第２の屈折率をもつ複数の第２の領域（６ｂ）を有する、請求項１記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３】
前記第１および第２の領域（６ａ，６ｂ）は規則的に配置されている、請求項２記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項４】
前記第１および第２の領域（６ａ，６ｂ）は、１次元の格子または２次元の格子または３次元の格子を成している、請求項２または３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項５】
前記第２の領域（６ｂ）はつながっている、請求項２から４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項６】
前記第１の領域（６ａ）は前記第２の領域（６ｂ）に囲まれている、請求項２から５のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項７】
前記第１の領域（６ａ）は、ＬＥＤ半導体ボディ（１）の半導体層における充填された凹部または充填されていない凹部である、請求項２から６のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項８】
前記第１の領域（６ａ）は１００ｎｍ〜５００ｎｍの幅および／または深さを有する、請求項７記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項９】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は同じ波長の放射を発生する、請求項１から８のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１０】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は垂直方向で上下に配置されている、請求項１から９のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１１】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は半導体ボディ（１）にモノリシックに集積されている、請求項１から１０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１２】
支持部材（９）上に配置されている、請求項１から１１のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１３】
前記支持部材（９）は導電性である、請求項１２記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１４】
前記支持部材（９）は前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）のための成長基板とは異なっている、請求項１２または１３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１５】
前記成長基板は前記半導体ボディ（１）から分離されている、請求項１４記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１６】
前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）と前記支持部材（９）の間に、前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）において発せられた放射を前記フォトニック結晶（６）の方向に反射させる反射層（８）が配置されている、請求項１２から１５のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１７】
前記反射層（８）にはＡｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ａｇのうち少なくとも１つの材料を含む、請求項１６記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１８】
前記反射層（８）にはＴＣＯが含まれている、請求項１６または１７記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１９】
前記反射層（８）は導電性である、請求項１６から１８のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２０】
前記反射層（８）には窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれている、請求項１６記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２１】
前記フォトニック結晶（６）は、前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）において前記支持部材（９）とは反対側に配置されている、請求項１２から２０のいずれか１項記載の半導体ボディ。
【請求項２２】
前記フォトニック結晶（６）は、前記反射層（８）と前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）との間に配置されている、請求項１６から２０のいずれか１項記載の半導体ボディ。
【請求項２３】
前記第１の活性層（３１）と前記第２の活性層（３２）との間にトンネル接合部（５）が形成されている、請求項１から２２のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２４】
前記トンネル接合部（５）は、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層により形成されている、請求項２３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２５】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＰが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２６】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＡｓが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２７】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＮが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２８】
垂直方向に放射を送出する、請求項１から２７のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２９】
放射角度はα≦３０°である、請求項２８記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３０】
薄膜半導体ボディである、請求項１から２９のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３１】
放射送出コンポーネントのために使用する、請求項１から３０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ（１）の使用法。
【請求項３２】
プロジェクション用途に使用する、請求項１から３０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ（１）の使用法。
【請求項１】
ＬＥＤ半導体ボディ（１）において、
放射を発生する少なくとも１つの第１の活性層（３１）と、放射を発生する少なくとも１つの第２の活性層（３２）を備えており、フォトニック結晶（６）が設けられていることを特徴とするＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２】
前記フォトニック結晶（６）は、第１の屈折率をもつ複数の第１の領域（６ａ）と、第２の屈折率をもつ複数の第２の領域（６ｂ）を有する、請求項１記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３】
前記第１および第２の領域（６ａ，６ｂ）は規則的に配置されている、請求項２記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項４】
前記第１および第２の領域（６ａ，６ｂ）は、１次元の格子または２次元の格子または３次元の格子を成している、請求項２または３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項５】
前記第２の領域（６ｂ）はつながっている、請求項２から４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項６】
前記第１の領域（６ａ）は前記第２の領域（６ｂ）に囲まれている、請求項２から５のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項７】
前記第１の領域（６ａ）は、ＬＥＤ半導体ボディ（１）の半導体層における充填された凹部または充填されていない凹部である、請求項２から６のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項８】
前記第１の領域（６ａ）は１００ｎｍ〜５００ｎｍの幅および／または深さを有する、請求項７記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項９】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は同じ波長の放射を発生する、請求項１から８のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１０】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は垂直方向で上下に配置されている、請求項１から９のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１１】
前記第１の活性層（３１）および前記第２の活性層（３２）は半導体ボディ（１）にモノリシックに集積されている、請求項１から１０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１２】
支持部材（９）上に配置されている、請求項１から１１のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１３】
前記支持部材（９）は導電性である、請求項１２記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１４】
前記支持部材（９）は前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）のための成長基板とは異なっている、請求項１２または１３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１５】
前記成長基板は前記半導体ボディ（１）から分離されている、請求項１４記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１６】
前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）と前記支持部材（９）の間に、前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）において発せられた放射を前記フォトニック結晶（６）の方向に反射させる反射層（８）が配置されている、請求項１２から１５のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１７】
前記反射層（８）にはＡｕ，Ａｌ，Ｚｎ，Ａｇのうち少なくとも１つの材料を含む、請求項１６記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１８】
前記反射層（８）にはＴＣＯが含まれている、請求項１６または１７記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項１９】
前記反射層（８）は導電性である、請求項１６から１８のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２０】
前記反射層（８）には窒化ケイ素または酸化ケイ素が含まれている、請求項１６記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２１】
前記フォトニック結晶（６）は、前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）において前記支持部材（９）とは反対側に配置されている、請求項１２から２０のいずれか１項記載の半導体ボディ。
【請求項２２】
前記フォトニック結晶（６）は、前記反射層（８）と前記ＬＥＤ半導体ボディ（１）との間に配置されている、請求項１６から２０のいずれか１項記載の半導体ボディ。
【請求項２３】
前記第１の活性層（３１）と前記第２の活性層（３２）との間にトンネル接合部（５）が形成されている、請求項１から２２のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２４】
前記トンネル接合部（５）は、第１の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層と第２の導電形をもつ高濃度でドーピングされた層により形成されている、請求項２３記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２５】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＰが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２６】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＡｓが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２７】
前記半導体ボディ（１）には、有利には前記第１および第２の活性層（３１，３２）のうちの一方または前記第１および第２の活性層（３１，３２）の両方には、ＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＮが含まれており、ここで０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１，ｎ＋ｍ≦１である、請求項１から２４のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２８】
垂直方向に放射を送出する、請求項１から２７のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項２９】
放射角度はα≦３０°である、請求項２８記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３０】
薄膜半導体ボディである、請求項１から２９のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ。
【請求項３１】
放射送出コンポーネントのために使用する、請求項１から３０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ（１）の使用法。
【請求項３２】
プロジェクション用途に使用する、請求項１から３０のいずれか１項記載のＬＥＤ半導体ボディ（１）の使用法。
【図１】
【公表番号】特表２０１０−５０５２４５（Ｐ２０１０−５０５２４５Ａ）
【公表日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２９５１４（Ｐ２００９−５２９５１４）
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００７／００１５３６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４０２７４
【国際公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（５９９１３３７１６）オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (586)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｌｅｉｂｎｉｚｓｔｒａｓｓｅ ４， Ｄ−９３０５５ Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００７／００１５３６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４０２７４
【国際公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（５９９１３３７１６）オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (586)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｌｅｉｂｎｉｚｓｔｒａｓｓｅ ４， Ｄ−９３０５５ Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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