高電壓固態(tài)轉(zhuǎn)換器及其相關(guān)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種高電壓固態(tài)轉(zhuǎn)換器SST裝置及其相關(guān)系統(tǒng)和方法。根據(jù)本技術(shù)的特定實(shí)施例的SST裝置包含載體襯底、第一端子、第二端子及串聯(lián)連接于所述第一與第二端子之間的多個(gè)SST裸片。所述個(gè)別SST裸片可包含具有p-n結(jié)的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、第一接觸件及第二接觸件。所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊界，其中所述載體襯底位于所述第一區(qū)中。所述第一及第二端子可經(jīng)配置以接收輸出電壓且每一SST裸片可具有小于所述輸出電壓的正向結(jié)電壓。
【專利說(shuō)明】高電壓固態(tài)轉(zhuǎn)換器及其相關(guān)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及固態(tài)轉(zhuǎn)換器(“SST”)。特定來(lái)說(shuō)，本技術(shù)涉及高電壓SST及其相關(guān)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器及其它電子裝置將發(fā)光二極管(“LED”)、有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)、聚合物發(fā)光二極管(“PLED”)及其它SST裝置用于背光照明。SST裝置也被用于招牌、室內(nèi)照明、戶外照明及其它類型的一股照明。圖1A為具有側(cè)向接觸件的常規(guī)LED裝置IOa的橫截面圖。如圖1A中所展示，LED裝置IOa包含襯底20，其承載具有作用區(qū)14(其(例如)含有定位于N型GaN15與P型GaN16之間的氮化鎵/氮化銦鎵(GaN/InGaN)多量子阱(“MQW”))的LED結(jié)構(gòu)11。LED裝置IOa還包含在P型GaN16的前表面上的第一接觸件17及在N型GaN15的前表面上與第一接觸件17側(cè)向隔開(kāi)的第二接觸件19。第一接觸件17通常包含透明且導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(“ΙΤ0”))以允許光從LED結(jié)構(gòu)11逸出。
[0003]圖1B為另一常規(guī)LED裝置IOb的橫截面圖，其中第一接觸件17與第二接觸件19以(例如)垂直配置而非側(cè)向配置彼此相對(duì)。在LED裝置IOb的形成期間，N型GaN15、作用區(qū)14及P型GaN16依序堆疊于與圖1A中所展示的襯底20類似的生長(zhǎng)襯底(圖中未展示)上。第一接觸件17形成于P型GaN16上，且載體襯底21附接到第一接觸件17。接著，移除生長(zhǎng)襯底且使第二接觸件19形成于N型GaN15上。接著，翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生圖1B中所展示的定向。LED裝置IOb的前表面處的N型GaN15提供比P型GaN16更佳的電流散布。垂直LED裝置IOb還具有增強(qiáng)光提取及熱性質(zhì)，且相應(yīng)地具有比圖1A的側(cè)向LED裝置IOa更高的效率。
[0004]典型LED具有比與所述LED —起使用的電力供應(yīng)器相對(duì)更低的正向結(jié)電壓(或內(nèi)建電壓)。例如，基于氮化鎵/氮化銦鎵(GaN/InGaN)的LED裸片通常以約3伏特直流電(“DC”)的正向結(jié)電壓操作且基于磷化鋁銦鎵(AlInGaP)的LED裸片通常具有約2伏特DC的正向結(jié)電壓，而許多電力供應(yīng)器以48伏特交流電(“AC”)、120伏特AC、60伏特DC等等操作。因此，電力供應(yīng)器通常包含AC/DC整流器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、功率調(diào)節(jié)器、驅(qū)動(dòng)器及/或其它合適組件來(lái)以合適電壓電平將電力供應(yīng)到LED裸片。然而，當(dāng)輸出電壓與輸入電壓之間的差值較小時(shí)，電力供應(yīng)器及其相關(guān)組件更有效率地操作。相應(yīng)地，高電壓LED(例如24伏特、60伏特等等)優(yōu)選地與高電壓電力供應(yīng)器一起使用以增強(qiáng)LED系統(tǒng)的總效率。
