專利名稱：容錯(cuò)發(fā)光體、包含容錯(cuò)發(fā)光體的系統(tǒng)以及制造容錯(cuò)發(fā)光體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光體、包含這種發(fā)光體的系統(tǒng)、以及制作這種發(fā)光體和其系統(tǒng)的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及容錯(cuò)發(fā)光體、包含容錯(cuò)發(fā)光體的系統(tǒng)以及制作它們的方法。
背景技術(shù)：
直到今天，具有最高出光率的LED (發(fā)光二極管)芯片和LED封裝(芯片特異性高于封裝特異性)一般具有跟電源芯片(powerchip)( 0.9-lmmx0.9-lmm的LED)相比較小的LED芯片( 300微米x300微米)。
已經(jīng)在努力開發(fā)采用固態(tài)發(fā)光體在各種應(yīng)用中取代白熾燈、熒光燈和其他發(fā)光器件。另外，在發(fā)光二極管(或其他固態(tài)發(fā)光體)已經(jīng)在使用的領(lǐng)域，正在努力開發(fā)具有改進(jìn)的光效的發(fā)光二極管(或其他固態(tài)發(fā)光體)。
已經(jīng)在努力改進(jìn)公共基底(common substrate)上的發(fā)光二極管的性能，
例如
美國(guó)專利No. 6,635,503描述了發(fā)光二極管封裝簇；
美國(guó)專利申請(qǐng)公開文本No. 2003/0089918描述了廣譜發(fā)光器件和用于制
15造該廣譜發(fā)光器件的方法和系統(tǒng)；
美國(guó)專利No. 6,547,249描述了在高阻基底上形成的單塊集成電路串併聯(lián)發(fā)光二極管陣列；
美國(guó)專利No. 7,009,199描述了具有集管(header)和反并聯(lián)發(fā)光二極管以用于從AC電流產(chǎn)生光的電子器件；
美國(guó)專利No. 6,885,035描述了多芯片半導(dǎo)體發(fā)光二極管組件；
美國(guó)專利No. 7,213,942和7,221,044分別描述了適合直接使用高AC或DC電壓的單芯片集成LED;
美國(guó)專利申請(qǐng)公開文本No. 2005/0253151描述了在高驅(qū)動(dòng)電壓和小驅(qū)動(dòng)電流上運(yùn)行的發(fā)光器件；
日本專利申請(qǐng)公開文本No. 2001-156331描述了在共用基底上形成的多個(gè)氮化半導(dǎo)體層(nitride semiconductor layer),在此，這些層是彼此電絕緣的，且各個(gè)氮化半導(dǎo)體層電連接到導(dǎo)線；
日本專利申請(qǐng)公開文本No. 2001 -307506描述了在共用半導(dǎo)體基底上形成的兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管；以及
美國(guó)專利申請(qǐng)公開文本No. 2007/0202623描述了用于極小器件封裝(footprint)和小型白LED器件的晶圓級(jí)封裝。

發(fā)明內(nèi)容
"電源芯片(大面積LED)"在給定的LED發(fā)光(照明)應(yīng)用中是否具有一定的意義的問題需要在系統(tǒng)水平進(jìn)行評(píng)估。也就是，需要考慮"芯片"(LED)效率、封裝效率、驅(qū)動(dòng)(AC到DC轉(zhuǎn)換)效率和光效。
對(duì)于包含LED芯片(和/或一個(gè)或多個(gè)其他固態(tài)發(fā)光器件)的設(shè)備來說，最佳性能的驅(qū)動(dòng)技術(shù)是具有"高電壓、低電流"而非"低電壓、高電流"。一般的小型LED芯片在~20-30 mA的電流和~3伏的電壓下運(yùn)行，但是一般的電源芯片在-350mA和3伏運(yùn)行。
在低驅(qū)動(dòng)電流下運(yùn)行的改進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)可看成如下
a)在驅(qū)動(dòng)組件中產(chǎn)生固定的消耗(功率下降)。這些驅(qū)動(dòng)組件可由"pn結(jié)"制成，這樣每次在驅(qū)動(dòng)技術(shù)中增加一個(gè)結(jié)時(shí)，便會(huì)有功率損耗。因此，總的開
銷(固定的功率消耗)可由每個(gè)LED分別攤銷，這樣升到高電壓線和多個(gè)LED 的損耗優(yōu)于高電壓線和少量LED的損耗。
b)與電流相關(guān)的功率損耗(電阻固定)是^R。因此低電流途徑可達(dá)到高效。
由此，"功率LED技術(shù)"可獲得80。/。-85。/。的驅(qū)動(dòng)效率，而標(biāo)準(zhǔn)LED技術(shù)可 獲得95%的驅(qū)動(dòng)效率。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種發(fā)光體，包括多個(gè)發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件 彼此機(jī)械連接(例如，這些器件形成在共用基底上)和電連接以提供至少兩個(gè) 串聯(lián)的發(fā)光器件子組(subset)的陣列，每個(gè)子組包括至少三個(gè)并聯(lián)電連接的 發(fā)光器件。所述發(fā)光器件電連接以提供發(fā)光器件陣列，在此這些陣列有些時(shí)候 被稱為包括"行"和"列"。該陣列中的每"行"是一個(gè)并聯(lián)發(fā)光器件子組。該陣 列中的每"列"包括來自每個(gè)子組的一個(gè)發(fā)光器件，也就是，所述陣列包括的列 數(shù)等于每"行"(也就是，子組)中的發(fā)光器件的數(shù)量。然而，本發(fā)明并不限于 各個(gè)子組中包括相同數(shù)量的發(fā)光器件的發(fā)光體，也就是，本發(fā)明還包括其中某 些或全部子組包括不同數(shù)量的發(fā)光器件的發(fā)光體。這樣，所述陣列包括至少三 列和至少兩行的發(fā)光器件。
此處使用的表述"高電壓"，意指經(jīng)過發(fā)光體的電壓降至少是所述發(fā)光體中 的一個(gè)發(fā)光器件的電壓降的三倍，也就是 至少三個(gè)串聯(lián)發(fā)光器件的Vf。
在某些實(shí)施例中，所述發(fā)光器件電連接到共用基底上。此處使用的表述"電 連接到共用基底上"以及其類似語句(例如電連接到基底上)，意指該電連接是 制造在共用結(jié)構(gòu)上，而基底是該結(jié)構(gòu)的一部分，例如，電連接可位于基底之上 或下，和/或在提供電連接和基底的結(jié)構(gòu)之間可沒有結(jié)構(gòu)或?qū)?，也可以有一個(gè) 或多個(gè)結(jié)構(gòu)或?qū)?。在某些?shí)施例中，發(fā)光體的正向電壓至少是325伏，而在其 他實(shí)施例中，發(fā)光體的正向電壓至少是395伏.
所述發(fā)光器件可以是基于供電發(fā)光的任何理想的組件，例如固態(tài)發(fā)光器 件。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，所述發(fā)光器件是發(fā)光二極管(LED)。在某些這樣的實(shí)施例中，多個(gè)LED電連接到共用基底上。在某些實(shí)施例中，多個(gè)LED 由一個(gè)或多個(gè)絕緣區(qū)彼此隔離，在其他實(shí)施例中，多個(gè)LED由一個(gè)或多個(gè)溝 槽彼此隔離，在另一些實(shí)施例中，多個(gè)LED可由一個(gè)和多個(gè)溝槽和一個(gè)或多 個(gè)絕緣區(qū)域共同隔離。所述多個(gè)LED可以是橫向器件、縱向器件或既包括橫 向器件又包括縱向器件。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，發(fā)光體包括來自發(fā)光器件晶圓的鄰近區(qū)域的多 個(gè)發(fā)光器件。如上所述，所述多個(gè)發(fā)光器件作為至少三個(gè)并聯(lián)發(fā)光器件的多個(gè) 串聯(lián)子組電連接。在某些實(shí)施例中，所述多個(gè)串聯(lián)子組包括至少40個(gè)子組， 且在其他實(shí)施例中，所述多個(gè)串聯(lián)子組包括至少IOO個(gè)子組。
在某些實(shí)施例中，所述多個(gè)發(fā)光器件由晶圓的共用基底機(jī)械連接。在這種 情況下，所述發(fā)光器件可由界定所述各個(gè)發(fā)光器件外圍的絕緣區(qū)域界定?；? 又，所述發(fā)光器件可由界定所述各個(gè)發(fā)光器件外圍的一個(gè)或多個(gè)溝槽界定。所 述發(fā)光器件可包括橫向器件和/或縱向器件。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體包括其上可裝配發(fā)光器件并為所述 發(fā)光器件提供機(jī)械支撐的機(jī)械基底。
本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種發(fā)光體，包括多個(gè)發(fā)光器件、用于機(jī)械互 連所述多個(gè)發(fā)光器件的元件和用于電互連所述多個(gè)發(fā)光器件以提供串聯(lián)子組 的元件，其中每個(gè)子組包括至少三個(gè)并聯(lián)電連接的發(fā)光器件。
在某些實(shí)施例中，還可提供用于修復(fù)所述多個(gè)發(fā)光器件中的一個(gè)或多個(gè)的 短路故障的元件。
本發(fā)明還提供了一種照明系統(tǒng)，其包括升壓電源和發(fā)光體，該升壓電源的 輸出電壓高于對(duì)應(yīng)的輸入電壓。所述發(fā)光體包括來自發(fā)光器件的晶圓的鄰近區(qū) 域的多個(gè)發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件作為至少三個(gè)并聯(lián)發(fā)光器件的多個(gè)串聯(lián) 子組電連接到所述升壓電源的輸出電壓。所述升壓電源可設(shè)置成耦合到AC電 源以提供輸入電壓。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括
在共用基底上形成的多個(gè)發(fā)光器件，每個(gè)所述發(fā)光器件包括用于產(chǎn)生光的 元件；用于并聯(lián)電連接作為第一子組的至少第一、第二和第三發(fā)光器件的元件； 用于并聯(lián)電連接作為第二子組的至少第一、第二和第三發(fā)光器件的元件； 用于串聯(lián)電連接所述第一子組和第二子組的元件。 在本發(fā)明的這一方面的某些實(shí)施例中， 所述第一發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域； 所述第二發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域； 所述第三發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域； 所述第四發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域； 所述第六發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域； 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第 五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域是單個(gè)單片集成電路n-型層的各個(gè)區(qū)域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三P-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六P-型區(qū)域是單個(gè)單片集成電路p-型層的各個(gè)區(qū)域；
所述發(fā)光體包括用于將所述第一 n-型區(qū)域、第二 n-型區(qū)域、第三n-型區(qū) 域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域彼此隔離的元件；且
所述發(fā)光體包括用于將所述第一 p-型區(qū)域、第二 p-型區(qū)域、第三p-型區(qū) 域、第四P-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域彼此隔離的元件。
表述"一個(gè)或多個(gè)元件彼此隔離"意指各個(gè)元件并不彼此電連接(即使， 例如這些元件可能均與另一元件接觸)。
此處使用的表述"兩個(gè)或多個(gè)元件是單個(gè)單片集成電路層的隔離區(qū)域(例 如，"所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第 五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域均是單個(gè)單片集成電路n-型層的各個(gè)隔離區(qū)域")" 以及類似表述，意指(至少)這些元件中的每一個(gè)(例如所述發(fā)光二極管器件 中的每一個(gè)或第一-第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)等)包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員固 然知悉的形成單個(gè)完整的單片集成電路層并隨后彼此隔離所需的結(jié)構(gòu)特征，例 如，通過形成一個(gè)或多個(gè)溝槽、注入離子等，這樣在各個(gè)n-型區(qū)域間不能直接 導(dǎo)電。類似的表述可參考此處的類似表述加以應(yīng)用，如p-型區(qū)域是單個(gè)單片集
19成電路p-型層的隔離區(qū)域等。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括 至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，
所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域； 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二p-型區(qū)域； 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域； 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域； 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域； 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三P-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接到所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極
端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接到所述第四發(fā)光器件的陽(yáng)極端； 所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端連接到所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端
和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端；
所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端連接到所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極端
和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括 至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件， 所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域； 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域； 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域； 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域；
