本專利申請要求2015年8月11日提交的美國臨時申請No.62/203,508的利益，以及將其通過引用并入此處。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體裝置，并且更具體地，涉及具有鐵磁域(ferromagnetic domain)的光電半導(dǎo)體裝置以及用于使用磁力來處理半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)：

可以通過各種方式來操縱半導(dǎo)體裝置(諸如，光電半導(dǎo)體裝置)，這些方式包括人工操縱以及通過使用機器人系統(tǒng)的自動化操縱。包含光電半導(dǎo)體裝置的薄半導(dǎo)體膜的操縱或處理可能是復(fù)雜的并且會導(dǎo)致?lián)p壞裝置中使用的半導(dǎo)體部件。例如，單獨的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如，管芯或晶片)可能相對薄并且難以用用于處理半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的裝備來搬運。因此，“載體”管芯或晶片可以附著到包括可操作半導(dǎo)體裝置的有源和無源部件的實際半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。這些載體管芯和晶片(可以被稱為“載體襯底”)通常不會包括要形成的半導(dǎo)體裝置的任何有源或無源部件。一般地，載體襯底增大了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的整體厚度，并且通過提供對相對較薄的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)支撐來促進對結(jié)構(gòu)的搬運。此外，載體襯底通過處理裝備來促進對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的有源和/或無源部件的搬運。雖然載體襯底是有用的，但是載體襯底到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的附著過程可能影響半導(dǎo)體膜的性質(zhì)。例如，已經(jīng)用環(huán)氧樹脂附著到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的載體襯底需要小心來移走半導(dǎo)體管芯。

已經(jīng)在這些薄膜半導(dǎo)體裝置的處理中使用了其它方式。一種方式需要使用抽吸機構(gòu)來升起半導(dǎo)體膜。抽吸機構(gòu)通常使這些薄膜半導(dǎo)體裝置的處理變得復(fù)雜。此外，抽吸機構(gòu)在金屬有機化學(xué)氣相沉積室中并不容易使用。此外，這種抽吸方式對將這些半導(dǎo)體裝置(諸如，光電半導(dǎo)體裝置)組裝成電子電路的進一步操縱不是很有用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明內(nèi)容以簡明的形式引入了某些概念的選擇，這些概念將在以下具體實施方式中進一步描述。這不意在完全識別權(quán)利要求書中闡述的要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意在作為確定要求保護的主題的范圍的輔助。

本發(fā)明的各方面可以消除以上提及的搬運薄膜半導(dǎo)體裝置(諸如光電半導(dǎo)體裝置)的方式的弊端中的一個或多個。在一個實施例中，光電半導(dǎo)體裝置利用可以嵌入裝置中或者在裝置上的鐵磁域。以這種方式，由磁場生成的磁力可以用于單獨地處理光電半導(dǎo)體裝置或者處理作為組裝成系統(tǒng)的一組光電半導(dǎo)體裝置。

在一個實施例中，可以在例如通過使用至少一個磁體(諸如，電磁體)將裝置從襯底分開的燒蝕操作之后，操縱具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置。例如，第一電磁體可以用于從襯底剝離光電半導(dǎo)體裝置。第二電磁體可以附著到光電半導(dǎo)體裝置的另一側(cè)。第一電磁體可以拆離以使得第二電磁體可以將光電裝置移動到另一位置以用于組裝成光電半導(dǎo)體裝置的系統(tǒng)，或者用作用于可以形成裝置的其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的后續(xù)外延生長的模板。

在另一個實施例中，具有鐵磁域的(一個或多個)光電半導(dǎo)體裝置可以由具有電磁體的機器人裝置(諸如，機械臂)移動以用于進一步形成(一個或多個)裝置或者組裝成裝置的系統(tǒng)。例如，可以用機械臂在一對電極之上引導(dǎo)具有鐵磁域的(一個或多個)光電半導(dǎo)體裝置，以形成倒裝芯片構(gòu)造或者更復(fù)雜構(gòu)造。

在另一個實施例中，具有鐵磁域的(一個或多個)光電半導(dǎo)體裝置可以用作電路部件自組裝中與連接器板連接的電氣連接器。例如，具有鐵磁域的(一個或多個)光電半導(dǎo)體裝置可以用于用鐵磁磁化的域連接具有輸入/輸出連接器的連接器板，鐵磁磁化的域與(一個或多個)裝置的域互補。

本發(fā)明的第一方面提供了一種光電半導(dǎo)體裝置，該光電半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底、形成在襯底之上的n型接觸層、形成在n型接觸層之上的有源層以及形成在有源層之上的p型接觸層；以及位于所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的至少一個鐵磁域。

本發(fā)明的第二方面提供了一種光電半導(dǎo)體裝置，包括：襯底；形成在襯底之上的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括n型接觸層、形成在n型接觸層之上的有源層和形成在有源層之上的p型接觸層；到位于襯底上的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的金屬接觸件，該金屬接觸件在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)周圍；以及在襯底、金屬接觸件或半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的一個之上形成的至少一個鐵磁域。

本發(fā)明的第三方面提供了一種方法，包括：制備光電半導(dǎo)體裝置，其中光電半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：襯底；形成在襯底之上的n型接觸層；形成在n型接觸層之上的有源層；以及形成在有源層之上的p型接觸層；以及位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的至少一個鐵磁域。

本發(fā)明的第四方面提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括：包含n型接觸件和p型接觸件的第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中包含n型接觸件和p型接觸件中的一個的一側(cè)上的至少一個鐵磁域，每個接觸件在第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上；以及耦合到第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的包含n型接觸件和p型接觸件的第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以及在第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中包含n型接觸件和p型接觸件中的一個的一側(cè)上的至少一個鐵磁域，每個接觸件在第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，其中第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個鐵磁域耦合到第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個鐵磁域。

本發(fā)明的第五方面提供了一種電路部件自組裝，包括：包括多個輸入/輸出連接器的連接器板，每個輸入/輸出連接器具有端口和在端口周圍定位的至少一個鐵磁磁化的域；以及至少一個電氣裝置，電氣裝置具有適用于連接到輸入/輸出連接器中的一個的端口的電氣連接器和在電氣連接器周圍定位的至少一次鐵磁磁化的域，其中在電氣連接器插入端口時，電氣裝置的至少一個鐵磁磁化的域耦合到輸入/輸出連接器的至少一個鐵磁磁化的域。