[0005]通過(guò)將若干側(cè)向LED裸片(例如圖1A的側(cè)向LED裝置IOa)串聯(lián)耦合在一起來(lái)制造常規(guī)高電壓LED。例如，可將各自具有3伏特正向結(jié)電壓的二十個(gè)側(cè)向LED裸片串聯(lián)耦合來(lái)以60伏特的組合正向結(jié)電壓操作。然而，側(cè)向LED具有若干性能限制。例如，參考圖1A，側(cè)向LED裝置IOa的前表面處的P型GaN16本身不提供電流散布，因此，電流及光集中于第一接觸件17下方。為增加橫跨側(cè)向LED裝置10的電流散布，第一接觸件17必須被加厚且在P型GaN16的較大部分上延伸以使第一接觸件17較不透明且減少?gòu)腖ED裝置IOa的光提取。此外，側(cè)向LED通常具有不良熱特性及低總效率。因此，需要具有增強(qiáng)效率及性能的高電壓LED及其它高電壓SST。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]可參考以下圖式而更好地理解本發(fā)明的許多方面。圖式中的組件未必按比例繪制。相反，重點(diǎn)在于清楚地說(shuō)明本發(fā)明的原理。此外，在圖式中，相同參考數(shù)字標(biāo)示全部若干視圖及/或?qū)嵤├械膶?duì)應(yīng)部件。
[0007]圖1A為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而配置的LED裝置的部分示意橫截面圖。
[0008]圖1B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而配置的另一 LED裝置的部分示意橫截面圖。
[0009]圖2A及2B分別為根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例而配置的具有內(nèi)埋接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意俯視圖及橫截面圖。
[0010]圖3A到3C為根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施例而配置的具有內(nèi)埋接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意俯視圖及橫截面圖。
[0011]圖4為根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例而配置的具有垂直接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意橫截面圖。
[0012]圖5為根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施例而配置的具有垂直接觸件的多結(jié)SST裝置的部分示意橫截面圖。
[0013]圖6A到6C為說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖2A及2B的多結(jié)SST裝置的形成過(guò)程的部分示意橫截面圖。
[0014]圖7A及7B為說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖5的多結(jié)SST裝置的形成過(guò)程的部分示意橫截面圖。
[0015]圖8為并入有根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的SST裝置的系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下文中描述高電壓SST及其相關(guān)系統(tǒng)和方法的若干實(shí)施例的特定細(xì)節(jié)。術(shù)語(yǔ)“SST” 一股是指固態(tài)轉(zhuǎn)換器裝置，其包含半導(dǎo)體材料作為有源媒體以將電能轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光、紫外光、紅外光及/或其它光譜內(nèi)的電磁輻射。例如，SST包含固態(tài)發(fā)光體(例如LED、激光二極管等等)及/或除電燈絲、等離子或氣體以外的其它發(fā)射源。SST還可包含將電磁輻射轉(zhuǎn)換為電的固態(tài)裝置。此外，如本文中所使用，詞組“高電壓”及“低電壓”是指相對(duì)電壓電平。因此，相同電壓電平(例如12伏特)在其與6伏特相比較時(shí)可被視為“高電壓”，但在其與24伏特相比較時(shí)可被視為“低電壓”。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)了解，本技術(shù)可具有額外實(shí)施例且可在無(wú)需以下參考圖2A到8而描述的實(shí)施例的若干細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本技術(shù)。