20所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域； 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域； 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
電連接至所述第一 p-型區(qū)域的第一陽(yáng)極； 電連接至所述第一 n-型區(qū)域的第一陰極； 電連接至所述第二 p-型區(qū)域的第二陽(yáng)極； 電連接至所述第二 n-型區(qū)域的第二陰極； 電連接至所述第三p-型區(qū)域的第三陽(yáng)極； 電連接至所述第三n-型區(qū)域的第三陰極； 電連接至所述第四p-型區(qū)域的第四陽(yáng)極； 電連接至所述第四n-型區(qū)域的第四陰極； 電連接至所述第五p-型區(qū)域的第五陽(yáng)極； 電連接至所述第五n-型區(qū)域的第五陰極； 電連接至所述第六p-型區(qū)域的第六陽(yáng)極； 電連接至所述第六n-型區(qū)域的第六陰極；
電連接至所述第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和第三陽(yáng)極的第一互連結(jié)構(gòu)； 電連接至所述第一陰極、第二陰極和第三陰極的第二互連結(jié)構(gòu)； 電連接至所述第四陰極、第五陰極和第六陰極的第三互連結(jié)構(gòu)。 在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少一個(gè)發(fā)光器 件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括至少一個(gè)用于開路 (open)與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的元件。 在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括至少第一、第二、第三、:第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，
所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域， 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域， 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域， 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域， 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域， 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一P-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
電連接至所述第一 p-型區(qū)域的第一 p-型觸頭， 電連接至所述第一 n-型區(qū)域的第一 n-型觸頭， 電連接至所述第二 p-型區(qū)域的第二 p-型觸頭， 電連接至所述第二 n-型區(qū)域的第二 n-型觸頭， 電連接至所述第三p-型區(qū)域的第三p-型觸頭， 電連接至所述第三n-型區(qū)域的第三n-型觸頭， 電連接至所述第四p-型區(qū)域的第四p-型觸頭， 電連接至所述第四n-型區(qū)域的第四n-型觸頭， 電連接至所述第五p-型區(qū)域的第五p-型觸頭， 電連接至所述第五n-型區(qū)域的第五n-型觸頭， 電連接至所述第六p-型區(qū)域的第六p-型觸頭， 電連接至所述第六n-型區(qū)域的第六n-型觸頭，
電連接所述第一 p-型觸頭、第二 p-型觸頭和第三p-型觸頭的第一互連結(jié)
構(gòu)，
電連接所述第一 n-型觸頭、第二 n-型觸頭和第三n-型觸頭的第二互連結(jié)電連接所述第四p-型觸頭、第五p-型觸頭和第六p-型觸頭的第三互連結(jié) 構(gòu)，以及
電連接到所述第二互連結(jié)構(gòu)和第三互連結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電通孔(conductive via), 所述導(dǎo)電通孔延伸通過所述p-型層。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少 一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括至少一 個(gè)用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的元件。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括
至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件；以及
基底，
所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一p-型區(qū)域， 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域， 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域， 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域， 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域， 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件、第二固態(tài)發(fā)光器件、第三固態(tài)發(fā)光器件、第四固 態(tài)發(fā)光器件、第五固態(tài)發(fā)光器件和第六固態(tài)發(fā)光器件位于所述基底上；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極 端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端；
23所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極 端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極
一山
順；
所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極 端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端；
所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極 端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少 一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括至少一 個(gè)用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的元件。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種發(fā)光體，包括
至少固態(tài)發(fā)光器件的第一陣列和固態(tài)發(fā)光器件的第二陣列，所述固態(tài)發(fā)光 器件的第一陣列包括至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，
所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域， 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域， 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域， 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域， 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域， 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三P-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極
端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極
上山
頓；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極
端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端，
所述第一陣列和第二陣列以反并聯(lián)的電連接關(guān)系配置。 在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述第二陣列包括至少第七、
第八、第九、第十、第十一和第十二固態(tài)發(fā)光器件，
所述第七固態(tài)發(fā)光器件包括第七n-型區(qū)域和第七p-型區(qū)域， 所述第八固態(tài)發(fā)光器件包括第八n-型區(qū)域和第八p-型區(qū)域， 所述第九固態(tài)發(fā)光器件包括第九n-型區(qū)域和第九p-型區(qū)域， 所述第十固態(tài)發(fā)光器件包括第十n-型區(qū)域和第十p-型區(qū)域； 所述第十一固態(tài)發(fā)光器件包括第十一 n-型區(qū)域和第十一 p-型區(qū)域， 所述第十二固態(tài)發(fā)光器件包括第十二 n-型區(qū)域和第十二 p-型區(qū)域， 所述第七n-型區(qū)域、第八n-型區(qū)域、第九n-型區(qū)域、第十n-型區(qū)域、第
十一 n-型區(qū)域和第十二 n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔
離區(qū)域；
所述第七p-型區(qū)域、第八P-型區(qū)域、第九P-型區(qū)域、第十P-型區(qū)域、第 十一 p-型區(qū)域和第十二 p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔 離區(qū)域；
所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第八固態(tài)發(fā)光器件的陰極 端和所述第九固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第十固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第十一固態(tài)發(fā)光器件的陰 極端和所述第十二固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第十固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極
一山
頓；
2所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第八固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極 端和所述第九固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，至少所述第一陣列中的固態(tài)發(fā) 光器件和第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件具有共用基底。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，至少第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域、第六n-型區(qū)域和所 述第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件的n-型區(qū)域都是同一整體n-型元件的一部件。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，至少第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域、第六p-型區(qū)域和所 述第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件的p-型區(qū)域都是同一整體p-型元件的一部件。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于發(fā)光體的電路，所述電路包括
整流橋；
至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件， 所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域， 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域， 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域， 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域， 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域， 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第
五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)
域；
所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極 端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極
26端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極
A山
頓；
所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極 端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的某些實(shí)施例中，所述整流橋包括至少一個(gè)固態(tài) 發(fā)光器件。
本發(fā)明還提供了用于制造發(fā)光體的方法。這一方法可包括在基底上形成多 個(gè)發(fā)光器件并電連接所述發(fā)光器件以提供發(fā)光器件陣列，在此如上所述，在所 述陣列中的子組(或行)中的發(fā)光器件并聯(lián)，且所述陣列中的子組是串聯(lián)的。 所述陣列中的每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件，且所述陣列中的多個(gè)行為所述 發(fā)光體提供至少18伏的正向電壓(forwardvoltage)。
某些實(shí)施例提供了用于制造發(fā)光器件的方法，其包括在基底上形成多個(gè)發(fā) 光器件層，將各個(gè)發(fā)光器件界定在所述發(fā)光器件層的各區(qū)域中，并電連接基底 上的各個(gè)發(fā)光器件以提供串聯(lián)的發(fā)光器件子組。每個(gè)所述子組包括至少三個(gè)并 聯(lián)電連接的發(fā)光器件。
在某些實(shí)施例中，界定各個(gè)發(fā)光器件包括圍繞所述發(fā)光器件的外圍灌注離 子以提供界定出所述各個(gè)發(fā)光器件的外圍的一個(gè)或多個(gè)絕緣或半絕緣區(qū)域。