本發(fā)明的第六方面提供了一種方法，該方法包括：獲得一組光電半導(dǎo)體裝置，每個光電半導(dǎo)體裝置具有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)周圍定位的至少一個鐵磁域，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底、形成在襯底之上的n型接觸層、形成在n型接觸層之上的有源層以及形成在有源層之上的p型接觸層；將這一組光電半導(dǎo)體裝置接近于磁力放置；用磁力在一對間隔開的電極之上引導(dǎo)這一組光電半導(dǎo)體裝置；以及從磁力釋放這一組光電半導(dǎo)體裝置以放置在這一對間隔開的電極上。

本發(fā)明的第七方面提供了一種形成光電半導(dǎo)體裝置的方法，包括：獲得半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和定位在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個鐵磁域，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底、形成在襯底之上的犧牲半導(dǎo)體層、形成在犧牲層之上的支撐半導(dǎo)體層以及形成在支撐半導(dǎo)體層之上的n型接觸層；分解犧牲層；以及將具有支撐半導(dǎo)體層和n型接觸層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)從襯底剝離。

本發(fā)明的例示性方面被設(shè)計為解決本文描述的問題中的一個或多個和/或一個或多個沒有討論的其它問題。

附圖說明

本公開的這些和其它特征將從以下對本發(fā)明的各個方面的詳細敘述結(jié)合描繪本發(fā)明的各個方面的附圖而更容易得到理解。

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖。

圖3A-3E示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于處理具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的方法。

圖4A-4B示出了具有臺面結(jié)構(gòu)的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖，該臺面結(jié)構(gòu)具有在裝置的外部表面上的鐵磁域，而圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的一組在圖4A-4B上描繪的光電半導(dǎo)體裝置。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的由兩個具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置形成的光電裝置的組裝的示意圖，兩個光電半導(dǎo)體裝置中的每一個沿著耦合在一起的每個裝置的接觸件彼此耦合。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的各自由兩個具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置形成的光電裝置的組裝的示意圖，光電裝置耦合到在裝置之間延伸的一對間隔開的電極。

圖7A-7C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的電路部件自組裝的示意圖，電路部件自組裝用作電氣連接器和連接器板，連接器板具有包括鐵磁磁化的域的輸入/輸出連接器，鐵磁磁化的域與以電氣連接器形式的光電半導(dǎo)體裝置的鐵磁域互補。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的用于制備包括本文描述的具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的電路的例示性流程圖。

注意，附圖可以不按比例繪制。這些附圖意在僅僅描繪本發(fā)明的典型方面，且因此不應(yīng)當視為限制本發(fā)明的范圍。在附圖中，相同數(shù)字代表附圖之間相同元件。

具體實施方式

多個實施例涉及具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置。其它實施例涉及用于處理這些具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的方法。這種處理的方法可以包括用由磁體(諸如電磁體)生成的磁力移動這些光電半導(dǎo)體裝置。處理可以進一步包括通過可以包括外延生長的技術(shù)形成這些具有附加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的光電半導(dǎo)體裝置。此外，處理可以包括將這些具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置組裝為各種類型的光電裝置的系統(tǒng)，其中通過域的磁化可以將裝置的鐵磁域接合到一起。在一個實施例中，將具有鐵磁裝置的光電半導(dǎo)體裝置處理為系統(tǒng)可以包括將電極附著到裝置?？梢杂勺詣踊南到y(tǒng)實現(xiàn)光電半導(dǎo)體裝置的處理，自動化的系統(tǒng)可以包括具有電磁體、外延生長室、工作站、輸送機等等的機械臂。以這種方式，可以處理單個光電半導(dǎo)體裝置或一組裝置。在另一個實施例中，具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置可以用作在電路部件自組裝中與連接器板連接的電氣連接器。

本文描述的各個實施例中的具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置適合于與多種光電裝置一起使用。光電裝置的示例可以包括但不限于發(fā)光裝置、發(fā)光二極管(LED)(包括常規(guī)和超輻射發(fā)光LED)、發(fā)光固態(tài)激光器、激光器二極管、光檢測器、光電二極管以及高電子遷移率晶體管(HEMT)。光電裝置的這些示例可以被構(gòu)造為在施加偏置時從光生成結(jié)構(gòu)(諸如，有源區(qū)域)發(fā)射電磁輻射。由這些光電裝置發(fā)射的電磁輻射可以包括在任何波長的范圍(包括可見光、紫外輻射、深紫外輻射、紅外光等等)內(nèi)的峰值波長。例如，這些光電裝置可以發(fā)射具有在紫外波長的范圍內(nèi)的主波長的輻射。作為例示，主波長可以在大約210納米(nm)到大約350nm的波長范圍內(nèi)。

當形成各個實施例的具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的各個層中的任何一層允許以正入射輻射到層的界面的相當量的輻射從層的界面通過時，可以認為該層對特定波長的輻射為透明的。例如，層可以被構(gòu)造成對與由光生成結(jié)構(gòu)發(fā)射的光(諸如，紫外光或深紫外光)的峰值發(fā)射波長相對應(yīng)的輻射波長范圍(諸如，峰值發(fā)射波長+/-5納米)透明。如此處所使用的，如果層允許大于大約5％的輻射通過其中，則層對輻射是透明的，而如果層允許大于大約10％的輻射通過其中，則可以認為層對輻射透明。以這種方式限定對輻射透明的層意在覆蓋被認為透明和半透明的層。

當具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的層反射相關(guān)電磁輻射(例如，具有接近于光生成結(jié)構(gòu)的峰值發(fā)射的波長的光)中的至少一部分時，則可以認為層是反射的。如此處所使用的，如果層可以反射至少大約5％的輻射，則認為層對輻射至少部分反射，而如果層對正輻射到層的表面的特定波長的輻射反射至少30％，則可以認為層是部分反射的。如果層對正輻射到層的表面的特定波長的輻射反射至少70％，則可以認為層對輻射是高反射的。

以下描述在本文中可以使用其它術(shù)語用于僅描述特定實施例的目的，而不意在限制本公開。例如，除非另有陳述，術(shù)語“組”意味著一個或多個(即，至少一個)，以及短語“任何方案”意味著任何現(xiàn)今已知的或以后發(fā)展的方案。單數(shù)形式的“一”、“一個”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有指示。將進一步理解，當在說明書中使用的術(shù)語“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“具有”、“有”以及“含有”時，指定存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或者添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。

轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的例示性光電半導(dǎo)體裝置10的示意性結(jié)構(gòu)。光電半導(dǎo)體裝置10可以被構(gòu)造成作為安裝到襯底的發(fā)射裝置(例如，LED)倒裝芯片來操作。LED倒裝芯片的一個示例可以包括常規(guī)的或超輻射發(fā)光LED。替換地，光電半導(dǎo)體裝置10可以被構(gòu)造成作為前面提到的光電裝置中的任何一個和/或任何類型的基于III族氮化物的裝置來操作。

當光電半導(dǎo)體裝置10作為發(fā)射裝置來操作時，施加堪比帶隙的偏置導(dǎo)致從裝置10的有源區(qū)域18發(fā)射電磁輻射。當光電半導(dǎo)體裝置10作為發(fā)射裝置操作時，由光電半導(dǎo)體裝置10發(fā)射的電磁輻射可以包括在任何波長范圍內(nèi)(包括可見光、紫外輻射、深紫外輻射、紅外光等)的峰值波長。光電半導(dǎo)體裝置10可以被構(gòu)造為發(fā)射具有紫外波長范圍內(nèi)的主波長的輻射。更具體地，主波長可以在大約210和大約350納米之間的波長范圍內(nèi)。

如圖1所示，光電半導(dǎo)體裝置10可以包括異質(zhì)結(jié)構(gòu)11，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)11包括襯底12、鄰近襯底12的緩沖層14、鄰近緩沖層14的n型接觸層16(例如，n型包覆層、電子供應(yīng)層)以及有源區(qū)域18，有源區(qū)域18具有鄰近n型接觸層16的n型側(cè)19A。此外，光電半導(dǎo)體裝置10的異質(zhì)結(jié)構(gòu)11可以包括p型層20(例如，電子阻擋層)和p型接觸層22(例如，空穴供應(yīng)層、p型包覆層)，p型層20鄰近有源區(qū)域18的p型側(cè)19B且p型接觸層22鄰近p型層20。

光電半導(dǎo)體裝置10可以是基于III-V族材料的裝置，其中各層中的一些或所有層由從III-V族材料系中選出的元素形成。在更特定的例示性實施例中，光電半導(dǎo)體裝置10的各層可以由基于III族氮化物的材料形成。III族氮化物材料包括一種或多種III族元素(例如，硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)以及銦(In))和氮(N)，以成為B_WAl_XGa_YIn_ZN，其中0≤W，X，Y，Z≤1，并且W+X+Y+Z＝1。例示性的III族氮化物材料可以包括具有任何摩爾分數(shù)的III族元素的二元、三元和四元合金，諸如AlN、GaN、InN、BN、AlGaN、AlInN、AlBN、AlGaInN、AlGaBN、AlInBN和AlGaInBN。

基于III族氮化物的光電半導(dǎo)體裝置10的例示性實施例可以包括有源區(qū)域18(例如，一系列交替的量子阱和勢壘)，該有源區(qū)域18包括In_yAl_xGa_1-x-yN、Ga_zIn_yAl_xB_1-x-y-zN、Al_xGa_1-xN半導(dǎo)體合金等。類似地，n型接觸層16和p型層20兩者都可以包括In_yAl_xGa_1-x-yN合金、Ga_zIn_yAl_xB_1-x-y-zN合金等。由x、y、z給出的摩爾分數(shù)可以在不同層16、18和20之間變化。襯底12可以是藍寶石、碳化硅(SiC)、硅(Si)、GaN、AlGaN、AlON、LiGaO₂或另外合適的材料，并且緩沖層14可以包括AlN、AlGaN/AlN超晶格等。

如相對于光電半導(dǎo)體裝置10所示的那樣，p型金屬24可以附著到p型接觸層22，并且p型接觸件26可以附著到p型金屬24。類似地，n型金屬28可以附著到n型接觸層16，并且n型接觸件30可以附著到n型金屬28。p型金屬24和n型金屬28可以分別形成分別與對應(yīng)的層22和16的p型和n型歐姆接觸?？梢岳斫?，當兩個層之間形成的接觸的整體電阻不大于以下兩個電阻中的較大的那個時，認為該接觸是“歐姆的”或“傳導(dǎo)的”：使得接觸件-半導(dǎo)體結(jié)處的電壓降不大于2伏的接觸電阻；以及比最大電阻元件或者包括接觸件的裝置的層的電阻至少小五倍(at least five times smaller)的接觸電阻。

p型金屬24和/或n型金屬28可以包括數(shù)個導(dǎo)電和反射金屬層，而n型接觸件30和/或p型接觸件26可以包括高導(dǎo)電金屬。p型接觸層22和/或p型接觸件26可以對有源區(qū)域18生成的電磁輻射透明(例如，半透明或透明)。例如，p型接觸層22和/或p型接觸件26可以包括短周期超晶格晶格結(jié)構(gòu)，諸如透明的摻雜鎂(Mg)的AlGaN/AlGaN短周期超晶格結(jié)構(gòu)(SPSL)。此外，p型接觸件26和/或n型接觸件30可以反射有源區(qū)域18生成的電磁輻射。n型接觸層16和/或n型接觸件30也可以由短周期超晶格(諸如，AlGaN SPSL)形成，它對有源區(qū)域18生成的電磁輻射透明。

圖1進一步示出了光電半導(dǎo)體裝置10可以經(jīng)由接觸件26和30安裝到基板36。在這種情況中，襯底12位于光電半導(dǎo)體裝置10的頂部上。至此，p型接觸件26和n型接觸件30兩者可以分別經(jīng)由接觸襯墊32和34附著到基板36?；?6可以由氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)等形成。

光電半導(dǎo)體裝置10的各層中的任一層可以包括基本上均勻的組成或緩變(graded)組成。例如，層可以在與另一層的異質(zhì)界面處包括緩變組成。p型層20還可以包括具有緩變組成的p型阻擋層?？梢园?一種或多種)緩變組成以例如減小應(yīng)力、提高載流子注入等。類似地，層可以具有包括多個周期的超晶格，層可以被構(gòu)造成減小應(yīng)力等。在這種情況中，組成和/或每個周期的寬度可以在各個周期之間進行周期性的或非周期性的變化。

圖2示出了與圖1描繪的裝置10類似的光電半導(dǎo)體裝置38的示意圖，除了圖2的光電半導(dǎo)體裝置38包括鐵磁域40。如本文使用的，鐵磁域是具有高磁性感受性的區(qū)域，其強度取決于施加的磁場的強度并且可以在移走施加的場之后保持。圖2示出了鐵磁域40可以位于光電半導(dǎo)體裝置38的各個區(qū)域上。在光電半導(dǎo)體裝置38周圍定位的鐵磁域40可以包括位于光電半導(dǎo)體裝置38的外部表面上的域和位于形成裝置38的一部分的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39內(nèi)的鐵磁域40。