[0017]圖2A為根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例而配置的多結(jié)SST裝置200 ( “SST裝置200”)的一部分示意俯視圖，且圖2B為實(shí)質(zhì)上沿圖2A的線2B-2B取得的SST裝置200的部分示意橫截面圖。首先參考圖2A，SST裝置200可包含載體襯底202及一起串聯(lián)電耦合于第一端子220與第二端子222之間的多個(gè)SST裸片(分別被個(gè)別識(shí)別為第一 SST裸片204a到第四SST裸片204d且被統(tǒng)稱為SST裸片204)。每一 SST裸片204可包含單獨(dú)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)(分別被個(gè)別識(shí)別為第一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206a到第四轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206d且被統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206)、轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的背側(cè)上的第一接觸件216及第二接觸件218。在各種實(shí)施例中，SST裝置200還可包含透鏡、反射鏡及/或其它合適光學(xué)及/或電組件。在所說(shuō)明實(shí)施例中，SST裝置200包含四個(gè)SST裸片204a到204d。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，SST裝置200可包含兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)以上SST裸片204。
[0018]術(shù)語(yǔ)“背側(cè)”及“前側(cè)”在本文中用以指代元件相對(duì)于來(lái)自SST裝置200的發(fā)射或到SST裝置200的發(fā)射的相對(duì)位置。元件的前側(cè)是指面向與發(fā)射相同的方向的一側(cè)或表面，且背側(cè)是指所述元件背向所述發(fā)射方向的側(cè)或表面。例如，如果SST裝置200經(jīng)配置以發(fā)出光，那么面向與源自SST裝置200的光相同方向的載體襯底202的側(cè)為前側(cè)且載體襯底202的相對(duì)側(cè)為背側(cè)。
[0019]如圖2A中所展示，SST裸片204可布置成載體襯底202上的一陣列，其中溝道228將相鄰SST裸片204分離。溝道228可與第一接觸件216及第二接觸件218上的開(kāi)口 232連接或包含開(kāi)口 232以允許在接近于轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的背側(cè)的互連區(qū)(分別被個(gè)別識(shí)別為第一互連區(qū)230a到第三互連區(qū)230c且被統(tǒng)稱為互連區(qū)230)處將SST裸片204串聯(lián)耦合在一起。開(kāi)口 232還可暴露轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的背側(cè)處的第一接觸件216及第二接觸件218的部分。在所說(shuō)明實(shí)施例中，第一 SST裸片204a的第一接觸件216的一部分連接到第一端子220，且第四SST裸片204d的第二接觸件218的一部分連接到第二端子222。在其它實(shí)施例中，所述陣列中的其它SST裸片204的第一接觸件216及第二接觸件218的暴露部分也可連接到第一端子220及第二端子222。
[0020]現(xiàn)參考圖2B，每一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206可包含作用區(qū)214，作用區(qū)214介于轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第一側(cè)210a處的第一半導(dǎo)體材料208與轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b (與第一側(cè)210a相對(duì))處的第二半導(dǎo)體材料212之間。第一半導(dǎo)體材料208及第二半導(dǎo)體材料212可摻雜有雜質(zhì)以形成p-n結(jié)。例如,第一半導(dǎo)體材料208可為P型半導(dǎo)體材料(例如P型GaN)，且第二半導(dǎo)體材料212可為N型半導(dǎo)體材料(例如N型GaN)。當(dāng)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206形成于生長(zhǎng)襯底(圖中未展示)上、經(jīng)翻轉(zhuǎn)且隨后附接到載體襯底202時(shí)，此配置是合適的。在其它實(shí)施例中，可顛倒第一半導(dǎo)體材料208與第二半導(dǎo)體材料212。
[0021]作用區(qū)214可包含單量子阱(“SQW”)、多量子阱(“MQW”)及/或塊狀半導(dǎo)體材料。術(shù)語(yǔ)“塊狀半導(dǎo)體材料” 一股是指具有大于約10納米且高達(dá)約500納米的厚度的單顆粒半導(dǎo)體材料(例如InGaN)。在其它實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206可包含其它合適半導(dǎo)體材料，例如砷化鎵(GaAs)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化鎵砷(GaAsP)等等及/或其它半導(dǎo)體材料。