在某些實(shí)施例中，每個(gè)所述發(fā)光器件包括具有第一表面和第二埋柵接觸層 (buried contact layer)的橫向發(fā)光器件，在所述第一表面上，相應(yīng)發(fā)光器件在 第一接觸層上設(shè)有第一歐姆觸頭。在這樣的實(shí)施例中，電連接各個(gè)發(fā)光器件可 包括(a)對(duì)于每個(gè)發(fā)光器件，形成從所述發(fā)光器件的第一表面延伸通過所述 絕緣或半絕緣區(qū)域以電連接至所述埋柵接觸層的導(dǎo)電區(qū)域，(b)對(duì)于每個(gè)發(fā)光 層，在所述導(dǎo)電區(qū)域形成歐姆觸頭以提供與所述埋柵接觸層電連接的第二歐姆 觸頭，以及(c)在各個(gè)第一表面形成電互連圖案(electrical interconnection pattern)以選擇性互連所述第一歐姆觸頭和第二歐姆觸頭以提供發(fā)光器件的串 聯(lián)子組。
另外，可通過形成具有與埋柵接觸層相同的導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料的高參
27雜區(qū)域來形成導(dǎo)電區(qū)域?；颍瑢?duì)于每個(gè)發(fā)光器件，可通過形成從所述第一表面 延伸到埋柵接觸層的導(dǎo)電通孔來形成導(dǎo)電區(qū)域。
在某些實(shí)施例中，每個(gè)所述發(fā)光器件包括在其相對(duì)面上具有相應(yīng)歐姆觸頭 的縱向發(fā)光二極管。在這樣的例子中，可通過下列方式來電連接各個(gè)發(fā)光器件:
(a)在所述發(fā)光器件的相對(duì)面上形成互連圖案來將所述發(fā)光器件的相應(yīng)歐姆觸
頭電連接形成發(fā)光器件的子組，所述互連圖案延伸到所述電絕緣或半絕緣區(qū)
上，以及(b)形成穿過所述電絕緣或半絕緣區(qū)的導(dǎo)電通孔以選擇性地電連接相 應(yīng)的互連圖案以串聯(lián)所述發(fā)光器件的子組。
在某些實(shí)施例中，在所述基底上形成出光特征(light extraction feature)。 在某些實(shí)施例中，界定各個(gè)發(fā)光器件包括圍繞所述發(fā)光器件的外圍形成一 個(gè)或多個(gè)溝槽，其中所述溝槽界定了各個(gè)發(fā)光器件的外圍。在這樣的實(shí)施例中， 所述發(fā)光器件包括第一歐姆觸頭，且所述溝槽延伸到所述發(fā)光器件的接觸層， 所述方法可進(jìn)一步包括在所述接觸層上形成第二歐姆觸頭，采用絕緣材料填充 所述溝槽，以及形成穿過所述絕緣材料以接觸所述歐姆觸頭的導(dǎo)電通孔。電連 接所述各個(gè)發(fā)光器件可包括形成將第一子組發(fā)光器件的第一觸頭電連接到與 所述第二子組發(fā)光器件的第二觸頭相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電通孔的互聯(lián)圖案。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試至少一個(gè)所述發(fā)光器件。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試至少一個(gè)所述發(fā)光器 件并將一個(gè)所述發(fā)光器件從所述發(fā)光器件中斷開電連接。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述將一個(gè)所述發(fā)光器件從所述發(fā)光器件中斷 開電連接的步驟通過蝕刻一個(gè)所述發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭或陰極觸頭來實(shí)現(xiàn)。在 某些這樣的實(shí)施例中，所述將一個(gè)所述發(fā)光器件從所述發(fā)光器件中斷開電連接 的步驟通過在一個(gè)所述發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭或陰極觸頭上涂覆絕緣材料來實(shí) 現(xiàn)。
本發(fā)明提供了一種發(fā)光體，其中所述發(fā)光體的激活(也就是，向其供電) 激活所述發(fā)光體中包含的不止一個(gè)發(fā)光器件，也就是，所述發(fā)光體不是單個(gè)尋 址的發(fā)光器件的陣列(如顯示器以及類似物的例子中示出的)。


圖1是發(fā)光體的俯視圖，所述發(fā)光體由形成在共用基底上的一串串聯(lián)發(fā)光
二極管提供；
圖2是圖1的發(fā)光體的電路示意圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的設(shè)置成串聯(lián)的發(fā)光二極管并聯(lián)子組的 陣列發(fā)光二極管的電路示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的發(fā)光體的俯視平面圖5A是沿圖4的V-V'線的截面圖5B是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的截面圖6A-6G是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例制造器件的截面圖7A-7F是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例制造器件的截面圖8A-8D是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例制造器件的截面圖9是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的發(fā)光體的俯視平面圖10是沿圖9的X-X'線的截面圖11A-11G是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例制造器件的截面圖12是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的包含發(fā)光體的照明系統(tǒng)的模塊圖13是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的照明系統(tǒng)的示意圖14是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的照明系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中顯示了本發(fā)明的實(shí)施例。 然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋為受這里所闡述的實(shí)施例的限制。相反，提供這些實(shí) 施例目的是使本發(fā)明公開透徹和完整，并且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言這些實(shí) 施例將會(huì)更完整地表達(dá)出本發(fā)明的范圍。通篇相同的標(biāo)號(hào)表示相同的單元。如 這里所述的術(shù)語"和/或"包括任何和所有一個(gè)或多個(gè)列出的相關(guān)項(xiàng)的組合。
這里所用的術(shù)語僅是為了描述特定實(shí)施例，而不用于限制本發(fā)明。如所用 到的單數(shù)形式"一"、"該"，除非文中明確指出，還用于包括復(fù)數(shù)形式。還將明白術(shù)語"包括"和/或"包含"在用于本說明書時(shí)描述存在所述的特征、整數(shù)、步驟、 運(yùn)行、單元和/或部件，但不排除還存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、 步驟、運(yùn)行、單元、部件和/或其組合。
如上所述，本發(fā)明的各個(gè)方面包括各種電子部件的組合(變壓器、開關(guān)管、 二極管、電容、晶體管等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉并能夠獲得各種這樣的部件， 并且任何這樣的部件均可用來制造根據(jù)本發(fā)明的器件。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員 能夠基于負(fù)載的需要和電路中其他部件的選擇從眾多的選擇中選取合適的部 件。
如上所述，裝置中兩個(gè)元件"電連接"，意指元件之間沒有電連接本質(zhì)上影 響裝置提供的功能的元件。例如，兩個(gè)元件可看作是電連接的，即使它們之間 可能存在很小的電阻，但其在本質(zhì)上不影響裝置提供的功能(實(shí)際上，連接兩 個(gè)元件的線可看作是一個(gè)小電阻)；同樣，兩個(gè)元件可看作是電連接的，即使 它們之間可能具有使該裝置完成附加功能但又不會(huì)實(shí)質(zhì)上影響裝置提供的功 能的附加電子元件，所述裝置與不包括附加元件以外的裝置相同；同樣，直接 彼此相連接或直接連接到電路板或其他介質(zhì)上的導(dǎo)線或跡線的相對(duì)端的兩個(gè) 元件是電連接的。
雖然術(shù)語"第一"、"第二"等這里可用來描述各種單元、元件、區(qū)域、層、 部分和/或參數(shù)，但是這些單元、元件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù)不應(yīng)當(dāng)由這 些術(shù)語來限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)單元、元件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè) 區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不背離本發(fā)明的示教情況下，以下討論的第 一單元、元件、區(qū)域、層或部分可稱為第二單元、元件、區(qū)域、層或部分。
這里參照截面圖(和/或平面圖)來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，這些截面 圖是本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖。同樣，可以預(yù)料到由例如制造技術(shù)和/或 公差導(dǎo)致的示意圖的形狀上的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)視為受這里 所示的區(qū)域的特定形狀的限制，而是應(yīng)當(dāng)視為包括由例如制造引起的形狀方面 的偏差。例如，顯示為或描述為矩形的模塑區(qū)域(moldedregion) —般還具有 圓形的或曲線的特征。因此，圖中所示的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，它們的形狀 不用于說明裝置的某區(qū)域的準(zhǔn)確形狀，并且也不用于限制本發(fā)明的范圍。本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同。還應(yīng)進(jìn)一步明白，如常規(guī) 使用的詞典里定義的那些術(shù)語將解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域以及本發(fā)明 的上下文環(huán)境中的含義相一致，除非本文明確定義外不會(huì)從理想或過度形式化
(formal sense)的層面上理解。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)理解，參照"鄰近 (adjacent)"另一特征分布的結(jié)構(gòu)或特征可具有與該鄰近的特征重疊或在其之 下的部分。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種高電壓、低電流器件，這樣所述系統(tǒng)可以受益。 雖然這里的討論常常涉及LED，但是本發(fā)明可應(yīng)用到各種類型的發(fā)光器件， 如固態(tài)發(fā)光器件，其中的各個(gè)都為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉。這些固態(tài)發(fā)光器件 包括無機(jī)和有機(jī)發(fā)光體。這樣的固態(tài)發(fā)光器件的類型的實(shí)施例包括多種發(fā)光二 極管(有機(jī)或無機(jī)，包括聚合物發(fā)光二極管(PLED))、激光二極管、薄膜電 致發(fā)光器件、發(fā)光聚合物(LED)，其中各種對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也是熟 知的。
根據(jù)本發(fā)明，取代使用單個(gè)P/N結(jié)，該器件被制造成多個(gè)區(qū)域，這樣每 個(gè)絕緣的區(qū)域可以串聯(lián)以獲得期望的排列，進(jìn)而在器件中提供高電壓運(yùn)行和容 錯(cuò)。在這種方法中，可使用大面積(單個(gè)部件)以獲得放置(封裝)較少芯片 的益處，并且其仍然可以獲得最佳的整體系統(tǒng)性能。
圖l示出了代表性的發(fā)光體10，其具有多個(gè)互連區(qū)域12。圖l的發(fā)光體 10可提供具有相對(duì)較小面積的高電壓發(fā)光體。然而，這樣的發(fā)光體的可制造 性取決于各個(gè)區(qū)域的組合，以及發(fā)光體的各個(gè)區(qū)域如何電互連。例如，如果這 些區(qū)域是如圖2所示的串聯(lián)的各個(gè)發(fā)光二極管，這樣的發(fā)光體難于制造，因?yàn)?其中單個(gè)發(fā)光二極管的故障將作為發(fā)光二極管該串中的開路，導(dǎo)致整個(gè)發(fā)光二 極管串的損耗。對(duì)于單串器件，這將導(dǎo)致從器件或用于多串器件中的一整個(gè)串 的光輸出的完全損耗。由于發(fā)光器件是位于共用基底上的，因此難于修復(fù)或替 換該單個(gè)器件， 一個(gè)器件的故障可能導(dǎo)致整個(gè)部件報(bào)廢。這樣，每單位面積晶 圓生產(chǎn)這種發(fā)光體的總產(chǎn)率將小于制造構(gòu)成所述發(fā)光體的各個(gè)器件的產(chǎn)率。
為了克服與器件的串聯(lián)串相關(guān)的難題，根據(jù)本發(fā)明的所述"高電壓"發(fā)光 31體配置成串聯(lián)的并聯(lián)子組(也就是，所述發(fā)光器件是作為多個(gè)串聯(lián)子組電連接 的，每個(gè)子組包括至少三個(gè)并聯(lián)的發(fā)光器件)。這樣的排列(也就是，串聯(lián)的
并聯(lián)子組)在圖3中示出?；ミB區(qū)域12包括并聯(lián)的多個(gè)發(fā)光器件。這些發(fā)光 器件的并聯(lián)子組接著串聯(lián)起來。如果發(fā)生故障(開路或短路)，這些并聯(lián)子組 可提供冗余。如果發(fā)生開路，對(duì)于整個(gè)構(gòu)造來說，僅失去一個(gè)器件或像素。如 果發(fā)生短路，該特定并聯(lián)子組中的所有器件故障(在圖3中示出的發(fā)光體中為 3個(gè))。這些故障可在1=0 (在制造和測(cè)試時(shí))時(shí)發(fā)生或在工作時(shí)發(fā)生(在使用 中)。這樣的排列(也就是，串聯(lián)的并聯(lián)子組)允許增加晶圓產(chǎn)率(較高產(chǎn)率 的晶圓)，這是非常重要的結(jié)果。
雖然圖3示出了串聯(lián)的16個(gè)器件子組，但是還可提供其他的串聯(lián)的器件 的數(shù)量。可基于使用的發(fā)光器件的正向壓降和期望的工作電壓來選擇子組的數(shù) 量。例如，可串聯(lián)40或更多的子組。對(duì)于具有3.2伏的正向電壓的器件來說， 這樣串聯(lián)的電壓將是128V。同樣地，也可串聯(lián)IOO或更多子組以提供工作電 壓為300伏或更高電壓的發(fā)光體。例如，可將子組串聯(lián)以提供325伏或325 伏以上，甚至395伏或395以上的工作電壓。例如，這樣的發(fā)光體可由來自如 下所示的230 VAC或277 VAC線電壓的升壓電源供電運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光體可在"絕緣基底"(例如藍(lán)寶石上的標(biāo)準(zhǔn)InGaN)上 制造。對(duì)于導(dǎo)電SiC上的傳統(tǒng)電源芯片，可使用絕緣或半絕緣SiC，或可使用 絕緣"緩沖層"，這也可將活性層(和其后的器件)彼此隔離。
或，新芯片平臺(tái)(例如，科銳研究公司的EZ芯片或歐司朗光電半導(dǎo)體有 限公司的"thinGaN")向著無基底芯片/晶粒(die)發(fā)展。這使得有源器件可 以達(dá)到更薄的配置。在這樣的器件中，由于厚度降低，因此亮度增加。在這些 情況下，"薄LED"結(jié)構(gòu)可裝配到支撐基底上，該支撐基底具有可引導(dǎo)光射出 器件(GaN)側(cè)的鏡面層。盡管如此，同樣的"高電壓配置"將提高整個(gè)系統(tǒng) 的效率。