如圖2所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39可以包括襯底12、形成在襯底之上的緩沖層14以及形成在緩沖層和襯底12之上的n型接觸層16。此外，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39可以包括形成在n接觸層16與p型層20和p型接觸層22之間的有源層18。p型接觸件26和n型接觸件30可以分別經(jīng)由p型金屬24和n型金屬28與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39相接觸。以這種方式，光電半導(dǎo)體裝置38的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39可以分別經(jīng)由p型接觸件26和n型接觸件30以及接觸襯墊32和34安裝到基板36。

圖2例示了其中鐵磁域可以相對于光電半導(dǎo)體裝置38和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39定位的各種位置。在一個實施例中，至少一個鐵磁域40可以形成在襯底12的外表面42上，該外表面42與其上形成有的緩沖層14和n型接觸層15的襯底的內(nèi)表面44相對。在另一個實施例中，可以用基板36以及一對接觸襯墊32和34中的至少一個來形成至少一個鐵磁域40。例如，圖2示出了每個接觸襯墊32和34包括鐵磁域40，以及基板36包括一對鐵磁域40，這一對鐵磁域40中的每一個與接觸襯墊32、34的鐵磁域中的一個對齊?？梢岳斫?，如圖2描繪的鐵磁域40在光電半導(dǎo)體裝置38和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39上和/或內(nèi)的位置僅僅是各種可選項的代表，并且其它位置在本發(fā)明的各個實施例的范圍內(nèi)。例如，緩沖層14、n型接觸層16、p型層20和p型接觸層22可以具有附著到它們或者嵌入其中的鐵磁域40。

鐵磁域40可以包括多種不同的鐵磁材料。在一個實施例中，鐵磁域40可以包括基于鐵的合金。適合于在鐵磁域40中使用的其它鐵磁材料可以包括但不限于鐵、釹磁體以及類似的鐵磁材料(諸如，鈷、金屬合金和氧化物(例如，磁鐵礦))等等。在一個實施例中，至少一個鐵磁域40可以包括具有鐵的至少20％的相對磁導(dǎo)率的鐵磁材料。使鐵磁域40包括具有鐵的至少20％的相對磁導(dǎo)率的鐵磁材料的一個益處包括為操縱外延生長的結(jié)構(gòu)維持足夠的磁力的能力。在另一個實施例中，鐵磁域40中的至少一個可以被磁化以促進與其它磁化表面接合，其它磁化表面可以包括但不限于鐵磁域、電磁體等等。

可以以多種方式的一種來在光電半導(dǎo)體裝置38(包括在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39內(nèi))周圍形成鐵磁域40。例如，可以通過在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39的任一層的表面之上蒸發(fā)鐵磁材料來并入鐵磁域40；其中層可以是半導(dǎo)體層、襯底或金屬接觸層。在其它實施例中，可以將鐵磁材料濺射、焊接或者膠合到層的表面。在一些情況中，鐵磁材料可以沉積在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)39內(nèi)和/或并入襯底12內(nèi)。在實施例中，襯底12可以被圖案化以具有鐵磁材料的鐵磁元件。以這種方式，圖案化的襯底可以包括沉積在圖案化的部位的谷中的鐵磁材料的鐵磁元件。這可以進一步由適當?shù)难诒尾牧?諸如SiO₂)包圍，掩蔽材料可以防止鐵磁元件在附加層和/或結(jié)構(gòu)的外延生長過程期間的化學(xué)反應(yīng)。類似地，鐵磁材料可以沉積在圖案化的半導(dǎo)體層的谷中，隨后適當?shù)匮诒巍?/p>

由磁場生成的磁力可以用于處理具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置(諸如圖2中描繪的裝置38)以及利用鐵磁域的其它光電半導(dǎo)體裝置。該處理可以包括用由磁體(諸如電磁體)生成的磁力移動這些光電半導(dǎo)體裝置、形成這些具有附加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的裝置、附著電極以及將具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置組裝為光電裝置的系統(tǒng)。可以通過可以包括具有電磁體的機械臂的自動化的系統(tǒng)(諸如裝置和/或電路制備系統(tǒng))等實現(xiàn)具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的處理。可以對具有鐵磁裝置的單個光電半導(dǎo)體裝置或者一組這些光電半導(dǎo)體裝置執(zhí)行該處理。

圖3A-3E示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于處理具有鐵磁域40的光電半導(dǎo)體裝置46的例示性方法。光電半導(dǎo)體裝置46可以包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48在圖3A中示出為具有形成在半導(dǎo)體層50之上的n型接觸層16、在這些層周圍定位的鐵磁域40以及形成在n型接觸層16的內(nèi)表面54和外表面56上的掩蔽層52(諸如SiO₂)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的這些元件可以形成在犧牲層58、緩沖層14和襯底12之上?？梢岳斫猓趫D3A-3E描繪的方法的該部分中，包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的光電半導(dǎo)體裝置46可以是外延生長過程的一部分，其中這些元件可以在外延生長室中形成，或者可以已經(jīng)生長以及獲得以用于處理方法的該部分。

針對n型接觸層16、緩沖層14和襯底12指出的前述材料中的任何材料還適合于與包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的光電半導(dǎo)體裝置46一起使用。支撐半導(dǎo)體層50還可以包括前面提及的III族氮化物材料中的任何一種，支撐半導(dǎo)體層50可以充當包括可以由磁體操縱的一個或多個鐵磁域的層。

犧牲層58可以包括能夠在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48之上生長的材料，犧牲層58與緩沖層14和襯底層12耦合。在一個實施例中，犧牲層58可以適合于在剝離技術(shù)中使用，在該技術(shù)中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48從晶格失配的襯底12、緩沖層14和犧牲層58移走。在一個實施例中，犧牲層58可以包括對目標波長處的激光輻射具有高吸收的材料。在一個實施例中，犧牲層58可以包括帶隙值低于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48中的任何層的帶隙值的III族氮化物半導(dǎo)體層。例如，犧牲層58可以包括GaN。在另一個實施例中，犧牲層58可以包括包含III族氮化物半導(dǎo)體的柱狀結(jié)構(gòu)，該柱狀結(jié)構(gòu)在具有用于生長犧牲層材料的孔或開口的掩蔽區(qū)域之上外延生長。在另一個實施例中，犧牲層58可以包括包含開口、空缺或一組不相交的柱狀結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層。在又另外一個實施例中，犧牲層58可以包括上述犧牲層的任何一個的組合。此外，犧牲層58可以包括拉伸和壓縮層。2015年7月1日提交的標題為“A method of releasing group III nitride semiconductor heterostructure”的美國臨時申請62/187,707提供了適合于與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48一起使用的犧牲層的進一步細節(jié)，并且該申請通過引用并入此處。

在一個實施例中，可以通過以下過程使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48與襯底12、緩沖層14和犧牲層58分開：從襯底側(cè)照射可以形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層以分解犧牲層58，由此將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48與襯底12和緩沖層14分開。在圖3A中通過指向犧牲層58的箭頭60描繪了該分解剝離操作。使用激光輻射的激光剝離是可以用于將半導(dǎo)體層(諸如半導(dǎo)體結(jié)構(gòu))從襯底剝離的剝離技術(shù)的一個示例。例如，可以從襯底側(cè)用被犧牲層58大量吸收的高強度激光(在激光燒蝕中)輻射半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48，導(dǎo)致犧牲層58的分解。激光剝離是用于將半導(dǎo)體層從襯底12分開的本領(lǐng)域公知的技術(shù)，該技術(shù)可以導(dǎo)致后續(xù)制備的光電裝置的提高的特性。US臨時申請62/187,707提供了可以用于從襯底側(cè)照射III族氮化物半導(dǎo)體層以分解犧牲層的數(shù)個激光剝離技術(shù)的進一步細節(jié)。

圖3B示出了已經(jīng)執(zhí)行剝離操作60之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48，通過例如施加被犧牲層58吸收的指定波長的激光發(fā)射、導(dǎo)致犧牲層58分解并且從襯底12和緩沖層14分開來執(zhí)行剝離操作60。圖3B進一步示出了處理方法的一部分，其中第一電磁體62可以用于從襯底12和緩沖層14移走半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48。在方法的該部分中，第一電磁體62可以附著到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的第一側(cè)，該第一側(cè)可以是n型接觸層16。第一磁體可以用于從襯底12剝離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48，這得到了薄膜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，第一電磁體62可以是自動化的機器人系統(tǒng)的一部分，該自動化的機器人系統(tǒng)可以包括固定有電磁體的機械臂，電磁體被編程為附著到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48并且促進與襯底12的剝離操作。使用機械臂是一種可能模式的例示，該可能模式可以用于剝離半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48并且不意味著限制處理具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的各種實施例。例如，可以用于處理具有鐵磁域的光電半導(dǎo)體裝置的其它系統(tǒng)可以包括用于提升附著到磁體的層的手動工具。

在薄膜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48已經(jīng)剝離并且脫離襯底12之后，圖3A-3E中描繪的方法的接下來的部分可以包括將該結(jié)構(gòu)運送到另一個部位以用于進一步處理。在一個實施例中，如圖3C所描繪的，第二電磁體64可以施加到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的與固定有第一電磁體62的第一側(cè)相對的第二側(cè)。例如，第二電磁體64可以施加到半導(dǎo)體層50的表面?？梢岳斫猓掣接须姶朋w中的每一個的具體層僅僅是一種可能性的例示并且不意味著限制本文描述的各個實施例。

為了第二電磁體64將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48移動到另一個位置以用于進一步處理，如圖3D所描繪的，第一電磁體62可以從該結(jié)構(gòu)拆離?？梢允褂枚喾N不同方式中的一種來使第一電磁體62從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的n型接觸層16移走。在一個實施例中，可以通過將電磁體62操作為具有與第二電磁體64相斥的磁力來將第一電磁體62從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的n型接觸層16移走。在這個實施例中，為了使第一電磁體62從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的n型接觸層16容易拆離，電磁體62與n型接觸層中的鐵磁域40之間的磁引力可以不同于第二電磁體64與半導(dǎo)體層50中的鐵磁域40之間的引力。例如，可以用不同的鐵磁元件來磁化n型接觸層16和半導(dǎo)體層16中的鐵磁域40以用于最佳控制剝離過程(包括電磁體從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的分離)。此外，n型接觸層16的兩側(cè)54、46上的掩蔽層可以具有不同的厚度。向鐵磁域40施加這些掩蔽層52將導(dǎo)致域具有不同的引力。

從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的n型接觸層16移走第一電磁體62的另一個實施例可以包括在激活第二電磁體64之前拆離電磁體。例如，在第一電磁體62被激活并且粘附到n接觸層16的同時向半導(dǎo)體層50施加第二電磁體64。然而，第二電磁體64將不被激活。然后可以使第一電磁體62停用(deactivated)以移走施加到n型接觸層16的磁力。在一個實施例中，第二電磁體64可以包括在不存在磁場的情況下可以粘附到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層50的表面?？梢允┘拥诫姶朋w64的這種材料的示例可以包括但不限于各種粘附劑。

還可以在第二電磁體64已經(jīng)施加到半導(dǎo)體層50并且被激活之后從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的n型接觸層16移走第一電磁體62。例如，在一個實施例中，可以響應(yīng)于電磁體64的正極鄰近于第一電磁體62的正極以及第二電磁體64的負極鄰近于第一電磁體62的負極而激活第二電磁體64。然后可以在激活第二電磁體64之后拆離第一電磁體62。例如，在一個實施例中，可以通過使電流的方向反向以及減小施加到第一電磁體62的電流量來從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的第一側(cè)(例如，n型接觸層16)移走第一電磁體62。以這種方式，然后可以從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48和第二電磁體64兩者拆離第一電磁體62。

在已經(jīng)移走第一電磁體62之后，第二電磁體64可以用于將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)64移動到下一個位置以用于后續(xù)處理。一旦處于那個位置，第二電磁體64可以從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的半導(dǎo)體層50側(cè)拆離。在一個實施例中，可以通過移走施加到半導(dǎo)體層50的磁力來拆離第二電磁體64。

第一電磁體62和第二電磁體64可以各自具有不同的鐵磁域，以促進它們與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48附著和拆離。在一個實施例中，第一電磁體62可以包括吸力與第二電磁體64的鐵磁域的吸力不同的一組鐵磁域。