圖l和3示出了基于保持器件電壓小于60伏的配置(國(guó)家保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室 的1級(jí)2級(jí)截止標(biāo)準(zhǔn))。然而，也可設(shè)計(jì)成任何配置(電壓)。圖1是1 mmxi mm芯片的概念圖(conceptual view),其具有串聯(lián)排列的16個(gè)區(qū)域(4x4)。圖3是具有串聯(lián)的16個(gè)區(qū)域的晶粒的電路圖，每個(gè)區(qū)域包括并聯(lián)的3個(gè)子區(qū)
域，也就是，每個(gè)區(qū)域包括一個(gè)子組的并聯(lián)發(fā)光器件。
雖然圖1示出了 lmmximm芯片，也可提供其他的芯片尺寸，甚至更大 的芯片尺寸。例如，可提供3nnnx3mm或更大的芯片。另外，本發(fā)明也可使 用不同尺寸的各個(gè)發(fā)光器件。通過構(gòu)造冗余，對(duì)芯片/晶粒尺寸的限制不再是 晶圓級(jí)上的"產(chǎn)率沖突"。大面積、高電壓芯片(由于材料或制造問題具有少 量像素故障)不再由于一個(gè)像素或片段不能工作而被報(bào)廢。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，來自共用半導(dǎo)體基底的多個(gè)機(jī)械連接的發(fā)光器 件被電連接以提供高電壓?jiǎn)纹娐返拇竺娣e發(fā)光體。在特定的實(shí)施例中，所述 發(fā)光器件是發(fā)光二極管(LED)。所述發(fā)光體結(jié)構(gòu)包括一個(gè)陣列中電連接的多 個(gè)發(fā)光器件，所述陣列具有至少三列發(fā)光器件的尺寸(也就是，每個(gè)子組包括 至少三個(gè)并聯(lián)發(fā)光器件)。所述陣列電互連用于將一行(也就是，子組)中的 發(fā)光器件的陽(yáng)極電連接到一起，并將一行中的陰極電連接到鄰近行的發(fā)光器件 的陽(yáng)極。"列"數(shù)是指一行中發(fā)光器件的數(shù)量，也就是，那些陽(yáng)極電連接在一 起的發(fā)光器件的數(shù)量。通過電連接陣列中的發(fā)光器件，該陣列中任一行中的一 個(gè)或多個(gè)發(fā)光器件發(fā)生故障時(shí)，可由該行中其他的器件進(jìn)行補(bǔ)償。同樣地，通 過電連接陣列中的發(fā)光器件，該陣列中任一列中的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光器件發(fā)生故 障時(shí)，可由該陣列中其他的器件進(jìn)行補(bǔ)償。所述大面積多發(fā)光器件發(fā)光體至少 包括兩行以形成高壓器件，進(jìn)而在用于產(chǎn)生光的整個(gè)系統(tǒng)中降低電阻損耗。
本發(fā)明的實(shí)施例可使用任何合適的發(fā)光器件結(jié)構(gòu)。典型的實(shí)施例參照 InGaN多量子阱發(fā)光器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，但是如果需要的話，也可采用任何 其他合適的發(fā)光器件結(jié)構(gòu)，例如，可使用ZnO、 ZnTe或任何其他III族-V族 禾口/或II族-VI族化合物，任何鋁、銦、鎵和磷的二價(jià)、三價(jià)或四價(jià)化合物， 任何鋁、銦、鎵和氮的二價(jià)、三價(jià)或四價(jià)化合物，任何鋁、銦、鎵和砷的二價(jià)、 三價(jià)或四價(jià)化合物，或其他類似物。這樣，此處描述的任何可以提供共用基底 的發(fā)光器件結(jié)構(gòu)都適合在本發(fā)明的實(shí)施例中使用，在該共用基底上，可形成或 更換多個(gè)發(fā)光器件，且這些器件是彼此互連的。
在特定實(shí)施例中，構(gòu)成高電壓發(fā)光體的多個(gè)發(fā)光器件可來自晶圓的鄰近區(qū)域，其中該發(fā)光器件在該晶圓上形成的。此處使用的表述"發(fā)光器件可來自晶
圓的鄰近區(qū)域"意指在晶圓上形成多個(gè)層(例如，至少n-型層和p-型層)，對(duì) 所述晶圓進(jìn)行處理(例如，形成一個(gè)或多個(gè)溝槽和/或絕緣區(qū)域)以界定出多 個(gè)單獨(dú)的發(fā)光器件(優(yōu)選彼此間隔非常小)，并且將該晶圓分成至少兩個(gè)發(fā)光 器件(一般是大量的發(fā)光器件)，所述至少兩個(gè)發(fā)光器件中的每一個(gè)包括來自 鄰近區(qū)域的發(fā)光器件(或不將晶圓分割開，且該晶圓包括來自鄰近區(qū)域的發(fā)光 器件)。換句話說，"鄰近區(qū)域"意指整個(gè)晶粒來自晶圓的一個(gè)完整區(qū)域，這樣 的話，在晶粒上彼此鄰近的發(fā)光器件的各層(例如，n-型或p-型)的分隔開的 隔離區(qū)域在晶圓上是彼此鄰近的，且在晶粒上彼此間隔的距離與它們?cè)诰A上 彼此間隔的距離相同或大致相同。與具有來自晶圓的不同部位甚至不同晶圓的 發(fā)光器件的發(fā)光體相比，通過從晶圓的鄰近區(qū)域提供器件，可以降低或甚至最 小化各個(gè)器件在特性上的偏差。降低這一偏差也可增強(qiáng)器件特性的可預(yù)測(cè)性， 進(jìn)而可提高最終產(chǎn)品的產(chǎn)率和達(dá)到特殊特性的能力。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4-圖6G來說明本發(fā)明的典型實(shí)施例，在此提供了具有絕緣基 底或緩沖層的器件。在圖4-圖6G示出的實(shí)施例中的器件具有兩個(gè)"頂部 (topside)"的觸頭，因而在此被稱作"橫向"器件，在該"橫向"器件中，電 流并不流經(jīng)基底和/或緩沖層，而是經(jīng)例如電流擴(kuò)散層或接觸層"橫向"流自/ 向觸頭。相反地是，圖7到圖9G示出了使用"縱向"器件的實(shí)施例，其中， 電流從一個(gè)觸頭垂直流向另一觸頭。雖然橫向器件一般具有位于器件的同一側(cè) 的兩個(gè)觸頭，而縱向器件一般具有位于器件的相對(duì)側(cè)的兩個(gè)觸頭，各個(gè)器件均 可在器件的同 一側(cè)或相對(duì)側(cè)具有觸頭。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的大面積高電壓?jiǎn)纹呻娐钒l(fā)光體100 的俯視圖。如圖4所示，所述發(fā)光器件100包括位于共用基底200上的多個(gè)發(fā) 光器件110。所述發(fā)光器件110由界定各個(gè)發(fā)光器件110的外圍的隔離區(qū)域112 界定的。每個(gè)發(fā)光器件110具有陽(yáng)極觸頭116和陰極觸頭114。
如圖4所示，在下一行中的發(fā)光器件110的陽(yáng)極116通過互連圖案118連 接到前一行中的器件110的陰極114。在發(fā)光體100的第一行中的器件110的 陽(yáng)極116連接到一起以為所述單片集成電路發(fā)光體IOO提供陽(yáng)極觸頭120。陣列中的最后一行器件110的陰極觸頭114連接到一起以為所述單片集成電路發(fā) 光體100提供陰極觸頭122。這樣，圖4的結(jié)構(gòu)提供了電連接成如圖3所示的 單片集成電路發(fā)光體100的發(fā)光器件110的陣列。
可在發(fā)光器件110的晶圓上形成一個(gè)或多個(gè)單片集成電路發(fā)光體100，接 著將其分割成各個(gè)單片集成電路發(fā)光體IOO。這樣，隔離開的發(fā)光器件110按 照組從晶圓上分離，且在某些實(shí)施例中，從晶圓的鄰近區(qū)域劃分到不同的組中， 這樣每個(gè)鄰近區(qū)域提供包含多個(gè)發(fā)光器件110的一個(gè)單片集成電路發(fā)光體 100。該分離過程可以通過如鋸切、蝕洞和折斷或其他本領(lǐng)域已知的分離晶圓 中的晶粒的技術(shù)來完成。
圖5A是單片集成電路發(fā)光體IOO沿著V-V'線的截面圖。如圖5A所示， 在共用基底200上提供了多個(gè)發(fā)光器件。如上所述，基底200可包括任何合適 的材料或材料的組合。例如，所述基底可包括藍(lán)寶石、SiC、 A1N、 GaN、 ZnO 或其他合適的半導(dǎo)體基底。用于基底200的特定材料可基于將要在該基底上形 成的發(fā)光器件來選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知這些基底和可用來在基底上形成發(fā) 光器件的技術(shù)。
此外，在某些實(shí)施例中，在將單片集成電路發(fā)光體100裝配到用于為各個(gè) 器件提供機(jī)械支撐的另一基底上以后，可以移除或削薄所述基底200。也可對(duì) 所述基底200進(jìn)行削薄、激光繪圖、蝕刻或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。例如，如 圖5A所示，可在基底上提供出光特征190以改進(jìn)光經(jīng)過所述基底的出光率。 在特定實(shí)施例中，所述出光特征190接近"蛾眼(moth eye)"結(jié)構(gòu)。在其他 實(shí)施例中，也可提供其他的出光特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知多種出光特征。本 領(lǐng)域技術(shù)人員還已知圖案化基底以用于出光的技術(shù)。
另外，所述發(fā)光器件可包括一種或多種磷光體(phosphor)或其他發(fā)光材 料。這些發(fā)光材料可在期望的結(jié)構(gòu)中或上提供，包括在基底上。例如，YAG 磷光體可以水滴或投影的形式應(yīng)用到基底200上，在另一實(shí)施例中，出光并不 通過基底200，發(fā)光材料可提供到鄰近出光表面的位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員己知 各種發(fā)光材料和用于應(yīng)用所述發(fā)光材料的方法。
如圖5A中進(jìn)一步所示，還可在基底200上提供緩沖層202。例如，如果
3基底i200是導(dǎo)電基底，接著可提供非導(dǎo)電緩沖層以將所述導(dǎo)電基底與發(fā)光器件 隔離?？蛇x擇地或者此外，該緩沖層202可提供材料的過渡，例如將基底200 與形成晶粒的活性區(qū)域的材料晶格匹配。例如，可在藍(lán)寶石基底和GaN、 AlGaN、 InGaN或AlInGaN活性層(active layer)之間使用A1N緩沖層以改 進(jìn)這些活性層直接在藍(lán)寶石基底上形成時(shí)的質(zhì)量?？苫诨椎牟牧虾突钚詫?的材料選擇所述特定的緩沖層材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知針對(duì)不同的基底/活 性層組合的合適選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員己知各種緩沖層和在發(fā)光器件的制造中 使用這些緩沖層所需的技術(shù)，因此在此不再作進(jìn)一步的描述。
圖5A中示出的每個(gè)發(fā)光器件110還具有作為接觸層的n-型半導(dǎo)體層204、 一個(gè)或多個(gè)量子阱層206和也可作為接觸層的p-型半導(dǎo)體層208。這些層可一 并稱作器件的"活性層"。所述活性層的特定結(jié)構(gòu)、材料和配置可以是當(dāng)電流 流經(jīng)p-型層和n-型層時(shí)能夠產(chǎn)生光的任何合適的結(jié)構(gòu)、材料或配置。本領(lǐng)域 技術(shù)人員已知發(fā)光器件的活性層的各種結(jié)構(gòu)、材料和配置。只要其能夠允許具 有如這里所述的典型結(jié)構(gòu)、材料和配置的基底200上的各個(gè)器件導(dǎo)電互連，可 用于所述活性層的任何結(jié)構(gòu)、材料和配置都可在本發(fā)明的實(shí)施例中使用。在特 定的實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)、材料和配置可允許位于晶圓的鄰近區(qū)域的器件導(dǎo)電 互連。
所述發(fā)光器件100的各個(gè)器件110由隔離區(qū)域112界定。在某些實(shí)施例中， 所述隔離區(qū)域112可以離子灌注的形式提供，進(jìn)而建立延伸穿過如圖5A所示 的活性層的絕緣或半絕緣區(qū)域。可選擇地或者此外，可在器件110之間形成溝 槽。溝槽中可填充絕緣體，如SiOx或SiN，以在提供電互連118的表面上提 供更平坦的表面?？赏瑫r(shí)采用溝槽和離子灌注。例如，可先形成溝槽，接著將 離子灌注到溝槽的側(cè)壁和/或底部以使得這些區(qū)域絕緣或半絕緣。
如圖5A所示，n+接觸區(qū)域210從器件的頂部表面經(jīng)隔離區(qū)域112延伸至 n-型層204。所述n+接觸區(qū)域210允許陰極114形成以提供更平坦的器件。例 如，所述n+接觸區(qū)域210也可由穿過隔離區(qū)域到n-型層204的離子灌注提供。
或者，所述到n-型層204的觸頭可由通孔提供，再使用導(dǎo)電金屬填充該通 孔，就可提供導(dǎo)電通孔192。例如，可形成傳統(tǒng)的雙頂側(cè)觸頭器件并通過溝槽將其與鄰近器件隔離?？稍趎-型層204上提供陰極觸頭。接著可采用絕緣體填 充溝槽，并形成穿過所述絕緣體到達(dá)陰極觸頭204的接觸？L。所述接觸孔可由 金屬或其他導(dǎo)體填充以提供導(dǎo)電通孔192，所述導(dǎo)電通孔192與電互連結(jié)構(gòu)118 接觸。圖5B中示出了這一配置?；蛘?，可通過如上所述的離子灌注隔離區(qū)域 來形成通孔。用于形成通孔接著使用金屬或其他導(dǎo)體填充該通孔的技術(shù)是本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的。
參照?qǐng)D5A或5B，n-型觸頭114為各個(gè)器件提供陰極觸頭，且p-型觸頭116 為各個(gè)器件提供陽(yáng)極觸頭。可基于所述發(fā)光器件的材料體系來選擇特定的n-型觸頭114和p-型觸頭116的特定配置和組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉在不同的 材料體系中制造n-型和和p-型歐姆觸頭的技術(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例可采用能夠 電互連晶圓上的其他晶粒的歐姆觸頭的任何類型的歐姆觸頭。
圖5A和5B還示出了可在器件的外露部分和/或器件間提供的可選絕緣層 212。所述絕緣層212可用作器件保護(hù)和/或鈍化層。這樣一個(gè)層可以是互連結(jié) 構(gòu)制造產(chǎn)生的結(jié)果，或可以在器件的其余部分制造完成后作為單獨(dú)的層提供。 另外，還可提供多個(gè)層，例如可使用氧化物-氮化物-氧化物(ONO)或氮化物 -氧化物(NO)結(jié)構(gòu)。
圖6A到6G示出用于提供根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的發(fā)光器件100的典 型連續(xù)處理步驟。如圖6A所示，在其上形成有n-型活性層304、量子阱層306 和p-型活性層308的晶圓上沉積和圖案化掩模310。如上所述，根據(jù)本發(fā)明可 采用任何合適的活性層的已知特定配置和制造，并且可使用任何合適的技術(shù)和 材料來形成所述活性層。該圖案化掩模310在各個(gè)器件間開出對(duì)應(yīng)隔離區(qū)域的 窗口。用于圖案化掩模的掩模材料和技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的，因而無 需在此詳細(xì)描述。在圖案化掩模310以后，將離子312灌注到活性層304、 306 和308中，通過損壞下部的半導(dǎo)體層的晶格進(jìn)而使得位于掩模310中窗口下方 的區(qū)域絕緣或半絕緣，從而形成隔離區(qū)域314。合適的離子和灌注能量取決于 材料體系、下面的器件活性層的結(jié)構(gòu)和這些層的尺寸。在本發(fā)明公開內(nèi)容的教 導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定合適的離子和灌注能量。
圖6B示出了絕緣區(qū)域的形成，通過該絕緣區(qū)域可提供到n-型層204的接觸區(qū)域。可形成第二掩模層或進(jìn)一步圖案化所述掩模層210以提供第二圖案化 掩模層316，所述第二圖案化掩模層316具有曝露出活性層306和308的某個(gè) 區(qū)域的窗口，通過所述區(qū)域，可形成到n-型層204的接觸區(qū)域。然后可使用掩 模層316來執(zhí)行離子灌注以將離子312灌注到活性層306和308中，使位于掩 模層316窗口下方的區(qū)域絕緣或半絕緣。
圖6C示出了用于形成到n-型層204的接觸區(qū)域以為器件110提供大致平 坦的觸頭的技術(shù)。在圖6C中，掩模層316被移除，且第三掩模層318形成并 圖案化出來以提供對(duì)應(yīng)接觸區(qū)域210的窗口 。使用掩模層318來執(zhí)行離子灌注 以將離子320灌注到活性層306和308的曝露區(qū)域，以提供延伸到和/或延伸 入n-型層204的n+接觸區(qū)域。在某些材料體系中，可對(duì)所述灌注離子執(zhí)行退 火以活化灌注離子。這一退火可作為單獨(dú)的步驟執(zhí)行，或可作為另一退火步驟 (例如，形成到p-型區(qū)域的歐姆觸頭的退火步驟)的一部分來執(zhí)行。
此處使用到的符號(hào)"+"或"+"在n-型或p-型半導(dǎo)體材料的上下文中是指代 這一區(qū)域的摻雜水平。這樣的話，n+接觸區(qū)域210摻雜度高于n-型層204。
圖6D示出了到n-型接觸區(qū)域210的歐姆觸頭114的形成。可形成第四掩 模層或進(jìn)一步圖案化所述第三掩模層318以提供第四圖案化掩模層320，所述 第四圖案化掩模層320具有曝露n+接觸區(qū)域210的窗口。包層沉積(blanket deposition)觸頭材料(在某些實(shí)施例中，觸頭金屬)來提供接觸層322。通過 如CMP、剝離(lift-off)或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的技術(shù)移除接觸層322 在第四圖案化掩模層320上形成的部分，進(jìn)而提供到n+接觸區(qū)域210的歐姆 觸頭114。
圖6E示出了到P-型區(qū)域308的歐姆觸頭116的形成。例如，形成第五掩 模層并通過包層沉積和圖案化技術(shù)圖案化，進(jìn)而得到具有曝露P-型層308的 窗口的第五圖案化掩模層324。包層沉積(blanket deposition)觸頭材料(在 某些實(shí)施例中，觸頭金屬)來提供接觸層326。通過如CMP、剝離(lift-off) 或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的技術(shù)移除接觸層326在第五圖案化掩模層324 上形成的部分，進(jìn)而提供到P-型區(qū)域308的歐姆觸頭116。
圖6F示出了互連結(jié)構(gòu)118的形成。可形成第六掩模層或進(jìn)一步圖案化所述第五掩模層324以提供具有對(duì)應(yīng)互連結(jié)構(gòu)118的位置的窗口的第六圖案化掩, 模層328。所述第六圖案化掩模層328中的窗口延伸以曝露歐姆觸頭114和 116，以便選擇性地電連接這里所述的各個(gè)器件110。執(zhí)行互連材料(在某些 實(shí)施例中，互連金屬)的包層沉積(blanket deposition)來提供互連層330。 通過如CMP、剝離(lift-off)或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的技術(shù)移除互連層 330未在第四圖案化掩模層322的窗口中形成的部分，從而得到選擇性地電連 接歐姆觸頭114和116的互連結(jié)構(gòu)118，以提供圖6G中示出的結(jié)構(gòu)。
圖7A到7F示出了用于制造發(fā)光體100的處理步驟，其中使用溝槽隔離 和通孔連接陰極觸頭而不是如上所述的n+區(qū)域210。
參見圖7A，可通過形成溝槽348界定各個(gè)器件的外圍來隔離發(fā)光器件的 活性層。陰極觸頭114可形成在臺(tái)式結(jié)構(gòu)外圍的n-型層204上，該臺(tái)式結(jié)構(gòu)包 括量子阱206和p-型層208。圖7A示出的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建可作為生產(chǎn)發(fā)光器件的傳 統(tǒng)工藝的一部分來實(shí)現(xiàn)。
圖7B示出了包層沉積一種或多種絕緣材料350以填充溝槽348。這些絕 緣材料可以是與發(fā)光器件110的材料體系兼容的任何合適的絕緣體。在某些實(shí) 施例中，所述絕緣體可以是多層的，如ONO或NO結(jié)構(gòu)。該包層沉積絕緣體 350經(jīng)平坦化以曝露所述p-型層208以提供隔離區(qū)域112。例如，這一平坦化 可由圖7B中示出的結(jié)構(gòu)的CMP來完成。
圖7C示出了圖案化掩模352的形成，所述圖案化掩模352具有對(duì)應(yīng)p-型 層208上的歐姆觸頭的位置的窗口 。歐姆觸頭材料354被包層沉積在掩膜352 上并沉積到開口中以與p-型層208接觸。所述觸頭材料被平坦化以曝露所述掩 模352且從而在p-型層208上提供歐姆觸頭116。在某些材料體系中，可對(duì)所 獲的結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火以改進(jìn)歐姆觸頭16的質(zhì)量。
圖7D示出了第二圖案化掩模356的形成，所述第二圖案化掩模356具有 對(duì)應(yīng)所述n-型層204的歐姆觸頭的位置的窗口。例如，可將所述掩模356用作 蝕刻掩模來形成曝露所述歐姆觸頭14的通孔開口。也可使用可用于打開到所 述歐姆觸頭14的通孔的其他可選技術(shù)。例如，根據(jù)通孔的長(zhǎng)徑比，可使用剝 落技術(shù)打開到歐姆觸頭14的通孔。如圖7E所示，在通孔形成以后，可重新圖案化掩模356以提供對(duì)應(yīng)互連 結(jié)構(gòu)的窗口以提供第三圖案化掩模360?；蛘?，可移除掩模356，并形成和圖 案化新的掩模以提供第三圖案化掩模360。在第三圖案化掩模和由所述第三圖 案化掩模中的窗口曝露的區(qū)域包層沉積互連導(dǎo)電材料(如導(dǎo)電金屬)。所述導(dǎo) 電材料362延伸進(jìn)入通孔以接觸所述歐姆觸頭114。將所述導(dǎo)電材料362平坦 坦化以至少曝露所述第三圖案化掩模360，且在某些實(shí)施例中，曝露所述歐姆 觸頭116，最終形成圖7F中示出的結(jié)構(gòu)。
在圖7E中，導(dǎo)電材料362的包層沉積填充到歐姆觸頭114的通孔。然而， 根據(jù)通孔的長(zhǎng)徑比，可能需要一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的步驟來使用導(dǎo)電材料填充通 孔。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知可用于采用導(dǎo)電材料填充通孔的技術(shù)。在這樣的情況 下，所述導(dǎo)電材料362的包層沉積可接觸被填充的通孔，并因此提供到歐姆觸 頭114的電連接。
圖8A到8D示出了在切割之前但是在界定了各個(gè)器件之后使用發(fā)光器件 晶圓制造發(fā)光體100的處理步驟。如圖8A中所示，使用絕緣材料370填充各 個(gè)器件之間的溝槽隔離區(qū)域。所述絕緣材料可以是作為一個(gè)或多個(gè)層包層沉積 以填充器件間的溝槽，接著該絕緣材料被平坦化以曝露歐姆觸頭116。前面已 經(jīng)對(duì)合適的絕緣體以及用于平坦化的技術(shù)進(jìn)行了描述。
圖8B示出了圖案化掩模372的形成，所述圖案化掩模372具有對(duì)應(yīng)到歐 姆觸頭114的通孔的位置的窗口。圖8C示出了所述通孔的形成和采用導(dǎo)電材 料376填充所述通孔。所述通孔外的導(dǎo)電材料376被移除以曝露歐姆觸頭116 并提供所述導(dǎo)電通孔378，并且在器件間提供大致平坦的表面，在該表面上形 成電互連。圖8D示出了電連接此處所述的器件以提供發(fā)光體100的電互連結(jié) 構(gòu)380的形成和圖案化。這樣，使用圖8A-8D示出的步驟，可從傳統(tǒng)的發(fā)光 器件晶圓制造出發(fā)光體100。
圖9是單片集成電路高電壓發(fā)光體1400的俯視平面圖，所述發(fā)光體1400 包括由共用基底400機(jī)械連接的多個(gè)垂直發(fā)光器件410。在圖9示出的發(fā)光體 1400中，所述發(fā)光器件410是垂直發(fā)光二極管，每個(gè)垂直發(fā)光二極管具有位 于器件一側(cè)的陽(yáng)極觸頭416和位于器件的另一側(cè)的陰極觸頭414。隔離區(qū)域412
40界定了各個(gè)器件410.的外圍。頂側(cè)和后側(cè)電互連結(jié)構(gòu)418和420通過通孔422 彼此連接以提供如圖3所示的器件410的電互連。
圖10是沿圖9的X-X'線的發(fā)光體1400的一部分的截面圖。如圖9中所 示，在共用基底400上提供了多個(gè)發(fā)光器件。如上所討論的，所述基底400 可以是任何合適的材料或材料的組合。然而，在圖10的器件中，所述基底是 導(dǎo)電的。這樣，例如所述基底可以是SiC、 GaN或任何合適的半導(dǎo)體基底。 用于所述基底400的特定材料可以取決于將要在該基底上形成的發(fā)光器件結(jié) 構(gòu)?；缀涂梢栽诨咨闲纬砂l(fā)光器件的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
此外，在某些實(shí)施例中，在將單片集成電路發(fā)光體1400裝配到為各個(gè)器 件提供機(jī)械支撐的另一基底上以后，可以將所述基底400移除或削薄。也可對(duì) 所述基底400進(jìn)行削薄、激光繪圖、蝕刻或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。所述發(fā)光 器件可包括一種或多種磷光體(phosphor)或其他發(fā)光材料。這些發(fā)光材料可 在基底400上提供。例如，YAG磷光體可以水滴或投影的形式應(yīng)用到基底400 上，在另一實(shí)施例中，在此出光并不通過基底400，所述發(fā)光材料可提供到鄰 近出光表面的位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知各種發(fā)光材料和用于應(yīng)用所述發(fā)光材 料的方法。
如圖10中進(jìn)一步所示，還可在基底400上提供緩沖層402。例如，該緩 沖層402可提供材料的過渡，例如將所述基底200晶格匹配到形成發(fā)光器件的 活性區(qū)域的材料。例如，分級(jí)AlGaN緩沖層可用于SiC基底和GaN、 AlGaN、 InGaN或AlInGaN活性層之間，以改進(jìn)這些活性層直接在SiC基底上形成時(shí) 的質(zhì)量?？苫诨椎牟牧虾突钚詫拥牟牧线x擇所述特定的緩沖層材料，本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知針對(duì)不同的基底/活性層組合的合適選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知各種緩沖層和在發(fā)光器件的制造中使用這些緩沖層所需的技術(shù)，因此在此不 再作進(jìn)一步的描述。
所述發(fā)光器件還可具有n-型半導(dǎo)體層404、 一個(gè)或多個(gè)量子阱層406和p-型半導(dǎo)體層408。在垂直器件中，這些層和導(dǎo)電基底400以及導(dǎo)電緩沖層402 一起被稱為器件的"活性層"。所述活性層的特定結(jié)構(gòu)、材料和配置可以是當(dāng) 電流流經(jīng)p-型層和n-型層時(shí)能夠產(chǎn)生光的任何合適的結(jié)構(gòu)、材料或配置。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知發(fā)光器件的活性層的各種結(jié)構(gòu)、材料和配置。只要其能夠允
許具有如這里所述的典型結(jié)構(gòu)、材料和配置的基底400上的各個(gè)器件導(dǎo)電互
連，可用于所述活性層的任何結(jié)構(gòu)、材料和配置都可在本發(fā)明的實(shí)施例中使用。 在特定的實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)、材料和配置可允許位于晶圓的鄰近區(qū)域的器件 導(dǎo)電互連。
發(fā)光體1400的各個(gè)發(fā)光器件410由隔離區(qū)域412界定。在某些實(shí)施例中， 所述隔離區(qū)域412可以離子灌注的形式提供，進(jìn)而建立延伸穿過如圖10所示 的活性層的絕緣或半絕緣區(qū)域?？蛇x擇地或者此外，可在器件IIO之間形成一 個(gè)或多個(gè)溝槽。所述溝槽可填充絕緣體，如SiOx或SiN，以在提供電互連結(jié) 構(gòu)418的表面上提供更平坦的表面。還可以同時(shí)采用溝槽和灌注。例如，可先 形成溝槽，接著將離子灌注到溝槽的側(cè)壁和/或底部以使得這些區(qū)域絕緣或半 絕緣。
基底400上的n-型觸頭414可為各個(gè)晶粒提供陰極觸頭，且p-型觸頭可為 各個(gè)晶粒提供陽(yáng)極觸頭。n-型和p-型觸頭414和416的特定配置和結(jié)合基于照 明器件的材料體系選擇。用于在不同材料體系中制造n-型和p-型歐姆觸頭的 技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。本發(fā)明的實(shí)施例可使用能夠電互連晶圓上其 他發(fā)光器件的歐姆觸頭的任何類型的歐姆觸頭。
圖10還示出了可在器件的曝露部分上和/或器件間提供的可選絕緣層424 和/或426。所述絕緣層424和/或426可用作器件的保護(hù)和/或鈍化層。這樣的 層可以是形成互連結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的結(jié)果，或可以在器件的其余部分制造完成后作 為單獨(dú)的層提供。另外，例如，也可提供多個(gè)層，例如可使用氧化物-氮化物-氧化物(ONO)或氮化物-氧化物(NO)結(jié)構(gòu)。
如圖10中進(jìn)一步所示，導(dǎo)電通孔422延伸通過所述結(jié)構(gòu)并連接在所述結(jié) 構(gòu)的相對(duì)側(cè)形成的導(dǎo)電晶?；ミB結(jié)構(gòu)418和420。所述通孔422允許下一器件 子組的陽(yáng)極連接到前一器件子組的陰極以提供圖3示出的器件的并聯(lián)子組的 串聯(lián)陣列。另外，通孔還具有向器件的外表面導(dǎo)熱的附加益處，因此便于從器 件的結(jié)區(qū)域散熱。
圖11A到11G示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的發(fā)光器件1400的制造的處理步驟。如圖11A所示、用于形成發(fā)光二極管的具有傳統(tǒng)層的晶圓可具有在
晶圓的上表面上形成的圖案化掩模510。所述圖案化掩模510界定了用于形成發(fā)光二極管的晶圓的區(qū)域，而圖案化掩模中的窗口對(duì)應(yīng)于發(fā)光器件1400的隔離區(qū)域。通過灌注離子512通過圖案化掩模510來執(zhí)行離子灌注，從而創(chuàng)建圖11A的結(jié)構(gòu)中的絕緣或半絕緣區(qū)域412。雖然示出的離子灌注是從晶圓的頂側(cè)開始的，可選擇地或者此外，使用對(duì)應(yīng)掩模的離子灌注也可從晶圓的底部或基底側(cè)開始執(zhí)行。此外，可在晶圓的一側(cè)提供溝槽，例如，通過將掩模510用作蝕刻掩模，且接著使用同一蝕刻掩模執(zhí)行離子灌注以提供自對(duì)齊的溝槽和灌注區(qū)域，進(jìn)而一起提供隔離區(qū)域412。所述溝槽可由如上所述絕緣體填充以為下一制造過程提供更平坦的器件表面。
雖然如圖11B所示，提供了隔離區(qū)域412，還可提供第二掩模層520，所述第二掩模層520的窗口界定了通過所述隔離區(qū)域412的通孔。使用所述第二掩模層520，可蝕刻出穿過隔離區(qū)并延伸出所述器件的通孔。所述通孔填充導(dǎo)電材料，如金屬，以提供穿過所述器件的導(dǎo)電通孔422。
圖11C示出了通過形成具有對(duì)應(yīng)歐姆觸頭416位置的窗口的第三圖形化掩模522來形成到p-型層408的歐姆觸頭416的步驟。觸頭材料使用掩模層522沉積和圖案化。同樣地，圖11D示出了使用第四圖案化掩模524在所述器件的基底側(cè)形成歐姆觸頭414。
圖11E和圖11F示出了在晶圓的前側(cè)和后側(cè)上形成器件互連結(jié)構(gòu)418、420。這樣，在晶圓的相對(duì)側(cè)提供掩模層526和528，將導(dǎo)電材料(如導(dǎo)電金屬)使用相應(yīng)的掩模層沉積和圖案化。接著，導(dǎo)電互連區(qū)域418和420的形成將產(chǎn)生圖IIG中示出的結(jié)構(gòu)。