盡管將電磁體描述為與該實施例一起使用，但是可以理解，可以使用其它類型的磁體。例如，永磁體可以用于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48的剝離和移動操作中?？梢岳斫猓捎谟来朋w與電磁體相比的操作中的差異，對用于執(zhí)行該方法的系統(tǒng)的改變將是必要的。例如，另一個模式(諸如附加的機械臂)對從永磁體移走半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48將可能是必要的。

在執(zhí)行該處理方法中描述了兩個電磁體，然而，可以理解，可以部署更多或更少的電磁體。例如，單個電磁體可以用于促進剝離以及運送或移動操作?？梢岳斫?，使用單個電磁體將有必要對前述過程進行一些改變，然而，這些改變也在本領(lǐng)域技術(shù)人員的視界內(nèi)。

此外，可以理解，除了磁體之外的其它模式可以用于完成剝離和運送操作。在一個實施例中，抽吸或真空保持器可以取代電磁體中的一個。例如，第二電磁體64可以由抽吸保持器取代，以及可以通過移走第一電磁體62來完成以下相對于圖3E描述的在模板之上外延生長的步驟。

在已經(jīng)移走第二電磁體64之后，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48可以用作附加半導(dǎo)體層的后續(xù)外延生長的模板，以使得可以生長這些額外的層而無需使用失配的襯底。例如，在該實施例中，第二電磁體64可以將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48運送到外延生長室。一旦第二電磁體64已經(jīng)從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)移走，可以操作外延室以生長或形成其它元件以組裝光電半導(dǎo)體裝置62。例如，圖3E示出了具有臺面結(jié)構(gòu)65的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48，臺面結(jié)構(gòu)65可以包括n型接觸層16的附加層、形成在n型接觸層之上的有源層18以及p型接觸層20。具有臺面結(jié)構(gòu)65的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以形成光電半導(dǎo)體裝置46?？梢岳斫?，具有鐵磁域40的光電半導(dǎo)體裝置46僅僅是可以與鐵磁域組裝以及可以根據(jù)圖3A-3E中描繪的方法進行處理的一個光電裝置的例示，并不意味著限制本文描述的本發(fā)明的各種實施例。例如，光電半導(dǎo)體裝置46可以具有形成在p型接觸層20和半導(dǎo)體層50之上的一對電極。在一個實施例中，n型電極可以形成在半導(dǎo)體層50之上，而p型電極可以形成在p型接觸層20之上以創(chuàng)建垂直的光電半導(dǎo)體裝置。

盡管對圖3E的描述是相對于使用半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)48作為光電半導(dǎo)體裝置46的附加元件的外延生長的模板的可選項，但可以理解，可以在剝離操作之前外延生長整個或完整的裝置。因此，相對于圖3A-3E中描繪的處理方法在本文描述的各個實施例不意味著限制于用于模板生長的半導(dǎo)體層的剝離。

圖4A-4C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的可以具有鐵磁域70的另一個光電半導(dǎo)體裝置66的示意圖。具體地，圖4A-4B分別示出了光電半導(dǎo)體裝置66的俯視圖和透視圖，該光電半導(dǎo)體裝置66具有位于裝置的外部表面上的臺面結(jié)構(gòu)68和鐵磁域70，而圖4C示出了一組圖4A-4B中描繪的光電半導(dǎo)體裝置66。圖4A-4B還示出了光電半導(dǎo)體裝置66可以包括襯底72和用于金屬接觸的接觸襯墊74(例如，n型金屬接觸件)。前述用于襯底、接觸襯墊、金屬接觸件和鐵磁域的材料還適合于與光電半導(dǎo)體裝置66一起使用。

雖然未在圖4A-4C中示出，但是光電半導(dǎo)體裝置66可以包括形成臺面結(jié)構(gòu)68的一部分或者構(gòu)成臺面結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。例如，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包括n型接觸層、形成在n型接觸層之上的有源層以及形成在有源層之上的p型接觸層。可以理解，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包括附加元件，或者它可以采取完全不同的結(jié)構(gòu)的形式。此外，可以理解，形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的層中的一些可以具有嵌入其中或者與其附著的鐵磁域。此外，可以理解，光電半導(dǎo)體裝置66可以采取以上提到的光電裝置(諸如，LED)中的任何一種的形式。

由于鐵磁域70位于光電半導(dǎo)體裝置66的外部表面上，可以在制備裝置之后將域放置在該表面上。例如，在一個實施例中，如圖4A所示，鐵磁域70可以放置在襯底72之上。在另一個實施例中，如圖4B所示，鐵磁域70可以放置在臺面結(jié)構(gòu)68之上。在又另一個實施例中，鐵磁域70可以放置在接觸襯墊74之上?？梢岳斫?，多于一個鐵磁域可以放置在光電半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)66的外部表面之上。例如，鐵磁域70可以放置在包括但不限于襯底72、臺面結(jié)構(gòu)68和接觸襯墊74的位置的組合之上。

可以通過多種方式實現(xiàn)放置在光電半導(dǎo)體裝置66的外部表面之上的鐵磁域70。例如，可以使用氣相沉積來沉積鐵磁域70。在實施例中，鐵磁域70可以沉積在先前刻蝕的域中。在替換的實施例中，鐵磁域70可以包括薄鐵磁粘附膜，該薄鐵磁粘附膜可以放置在光電半導(dǎo)體裝置66的表面的期望的位置上。

在一個實施例中，如圖4C所示，可以在倒裝芯片構(gòu)造中使用一組光電半導(dǎo)體裝置66。如圖4C所示，可以使用磁條80將光電半導(dǎo)體裝置66在倒裝芯片構(gòu)造中安置在一對電極76和78之上，磁條80平行于這一對間隔開的電極放置以引導(dǎo)和組裝電極76和78之上的這一組裝置。

用于執(zhí)行一組光電半導(dǎo)體裝置66在倒裝芯片構(gòu)造中的組裝的方法可以開始于獲得一組裝置，每個裝置具有半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)周圍定位的至少一個鐵磁域70，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底72、形成在襯底之上的n型接觸層、形成在n型接觸層之上的有源層以及形成在有源層之上的p型接觸層。這一組光電半導(dǎo)體裝置可以接近于磁力放置。例如，電磁體(例如，包括磁條80)可以放置在光電半導(dǎo)體裝置66中的一個或多個之上以使得磁力導(dǎo)致裝置對電磁體的吸引。然后電磁體可以用磁力將一組光電半導(dǎo)體裝置66從第一位置引導(dǎo)到這一對間隔開的電極76和78之上的第二位置。利用電磁體的機械臂等可以使用磁條80來更精確地對齊光電半導(dǎo)體裝置中的每一個的鐵磁域70以促進在電極76和78之上的放置。然后響應(yīng)于鐵磁域70與磁條80的對齊，機械臂可以將光電半導(dǎo)體裝置釋放在這一對間隔開的電極76、78上(例如，停用或者關(guān)閉電磁體以釋放磁力)。