圖6A到6G、圖7A到7E、圖8A-8D和圖11A到11G的處理步驟無需按照描述的順序來執(zhí)行，而是可以任何合適的順序執(zhí)行。例如，對(duì)于圖6A到6G，如果需要高溫度退火產(chǎn)生n+接觸區(qū)域210，則可優(yōu)選在創(chuàng)建隔離區(qū)域112之前執(zhí)行n+接觸區(qū)域210的灌注，因此退火無需修復(fù)隔離區(qū)域112中的晶格結(jié)構(gòu)。同樣的，如果到p-型層208的歐姆觸頭的形成需要退火，可在隔離區(qū)域112的灌注之間形成所述歐姆觸頭116。這樣，用于提供圖中示出的結(jié)構(gòu)的順序和
43特定處理步驟可基于材舉淋系的特性和發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇。這些變化都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
同樣的，雖然本發(fā)明的實(shí)施例是參照使用掩模層，在掩模上沉積材料，隨后使用剝落或平坦化技術(shù)來移除不需要的材料進(jìn)行描述的，本發(fā)明并不限于使用這一技術(shù)。例如，在可選實(shí)施例中，可在材料層上，對(duì)應(yīng)將要保留的區(qū)域的掩模上和對(duì)應(yīng)將要移除的區(qū)域的窗口上提供掩模。例如，接著可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的蝕刻或其他技術(shù)來移除不需要的材料。
現(xiàn)在參照?qǐng)D12描述結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)。如圖12中所示，如上所述的高電壓LED610由升壓電源600驅(qū)動(dòng)。所述升壓電源600可接收交流(AC)輸入，如IOO、 120、 220、 230或277伏RMSAC電源線的交流輸入，且所述升壓電源600將AC電壓轉(zhuǎn)換成直流(DC)電壓，所述直流電壓具有高于AC輸入電壓的峰值電壓。升壓電源配置對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知。
升壓電源可以是高效的。此外，如上所述，通過提供高電壓發(fā)光體，可降低^R損耗，因?yàn)榕c對(duì)應(yīng)的低電壓發(fā)光體相比，通過高電壓發(fā)光體的電流可能得到降低。結(jié)合此處所述的高電壓發(fā)光體和升壓電源可提供非常高的系統(tǒng)效力。這樣，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，提供的高電壓發(fā)光體可在至少50伏、至少150伏、至少325伏或至少395伏的電壓運(yùn)行。所述高電壓發(fā)光體的操作電壓可由各個(gè)器件的正向電壓降和串聯(lián)的并聯(lián)器件子組的數(shù)量來控制的。這樣，例如，如果90伏器件是期望的，可以串聯(lián)30子組器件，每個(gè)器件具有3伏的Vf。
包含升壓組件的電路的典型示例在于2006年9月13日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/844325、題為"具有低壓側(cè)MOSFET電流控制的升壓/行逆程高壓電源技術(shù)"(發(fā)明人Peter Jay Myers;代理備審案號(hào)931—020 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)，以及2007年9月13日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/854744的美國(guó)專利申請(qǐng)中給出了描述，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
如這里討論的，通過串聯(lián)連接并聯(lián)連接的器件子組，可增加器件產(chǎn)率，這是因?yàn)榘l(fā)光器件的故障將不會(huì)導(dǎo)致發(fā)光體故障。另外，單片集成電路的電壓越高，晶粒的短路會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)光體失效的可能性越低。例如，如果將100子組的并聯(lián)器件串聯(lián)制成300V伯發(fā)光體，而其中一個(gè)器件短路，那么所述發(fā)光體將具有297V的電壓降或97%的期望電壓。相反，如果由10個(gè)器件子組串聯(lián)制成30V的發(fā)光體， 一個(gè)器件因短路的故障將導(dǎo)致27V的器件，或10%的改變。因此，對(duì)于給定的正向電壓，高電壓?jiǎn)纹砂l(fā)光體更能容錯(cuò)發(fā)光體中單個(gè)器件的故障。
另外，子組中器件的數(shù)量可依靠短路故障的可能性加以平衡。并聯(lián)的器件越多，在短路情況下失去的器件的總量的百分比越高。然而，并聯(lián)的器件越多，可具有開路故障而不會(huì)使得通過各個(gè)器件的電流升高到不能接受的水平的器件越多。在任何情況下，需要至少并聯(lián)三個(gè)發(fā)光器件，這樣通過剩余器件的電流在開路故障的情況下將不會(huì)增加到將基本縮短子組中剩余的發(fā)光器件的壽命(否則將導(dǎo)致連續(xù)的故障)的水平。
由于短路將導(dǎo)致器件子組旁路，在本發(fā)明的某些實(shí)施例，可提供短路容錯(cuò)設(shè)備。例如，當(dāng)某發(fā)光器件短路時(shí)，基本所有的流經(jīng)器件的電流都流過被短路的器件。這樣的話，可采用熔斷絲或其他這樣的器件與每個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)，這樣如果通過器件的總電流流過晶粒(是預(yù)期流經(jīng)該晶粒的正常電流的至少3倍)，該熔斷絲斷開。這樣，所述電流將回流到子組中剩余器件中，且所述短路電路將修復(fù)。該過程將繼續(xù)，直到一個(gè)子組中的僅有兩個(gè)剩余功能發(fā)光器件中的一個(gè)故障，在這種情況下，熔斷絲斷開且整個(gè)發(fā)光體故障。例如，可在形成器件子組的器件的陽(yáng)極和互連鍍金結(jié)構(gòu)之間加入熔斷絲。
除了如上所述的自修復(fù)以外，可在制造過程中通過測(cè)量器件以檢測(cè)短路器件來提高產(chǎn)率。接著，這些器件能不與子組中的其他器件連接。例如，可使用可防止器件成為整個(gè)發(fā)光體的一部分的臺(tái)階掩模(stepper mask)來從所述發(fā)光體中蝕刻掉所述短路器件的陽(yáng)極或陰極觸頭。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例是參照在晶圓上形成的互連結(jié)構(gòu)來進(jìn)行描述的，也可使用用于電連接由共用基底機(jī)械連接的器件的其他互連技術(shù)。例如，可使用在于2007年9月9日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/986,795、題為"使用發(fā)光器件的外部互連陣列的照明設(shè)備及其制造方法"(發(fā)明人Gerald H. Negley和Antony PaulvandeVen;代理備審案號(hào)931 078PRO)的共同轉(zhuǎn)讓和同時(shí)申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)中描述的基底；其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
另外，本發(fā)明實(shí)施例可特別適合提供如專利號(hào)No.7，213,940的美國(guó)專利中公開的發(fā)光體，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。在結(jié)合有發(fā)光材料的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光體可提供如于2006年11月7日提交的、申請(qǐng)?zhí)?0/857305、題為"照明裝置及照明方法"(發(fā)明人Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley;代理備審案號(hào)931—027 PRO)的美國(guó)專利申請(qǐng)所描述的發(fā)光體，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。
雖然，以上參照使用DC電源運(yùn)行的單片集成電路器件對(duì)發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的其它方面還可提供適合在AC和/或DC電源運(yùn)行的單片集成電路器件。圖13和14示出了這樣的器件的實(shí)施例。
圖13示出了 AC單片集成電路器件1000。所述AC單片集成電路器件100包括多個(gè)發(fā)光二極管1010，提供為并聯(lián)發(fā)光二極管1010的串聯(lián)子組1012構(gòu)成的兩個(gè)或多個(gè)陣列1014、 1016。所述二極管1010可以如本申請(qǐng)中所述的互連。所述二極管1010可具有共用基底和/或從共用n-型或p-型層形成。所述陣列1014和1016可以反并聯(lián)關(guān)系電連接設(shè)置，這樣當(dāng)AC電源提供給兩個(gè)陣列1014、 1016時(shí)，在AC輸入的交流周期上電流僅流經(jīng)其中一個(gè)陣列。這樣，所述單片集成電路器件1000可適合用作AC器件。此處使用到的表述"反并聯(lián)(anti-parallel)"是指這樣一個(gè)電路，在所述電路中，二極管陣列并聯(lián)設(shè)置，且至少一個(gè)陣列中的二極管定位(偏置)成其方向與至少另一陣列中的二極管的定位(偏置)方向是相反的(如圖13中示出的電路)。
單片集成電路器件IOOO可使用此處所述的能夠提供圖13示出的互連的任何制造技術(shù)。發(fā)光二極管1010的串聯(lián)子組1012的數(shù)量可基于期望的操作電壓來進(jìn)行選擇。又，并聯(lián)的發(fā)光二極管1010的數(shù)量可如上所述進(jìn)行選擇，且應(yīng)包括至少三個(gè)并聯(lián)器件。
圖14示出了可接收AC或DC輸入的單片集成電路器件2000。特別地，所述單片集成電路器件2000包括整流橋2020和并聯(lián)二極管器件的串聯(lián)子組2012構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)陣列2010。所述整流橋2020可由發(fā)光器件2022構(gòu)建。所述發(fā)光器件2022可像陣列2010中的發(fā)光器件一樣形成在共用基底上，如共用n-型或p型層或共用材料體系，如SiC、 GaN等。二極管2022可以是不發(fā)光的。橋2020的各個(gè)臂中的二極管2022的數(shù)量可取決于二極管的反向擊穿特性，且應(yīng)該足以支持來自AC輸入的交流周期的反向電壓。雖然圖中示出的二極管2022是兩個(gè)串聯(lián)的二極管，也可使用其他數(shù)量的二極管。此外，橋2020的二極管2022可以由此處所述的并聯(lián)二極管子組串聯(lián)提供。
橋2020的輸出是全波整流電壓，該電壓被提供給陣列2010。如上所述，陣列2010中的串聯(lián)器件的數(shù)量可基于橋2020提供的電壓確定。
可使用如上所述的任何合適的制造和互連技術(shù)來提供所述單片集成電路器件2000。此外，當(dāng)圖14中示出的單片集成電路器件具有AC輸入時(shí)，也可將DC輸入應(yīng)用到該器件。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例參照在共用基底上互連多個(gè)器件的特定技術(shù)和/或方法來進(jìn)行說明的，但是其他技術(shù)也可使用。例如，用于在共用基底上器件互連的微電子制造的技術(shù)，如在制造存儲(chǔ)器件中使用的互連技術(shù)也可使用。因此，本發(fā)明的某些實(shí)施例不能看作限定用于互連多個(gè)器件的特定技術(shù)和/或方法。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，可在單片集成電路發(fā)光體的所有器件上和器件之間的區(qū)域包層沉積絕緣層?？蓤D案化和填充通孔以連接各個(gè)器件的觸頭。例如，通孔間的互連可使用波紋化方法來提供，其中，在絕緣層中形成溝槽，隨后包層沉積互聯(lián)金屬。接著可執(zhí)行平坦化(如通過CMP)以移除不在溝槽中的互連金屬，從而在晶圓或在其含發(fā)光體的器件的部分上形成期望的互連圖案。
本發(fā)明的發(fā)光體可以任何期望的方式供電。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉各種供電裝置，且任何這樣的裝置可在本發(fā)明中使用。本發(fā)明的發(fā)光體可電連接(或選擇性電連接)到任何期望的電源。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉各種這樣的電源。
此外，雖然參照各個(gè)部件的特定組合來闡述本發(fā)明的特定實(shí)施例，但在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可提供各種其他組合。因此，本發(fā)明不應(yīng)解釋為受這里所述以及附圖所示的特定示范性實(shí)施例的限制，而是還可包含各種所述實(shí)施例的部件的組合。
47例如，此處示出的實(shí)施例中M發(fā)光器件的串聯(lián)子組包括同樣數(shù)量的發(fā) 光器件(例如，在圖3中示出的實(shí)施例中，在此其他示出的實(shí)施例中，每個(gè)子 組包括三個(gè)發(fā)光器件)，但是本發(fā)明并不限于該例子中的發(fā)光體。換句話說， 本發(fā)明包含其中各個(gè)子組具有同樣數(shù)量的發(fā)光器件以及至少一個(gè)(多個(gè))子組 具有不同于至少一個(gè)其他子組中發(fā)光器件數(shù)量的發(fā)光器件的發(fā)光體。另外，一 個(gè)子組和/或不同子組中的各個(gè)發(fā)光器件的大小可以是相同或大致相同的，也 可是不同大小的。在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，在第一子組與第二子組串聯(lián) 且第一和第二子組具有不同數(shù)量的發(fā)光器件的發(fā)光體中，例如通過選擇各個(gè)發(fā) 光器件具有不同的大小，流經(jīng)第一和第二子組的電流強(qiáng)度是相同或大致相同 的。
本發(fā)明的普通技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下根據(jù)本 發(fā)明的公開對(duì)其進(jìn)行許多種變化和修改。因此，必須明白所述的實(shí)施例僅用于 舉例，不應(yīng)當(dāng)將其視為限制由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明。因此，所附的權(quán)利 要求應(yīng)理解為不僅包括并行陳述的部件的組合，還包括以基本相同的方式完成 基本相同功能以獲得基本相同結(jié)果的所有等效部件。這些權(quán)利要求在此理解為 包括以上具體闡述和說明的內(nèi)容、概念上等效的內(nèi)容以及結(jié)合了本發(fā)明的實(shí)質(zhì) 思想的內(nèi)容。
如這里所述的裝置的任何兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)部分可集成成一體。這 里所述的裝置的任何結(jié)構(gòu)部分可設(shè)在兩個(gè)或兩個(gè)以上部分中(如果需要的話它 們是結(jié)合在一起的)。
48
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光體，其特征在于，包括多個(gè)發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件由共用基底彼此機(jī)械連接，且所述多個(gè)發(fā)光器件形成在所述共用基底上；所述多個(gè)發(fā)光器件在所述共用基底上電互連以提供至少兩個(gè)串聯(lián)的并聯(lián)發(fā)光器件子組的陣列，每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體的正向電壓 是至少325伏。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體的正向電壓 是至少395伏。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光器件包括發(fā)光 二極管LED。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光體，其特征在于，所述LED由絕緣區(qū)域彼此隔離。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光體，其特征在于，所述LED由溝槽彼此隔離。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光體，其特征在于，所述LED是橫向器件。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光體，其特征在于，所述LED是縱向器件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括 與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括 用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
11、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括來自發(fā)光器件的晶圓的鄰近區(qū)域的多 個(gè)發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件作為多個(gè)串聯(lián)的并聯(lián)發(fā)光器件子組電連接在基 底上，每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述多個(gè)串聯(lián)子組包 括至少40個(gè)子組。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述多個(gè)串聯(lián)子組包 括至少100個(gè)子組。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述多個(gè)發(fā)光器件由 晶圓的共用基底機(jī)械連接。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光器件由界定 所述各個(gè)發(fā)光器件外圍的至少一個(gè)絕緣區(qū)域界定。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光器件由界定 所述各個(gè)發(fā)光器件外圍的至少一個(gè)溝槽界定。
17、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包 括其上安裝發(fā)光器件并為所述發(fā)光器件提供機(jī)械支撐的機(jī)械基底。
18、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光器件包括橫 向器件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光器件包括縱 向器件。
20、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包 括與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
21、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包 括用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
22、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括 多個(gè)發(fā)光器件；用于機(jī)械互連所述多個(gè)發(fā)光器件的元件；和用于電互連所述多個(gè)發(fā)光器件以提供并聯(lián)電互連的發(fā)光器件的串聯(lián)子組 的元件，其中每個(gè)子組包括至少三個(gè)并聯(lián)的發(fā)光器件。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光體，其特征在于，進(jìn)一步包括用于修復(fù) 所述多個(gè)發(fā)光器件中的一個(gè)的短路故障的元件。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包 括升壓電源，所述升壓電源的輸出電壓高于對(duì)應(yīng)的輸入電壓；且所述發(fā)光器件的串聯(lián)子組電耦合到所述升壓電源的輸出電壓。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)光體，其特征在于，所述升壓電源設(shè)置成 耦合到AC電源以提供輸入電壓。
26、 一種制造發(fā)光體的方法，其特征在于，包括 在基底上形成多個(gè)發(fā)光器件；以及電連接所述基底上的發(fā)光器件以提供至少兩個(gè)串聯(lián)的并聯(lián)發(fā)光器件子組 的陣列，其中每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述方法，其特征在于，所述陣列為所述發(fā)光體提 供至少18伏的正向電壓。
28、 根據(jù)權(quán)利要求26所述方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試 至少一個(gè)所述發(fā)光器件。
29、 根據(jù)權(quán)利要求26所述方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試 至少一個(gè)所述發(fā)光器件和將一個(gè)發(fā)光器件從所述發(fā)光器件中斷開電連接。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述方法，其特征在于，所述將一個(gè)發(fā)光器件從所 述發(fā)光器件中斷開電連接的步驟通過蝕刻一個(gè)發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭或陰極觸 頭來實(shí)現(xiàn)。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述方法，其特征在于，所述將一個(gè)所述發(fā)光器件 從所述發(fā)光器件中斷開電連接的步驟通過在一個(gè)所述發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭或 陰極觸頭上涂覆絕緣材料來實(shí)現(xiàn)。
32、 一種制造發(fā)光體的方法，其特征在于，包括 在基底上形成多個(gè)發(fā)光器件層；在所述發(fā)光器件層的區(qū)域中界定各個(gè)發(fā)光器件；以及 電連接所述基底上的各個(gè)發(fā)光器件以提供串聯(lián)的發(fā)光器件子組，其中每個(gè) 所述子組包括至少三個(gè)并聯(lián)電連接的發(fā)光器件。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述方法，其特征在于，界定各個(gè)發(fā)光器件包括圍 繞所述發(fā)光器件的外圍灌注離子以提供界定各個(gè)發(fā)光器件的外圍的至少一個(gè) 絕緣或半絕緣區(qū)域。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述方法，其特征在于，每個(gè)所述發(fā)光器件包括具 有第一表面和第二埋柵接觸層的橫向發(fā)光器件，在所述第一表面上，相應(yīng)發(fā)光器件在第一接觸層上設(shè)有第一歐姆觸頭，其中，所述電連接各個(gè)發(fā)光器件的步 驟包括對(duì)于每個(gè)發(fā)光器件，形成從所述發(fā)光器件的第一表面延伸通過所述絕緣或 半絕緣區(qū)域以電連接至所述埋柵接觸層的導(dǎo)電區(qū)域；對(duì)于每個(gè)發(fā)光層，在所述導(dǎo)電區(qū)域形成歐姆觸頭以提供與所述埋柵接觸層 電連接的第二歐姆觸頭；在所述發(fā)光器件的相應(yīng)第一表面形成電互連圖案以選擇性互連所述第一 歐姆觸頭和第二歐姆觸頭以提供發(fā)光器件的串聯(lián)子組。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述方法，其特征在于，形成導(dǎo)電區(qū)域包括形成具 有與所述埋柵接觸層相同的導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體材料的高參雜區(qū)域。
36、 根據(jù)權(quán)利要求34所述方法，其特征在于，形成導(dǎo)電區(qū)域包括對(duì)于每 個(gè)發(fā)光器件，形成從所述第一表面延伸到埋柵接觸層的導(dǎo)電通孔。
37、 根據(jù)權(quán)利要求33所述方法，其特征在于，每個(gè)所述發(fā)光器件包括在 其相對(duì)面上具有相應(yīng)歐姆觸頭的縱向發(fā)光二極管，且其中電連接各個(gè)發(fā)光器件 包括在所述發(fā)光器件的相對(duì)面上形成互連圖案來將所述發(fā)光器件的相應(yīng)歐姆 觸頭電連接形成發(fā)光器件的子組，所述互連圖案延伸到所述電絕緣或半絕緣區(qū) 上；以及形成穿過所述電絕緣或半絕緣區(qū)的導(dǎo)電通孔以選擇性地電連接相應(yīng)的互 連圖案以串聯(lián)所述發(fā)光器件的子組。
38、 根據(jù)權(quán)利要求32所述方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述基底上 形成出光特征。
39、 根據(jù)權(quán)利要求32所述方法，其特征在于，界定各個(gè)發(fā)光器件包括圍 繞所述發(fā)光器件的外圍形成至少一個(gè)溝槽，其中所述至少一個(gè)溝槽界定了各個(gè) 發(fā)光器件的外圍。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述方法，其特征在于，每個(gè)發(fā)光器件包括第一歐 姆觸頭，且所述溝槽延伸到所述發(fā)光器件的接觸層，所述方法可進(jìn)一步包括在每個(gè)發(fā)光器件的接觸層上形成第二歐姆觸頭；采用絕緣材料填充所述至少一個(gè)溝槽； *形成穿過所述絕緣材料的多個(gè)導(dǎo)電通孔，每個(gè)導(dǎo)電通孔接觸一個(gè)發(fā)光器件 的第一歐姆觸頭；其中，電連接各個(gè)發(fā)光器件包括形成將第一子組發(fā)光器件的第一觸頭電連接到 與所述第二子組發(fā)光器件的第二觸頭相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電通孔的互聯(lián)圖案。
41、 根據(jù)權(quán)利要求32所述方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試 至少一個(gè)所述發(fā)光器件。
42、 根據(jù)權(quán)利要求32所述方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括測(cè)試 至少一個(gè)所述發(fā)光器件和將一個(gè)所述發(fā)光器件從所述發(fā)光器件中斷開電連接。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述方法，其特征在于，所述將一個(gè)所述發(fā)光器件 從所述發(fā)光器件中斷開電連接的步驟通過蝕刻一個(gè)所述發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭 或陰極觸頭來實(shí)現(xiàn)。
44、 根據(jù)權(quán)利要求42所述方法，其特征在于，所述將一個(gè)所述發(fā)光器件 從所述發(fā)光器件中斷開電連接的步驟通過在一個(gè)所述發(fā)光器件的陽(yáng)極觸頭或 陰極觸頭上涂覆絕緣材料來實(shí)現(xiàn)。
45、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括在共用基底上形成的多個(gè)發(fā)光器件，每個(gè)所述發(fā)光器件包括用于產(chǎn)生光的 元件；用于并聯(lián)電連接作為第一子組的至少第一、第二和第三發(fā)光器件的元件； 用于并聯(lián)電連接作為第二子組的至少第一、第二和第三發(fā)光器件的元件； 用于串聯(lián)電 連接所述第一子組和第二子組的元件。
46、 根據(jù)權(quán)利要求45所述發(fā)光體，其特征在于， 所述第一發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域； 所述第二發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域； 所述第三發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域； 所述第四發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域； 所述第六發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域；所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第 五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域是單個(gè)單片集成電路n-型層的各個(gè)區(qū)域；所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域是單個(gè)單片集成電路p-型層的各個(gè)區(qū)域；所述發(fā)光體包括用于將所述第一 n-型區(qū)域、第二 n-型區(qū)域、第三n-型區(qū) 域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域彼此隔離的元件；且所述發(fā)光體包括用于將所述第一 p-型區(qū)域、第二 P-型區(qū)域、第三P-型區(qū) 域、第四p-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域彼此隔離的元件。
47、 根據(jù)權(quán)利要求45所述發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括 與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
48、 根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包 括用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