可以理解，該方法是處理一組光電半導(dǎo)體裝置66的一種方式的例示，以及存在其它可能性。例如，方法可以包括比描述的更多或更少的步驟。此外，可以理解，可以以不同于描述的順序執(zhí)行這些步驟中的一些。此外，可以理解，可以從這一組光電半導(dǎo)體裝置66形成更復(fù)雜的裝置或系統(tǒng)。例如，可以在已經(jīng)安置在電極76、78之上的裝置之上放置附加的光電半導(dǎo)體裝置66。在該情形下，可以重復(fù)用于在電極76、78之上安置這一組光電半導(dǎo)體裝置66的相同過程以在電極上的那些裝置之上放置另外的組。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的由兩個光電半導(dǎo)體裝置84和86(裝置1和裝置2)形成的光電裝置82的組裝的示意圖，光電半導(dǎo)體裝置84和86中每一個具有鐵磁域40。在該實施例中，光電半導(dǎo)體裝置84和86的鐵磁域40彼此耦合。即，光電半導(dǎo)體裝置84的鐵磁域40吸引到光電半導(dǎo)體裝置86的鐵磁域40以在它們的域接近于彼此放置時形成裝置之間的物理、機械連接。在一個實施例中，鐵磁域40可以包括與其它域的凹陷互補的凹陷以達到耦合的裝置的域之間更安全的連接。

光電半導(dǎo)體裝置84和86可以采取前述光電裝置中的任意一種的形式。此外，這些裝置可以包括諸如前述結(jié)構(gòu)中的任意一種的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，然而，可以理解，存在可以部署為光電半導(dǎo)體裝置84和86的多個可能的其它結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，光電半導(dǎo)體裝置84和86可以各自具有p型接觸件和n型接觸件。在一個實施例中，每個接觸件可以形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，接觸件中的一個形成在包含鐵磁域40的側(cè)上。例如，如圖5所示，光電半導(dǎo)體裝置84可以具有p型接觸件88和n型接觸件90，而光電半導(dǎo)體裝置86可以具有p型接觸件92和n型接觸件94。在該示例中，光電半導(dǎo)體裝置84的p型接觸件88放置在鐵磁域40之間，以及光電半導(dǎo)體裝置86的p型接觸件92放置在鐵磁域40之間。

通過此構(gòu)造，在裝置中的每一個磁耦合時，可以在光電半導(dǎo)體裝置84的p型接觸件88與光電半導(dǎo)體裝置88的p接觸件92之間形成接觸。在一個實施例中，焊料、膠合劑和粘附劑等可以用于促進p型接觸件88與p型接觸件92之間的接觸。在另一個實施例中，p型接觸件88和p型接觸件92可以設(shè)計為具有較大的接觸面積以使得達到這些元件之間更安全的接觸。可以理解，圖5中描繪的接觸件和鐵磁域的構(gòu)造僅僅是一種實施方式的例示，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到存在其它布置。例如，n型接觸件90和94可以安置在鐵磁域40之間以使得在裝置中的每一個的鐵磁域40耦合時在n型接觸件90和94之間存在接觸。

在一個實施例中，通過耦合到一對電極，耦合的光電半導(dǎo)體裝置中的每一個的鐵磁域40可以是導(dǎo)電的。例如，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的耦合到一對電極102和104的光電裝置98和100的系統(tǒng)96的組裝的示意圖。如圖6所示，光電裝置98可以包括裝置106和108，而光電裝置100可以包括裝置110和112。形成光電裝置98和100的裝置中的每一個可以具有與其附著的鐵磁域40。在一個實施例中，如圖6所示，電極102可以與第二電極104間隔開，每個電極布置在裝置中的每一個的鐵磁域40之間。以這種方式，鐵磁域40可以是導(dǎo)電的并且連接到電極102和104。在一個實施例中，耦合到電極102的裝置110的鐵磁域40可以包括n型接觸件，而耦合到電極104的裝置108的鐵磁域40可以包括p型接觸件。替換地，這些鐵磁域可以被改變以形成p型接觸件和n型接觸件。

圖7A-7C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在電路部件自組裝116中使用的具有鐵磁域40的光電半導(dǎo)體裝置114。具體地，圖7A-7C示出了具有光電半導(dǎo)體裝置114和鐵磁磁化的域40的電路部件自組裝116的示意圖，電路部件自組裝116用作電氣連接器和連接器板118，連接器板118包括具有鐵磁磁化的域40的輸入/輸出連接器120，鐵磁磁化的域40是互補的以用于與光電半導(dǎo)體裝置114的鐵磁磁化的域40耦合或互連。

在一個實施例中，如圖7B所示，輸入/輸出連接器120中的每一個可以包括用于連接電氣裝置(例如，光電半導(dǎo)體裝置114)的端口122和在端口周圍定位以促進與電氣裝置及其鐵磁域的連接的至少一個鐵磁磁化的域40。端口可以采取促進各種類型的連接的多種公知類型的端口中的一種的形式。端口122可以提供串行連接和/或并行連接以促進與多種不同電氣裝置的電氣連接。例如，如圖7B所示，來自連接器板118的輸入/輸出連接器120的端口122可以包括USB端口和電纜端口(例如，按鈕端口)?？梢岳斫?，連接器板可以具有多種不同的端口以及與圖7B中描繪的不同量的端口。端口的類型和量將取決于要連接到這些端口的電氣裝置的類型。

在一個實施例中，連接到連接器板的電氣裝置的類型可以包括光電半導(dǎo)體裝置114。盡管未在圖7A-7C中示出，但光電半導(dǎo)體裝置114可以由更早描述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的任何一種來形成，然而，其它類型的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的各個實施例的范圍內(nèi)。在一個實施例中，組裝可以是用于包括具有鐵磁域的連接器板的發(fā)光裝置，連接器板可以通過其鐵磁磁化的域連接到光電半導(dǎo)體裝置114。例如，光電半導(dǎo)體裝置114可以包括LED以使得LED中的一個或多個可以在發(fā)光裝置(諸如燈具)中使用。