49、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件， 所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域； 所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域； 所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域； 所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域； 所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域； 所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域； 所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域；所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第 五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū) 域；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接到所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極 端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接到所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第 一 固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接到所述第四發(fā)光器件的陽(yáng)極端；所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端連接到所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端；所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端連接到所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端。
50、 根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
51、 根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
52、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域；所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域；所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域；所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域；所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域；所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域；所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域；所述第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三P-型區(qū)域、第四P-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū)域；電連接至所述第一 p-型區(qū)域的第一陽(yáng)極；電連接至所述第一 n-型區(qū)域的第一陰極；電連接至所述第二 p-型區(qū)域的第二陽(yáng)極；電連接至所述第二 n-型區(qū)域的第二陰極；電連接至所述第三p-型區(qū)域的第三陽(yáng)極；電連接至所述第三n-型區(qū)域的第三陰極；電連接至所述第四p-型區(qū)域的第四陽(yáng)極；電連接至所述第四n-型區(qū)域的第四陰極；電連接至所述第五p-型區(qū)域的第五陽(yáng)極；電連接至所述第五n-型區(qū)域的第五陰極；電連接至所述第六p-型區(qū)域的第六陽(yáng)極；電連接至所述第六n-型區(qū)域的第六陰極；電連接至所述第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和第三陽(yáng)極的第一互連結(jié)構(gòu)-，電連接至所述第一陰極、第二陰極和第三陰極的第二互連結(jié)構(gòu)；電連接至所述第四陰極、第五陰極和第六陰極的第三互連結(jié)構(gòu)。
53、 根據(jù)權(quán)利要求52所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體適合在AC電源上運(yùn)行。
54、 根據(jù)權(quán)利要求52所述的發(fā)光體，其特征在于，所述第一互連結(jié)構(gòu)、第二互連結(jié)構(gòu)和第三互連結(jié)構(gòu)都定位于所述p-型層的第一側(cè)。
55、 根據(jù)權(quán)利要求52所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲和/或用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
56、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域，所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域，所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域，所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域；所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域，所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域，所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域； '所述第一p-型區(qū)域、第二P-型區(qū)域、第三P-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū)域；電連接至所述第一 p-型區(qū)域的第一 p-型觸頭，電連接至所述第一 n-型區(qū)域的第一 n-型觸頭，電連接至所述第二 p-型區(qū)域的第二 p-型觸頭，電連接至所述第二 n-型區(qū)域的第二 n-型觸頭，電連接至所述第三p-型區(qū)域的第三p-型觸頭，電連接至所述第三n-型區(qū)域的第三n-型觸頭，電連接至所述第四p-型區(qū)域的第四p-型觸頭，電連接至所述第四n-型區(qū)域的第四n-型觸頭，電連接至所述第五p-型區(qū)域的第五p-型觸頭，電連接至所述第五n-型區(qū)域的第五n-型觸頭，電連接至所述第六p-型區(qū)域的第六p-型觸頭，電連接至所述第六n-型區(qū)域的第六n-型觸頭，電連接所述第一 p-型觸頭、第二 p-型觸頭和第三p-型觸頭的第一互連結(jié)構(gòu)，電連接所述第一 n-型觸頭、第二 n-型觸頭和第三n-型觸頭的第二互連結(jié)構(gòu)，電連接所述第四p-型觸頭、第五p-型觸頭和第六p-型觸頭的第三互連結(jié)構(gòu)，以及電連接到所述第二互連結(jié)構(gòu)和第三互連結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電通孔，所述導(dǎo)電通孔延伸通過所述p-型層。
57、 根據(jù)權(quán)利要求56所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體適合在AC電源上運(yùn)行。
58、 根據(jù)權(quán)利要求56所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)電連接的至少一個(gè)熔斷絲。
59、 根據(jù)權(quán)利要求56所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體進(jìn)一步包括用于開路與至少一個(gè)發(fā)光器件串聯(lián)的導(dǎo)電連接的至少一個(gè)元件。
60、 一種發(fā)光體，其特征在于，包括至少固態(tài)發(fā)光器件的第一陣列和固態(tài)發(fā)光器件的第二陣列，所述固態(tài)發(fā)光器件的第一陣列包括至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域，所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域，所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域，所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域；所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域，所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域，所述第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域；所述第一p-型區(qū)域、第二P-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū)域；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極頓；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端，所述第一陣列和第二陣列以反并聯(lián)的電連接關(guān)系配置。
61、 根據(jù)權(quán)利要求60所述的發(fā)光體，其特征在于，所述第二陣列包括至少第七、第八、第九、第十、第十一和第十二固態(tài)發(fā)光器件，所述第七固態(tài)發(fā)光器件包括第七n-型區(qū)域和第七p-型區(qū)域，所述第八固態(tài)發(fā)光器件包括第八n-型區(qū)域和第八p-型區(qū)域，所述第九固態(tài)發(fā)光器件包括第九n-型區(qū)域和第九p-型區(qū)域，所述第十固態(tài)發(fā)光器件包括第十n-型區(qū)域和第十p-型區(qū)域；所述第十一固態(tài)發(fā)光器件包括第十一 n-型區(qū)域和第十一 p-型區(qū)域，所述第十二固態(tài)發(fā)光器件包括第十二 n-型區(qū)域和第十二 p-型區(qū)域，所述第七n-型區(qū)域、第八n-型區(qū)域、第九n-型區(qū)域、第十n-型區(qū)域、第十一 n-型區(qū)域和第十二 n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域；所述第七p-型區(qū)域、第八p-型區(qū)域、第九p-型區(qū)域、第十p-型區(qū)域、第十一 p-型區(qū)域和第十二 P-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū)域；所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第八固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第九固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第十固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第十一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第十二固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第十固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極i山順；所述第七固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第八固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端和所述第九固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端。
62、 根據(jù)權(quán)利要求60所述的發(fā)光體，其特征在于，至少所述第一陣列中的固態(tài)發(fā)光器件和第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件具有共用基底。
63、 根據(jù)權(quán)利要求60所述的發(fā)光體，其特征在于，至少第一n-型區(qū)域、第二n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域、第六n-型區(qū)域和所述第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件的n-型區(qū)域都是同一整體n-型元件的一部件。
64、 根據(jù)權(quán)利要求60所述的發(fā)光體，其特征在于，至少第一p-型區(qū)域、第二p-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第五p-型區(qū)域、第六p-型區(qū)域和所述第二陣列中的固態(tài)發(fā)光器件的p-型區(qū)域都是同一整體p-型元件的一部件。
65、 一種用于發(fā)光體的電路，其特征在于，所述電路包括整流橋；至少第一、第二、第三、第四、第五和第六固態(tài)發(fā)光器件，所述第一固態(tài)發(fā)光器件包括第一 n-型區(qū)域和第一 p-型區(qū)域，所述第二固態(tài)發(fā)光器件包括第二 n-型區(qū)域和第二 p-型區(qū)域，所述第三固態(tài)發(fā)光器件包括第三n-型區(qū)域和第三p-型區(qū)域，所述第四固態(tài)發(fā)光器件包括第四n-型區(qū)域和第四p-型區(qū)域；所述第五固態(tài)發(fā)光器件包括第五n-型區(qū)域和第五p-型區(qū)域，所述第六固態(tài)發(fā)光器件包括第六n-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域，所述第一 n-型區(qū)域、第二 n-型區(qū)域、第三n-型區(qū)域、第四n-型區(qū)域、第五n-型區(qū)域和第六n-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路n-型層的隔離區(qū)域；所述第一p-型區(qū)域、第二P-型區(qū)域、第三p-型區(qū)域、第四p-型區(qū)域、第五P-型區(qū)域和第六p-型區(qū)域中的每一個(gè)是單個(gè)單片集成電路p-型層的隔離區(qū)域；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第五固態(tài)發(fā)光器件的陰極端和所述第六固態(tài)發(fā)光器件的陰極端；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陰極端電連接至所述第四固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極^r山頓；所述第一固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端電連接至所述第二固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端和所述第三固態(tài)發(fā)光器件的陽(yáng)極端。
66、 根據(jù)權(quán)利要求65所述的發(fā)光體，其特征在于，所述整流橋包括至少4固態(tài)發(fā)光器件:
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光體，包括多個(gè)發(fā)光器件(例如，發(fā)光二極管)，所述多個(gè)發(fā)光器件電連接以提供至少兩個(gè)串聯(lián)的并聯(lián)發(fā)光器件子組的陣列，其中每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件。在某些實(shí)施例中，所述發(fā)光器件來自晶圓的鄰近區(qū)域。本發(fā)明還提供了一種發(fā)光體，包括發(fā)光器件、用于機(jī)械互連所述發(fā)光器件的元件、以及用于電互連所述發(fā)光器件以提供串聯(lián)的并聯(lián)子組的元件，其中每個(gè)子組包括至少三個(gè)發(fā)光器件。本發(fā)明還提供了用于制造發(fā)光體的方法。
文檔編號(hào)H01L33/62GK101652861SQ200880002765
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者安東尼·保羅·范德溫, 杰拉爾德·H.·尼格利 申請(qǐng)人:科銳Led照明科技公司