如圖7A和7B所示，光電半導(dǎo)體裝置114可以包括適用于連接到輸入/輸出連接器120中的一個的端口122的電氣連接器124。此外，電氣連接器124可以具有在電氣連接器周圍定位的鐵磁磁化的域40。以這種方式，在電氣連接器插入到端口122時，電氣連接器124的鐵磁磁化的域40可以耦合到輸入/輸出連接器120的鐵磁磁化的域40。例如，在一個實施例中，一對鐵磁磁化的域40可以位于電氣連接器124的相對側(cè)上，以及一對鐵磁磁化的域40可以位于端口120的相對側(cè)上。電氣連接器124沿著相應(yīng)對的鐵磁磁化的域40中的每一個的配合插入到端口122中將導(dǎo)致裝置114物理、機械耦合到連接器板118以使得裝置與板咬合到合適位置。這些對的鐵磁磁化的域40還具有使得電氣連接器124能夠機械地引導(dǎo)朝向輸入/輸出連接器120的益處。

可以理解，除了鐵磁域40以外，可以使用其它連接器來達到甚至更安全的耦合。例如，如圖7A所示，彈簧機構(gòu)126可以放置在端口120和連接器板118之間以進一步確保內(nèi)凹和外凸電氣部分的連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以使用其它方式來進一步確保光電半導(dǎo)體裝置114與連接器板118之間的連接。

在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種設(shè)計和/或制備電路的方法，其中電路包括如此處所述的設(shè)計和制備的裝置中一個或多個(例如，包括具有本文描述的一組鐵磁域的一個或多個裝置)。至此，圖8示出了根據(jù)實施例用于制備電路1026的例示性流程圖。最初，用戶可以利用裝置設(shè)計系統(tǒng)1010來生成用于此處所述的半導(dǎo)體裝置的裝置設(shè)計1012。裝置設(shè)計1012可以包括程序代碼，該程序代碼可以被裝置制備系統(tǒng)1014用來根據(jù)裝置設(shè)計1012限定的特征生成一組物理裝置1016。類似地，裝置設(shè)計1012可以被提供給電路設(shè)計系統(tǒng)1020(例如，作為在電路中使用的可用部件)，用戶可以用它來生成電路設(shè)計1022(例如，通過將一個或多個輸入和輸出連接到電路中所包括的各個裝置)。電路設(shè)計1022可以包括程序代碼，該程序代碼包括如此處所述地設(shè)計的裝置。在任何情況下，電路設(shè)計1022和/或一個或多個物理裝置1016可以被提供給電路制備系統(tǒng)1024，它根據(jù)電路設(shè)計1022能夠生成物理電路1026。物理電路1026可以包括如此處所述的設(shè)計的一個或多個裝置1016。

在另一實施例中，本發(fā)明提供了用于設(shè)計的裝置設(shè)計系統(tǒng)1010和/或用于制備如此處所述的半導(dǎo)體裝置1016的裝置制備系統(tǒng)1014。在這種情況下，系統(tǒng)1010、1014可以包括通用計算裝置，它被編程來執(zhí)行設(shè)計和/或制備如此處所述的半導(dǎo)體裝置1016的方法。類似地，本發(fā)明的實施例提供了用于設(shè)計的電路設(shè)計系統(tǒng)1020和/或用于制備電路1026的電路制備系統(tǒng)1024，電路1026包括如此處所述的設(shè)計和/或制備的至少一個裝置1016。在這種情況中，系統(tǒng)1020、1024可以包括通用計算裝置，它被編程來執(zhí)行設(shè)計和/或制備包括此處所述的至少一個半導(dǎo)體裝置1016的電路1026的方法。在任一情況下，對應(yīng)的制備系統(tǒng)1014、1024可以包括機械臂和/或電磁體，它們可以用作如本文描述的制備過程的一部分。

在又另一個實施例中，本發(fā)明提供了固定在至少一個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序，當它被執(zhí)行時，能夠使計算機系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)計和/或制備如此處所述的半導(dǎo)體裝置的方法。例如，計算機程序可以使裝置設(shè)計系統(tǒng)1010生成如此處所述的裝置設(shè)計1012。至此，計算機可讀介質(zhì)包括程序代碼，當它在被計算機系統(tǒng)執(zhí)行時，執(zhí)行此處所述的過程中的一些或全部。可以理解，術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”包括任何類型的有形表達介質(zhì)、已知的或以后發(fā)展的中的一個或多個，從它們程序代碼的存儲拷貝可以被感知、復(fù)制或者以其它方式由計算裝置來進行通信。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了提供程序代碼的拷貝的方法，當被計算機系統(tǒng)執(zhí)行時，它執(zhí)行此處所述的過程中的一些或全部。在這種情況中，計算機系統(tǒng)可以處理程序代碼的拷貝以生成和傳輸用于在第二不同位置接收的、使得其特性中的一個或多個被設(shè)置和/或改變的一組數(shù)據(jù)信號，以這樣的方式來編碼該組數(shù)據(jù)信號中的程序代碼的拷貝。類似地，本發(fā)明的實施例提供了一種獲取執(zhí)行此處所述的過程中的一些或全部的程序代碼的拷貝的方法，它包括計算機系統(tǒng)接收此處所述的該組數(shù)據(jù)信號并將該組數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)為固定在至少一個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序的拷貝。在任一情況中，該組數(shù)據(jù)信號可以采用任何類型的通信鏈路被傳輸/接收。

在又另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種生成用于設(shè)計的裝置設(shè)計系統(tǒng)1010和/或用于制備此處所述的半導(dǎo)體裝置的裝置制備系統(tǒng)1014的方法。在這種情況中，可以獲得(例如，創(chuàng)造、維護、可得到等)計算機系統(tǒng)，以及可以獲得(例如，創(chuàng)造、購買、使用、修改等)用于執(zhí)行此處所述的過程的一個或多個部件并將其部署到計算機系統(tǒng)。至此，該部署可以包括以下中的一個或多個：(1)在計算裝置上安裝程序代碼；(2)將一個或多個計算和/或I/O裝置添加到計算機系統(tǒng)；(3)并入和/或修改計算機系統(tǒng)來使它能執(zhí)行此處所述的過程等等。

出于例示和描述的目的，已經(jīng)呈現(xiàn)了本發(fā)明的各方面的上述敘述。此處并不企圖為窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明局限于所公開的精確形式，且明顯地仍然有許多修改和變化。這些對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的修改和變化包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。