[0022]如圖2B中所展示，第一接觸件216可定位于第一區(qū)201a中且可電耦合到第一半導(dǎo)體材料208。如本文中所使用，定位于第一區(qū)201a中的元件定位于由轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第一側(cè)210a內(nèi)部限定的區(qū)域中，且定位于第二區(qū)201b中的元件定位于由轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b內(nèi)部限定的區(qū)域中。在各種實(shí)施例中，第一接觸件216可由反射材料(例如鎳(Ni)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎢(W)及/或其它合適反射材料)制成。第一反射接觸件216可通過(guò)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206而將發(fā)射反向重新導(dǎo)引向第二側(cè)210b以增強(qiáng)來(lái)自SST裸片204的發(fā)射。在其它實(shí)施例中，第一接觸件216可由非反射材料制成且/或SST204可包含定位于第一區(qū)201a中的分離反射元件。
[0023]第二接觸件218可為電耦合到第二半導(dǎo)體材料212的內(nèi)埋接觸件。在圖2B所說(shuō)明的實(shí)施例中，例如，第二接觸件218沿第一接觸件216的背側(cè)延伸且穿過(guò)第一接觸件216而至少突出到第二半導(dǎo)體材料212。在其它實(shí)施例中，第一接觸件216與第二接觸件218側(cè)向隔開(kāi)，使得內(nèi)埋第二接觸件218突出穿過(guò)含有第一接觸件216的平面。出于說(shuō)明的目的，每一 SST裸片204包含一個(gè)內(nèi)埋第二接觸件218，但在其它實(shí)施例中，每一 SST裸片204可包含延伸到轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206中的多個(gè)內(nèi)埋接觸元件。第二接觸件218可由鈦(Ti)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銀(Ag)及/或其它合適導(dǎo)電材料制成。
[0024]如圖2B中進(jìn)一步所展示，電介質(zhì)材料224可定位于第一接觸件216與第二接觸件218之間以使所述兩者彼此電隔離。電介質(zhì)材料224還可沿內(nèi)埋第二接觸件218的側(cè)壁226延伸以使第二接觸件218與第一半導(dǎo)體材料208及作用區(qū)214電隔離。電介質(zhì)材料224可由二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)及/或其它合適的大體上非導(dǎo)電材料制成。
[0025]在特定實(shí)施例中，載體襯底202由非導(dǎo)電的半導(dǎo)體或低導(dǎo)電率材料(例如陶瓷材料、硅、多晶硅及/或其它合適襯底材料)制成。相應(yīng)地，如圖2B中所展示，載體襯底202可附接到SST裸片204的背側(cè)且無(wú)需經(jīng)由第二接觸件218而使裸片短路。如以下參考圖3A及3B而進(jìn)一步詳細(xì)解釋，在其它實(shí)施例中，載體襯底202可由導(dǎo)電材料制成，所述導(dǎo)電材料充當(dāng)熱墊以從SST裸片204吸走熱且借此改善SST裝置200的熱性能。
[0026]如圖2B中進(jìn)一步所展示，相鄰第一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206a與第二轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206b之間的開(kāi)口 232在其延伸超出第一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206a的背側(cè)時(shí)暴露第二接觸件218的一部分，且在其延伸超出第二轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206b的背側(cè)時(shí)暴露第一接觸件216的一部分。這允許相鄰第一 SST裸片204a及第二 SST裸片204b的第一接觸件216及第二接觸件218在第一區(qū)201a中在第一互連區(qū)230a處串聯(lián)耦合在一起。第二互連區(qū)230b及第三互連區(qū)230c可以類似方式形成，使得第一 SST裸片204a到第四SST裸片204d串聯(lián)耦合在一起。此外，開(kāi)口 232允許第一端子220及第二端子222定位于第一區(qū)201a中且可經(jīng)由接線234、焊料球及/或其它合適電連接而從SST裝置200的前側(cè)電接入。
[0027]SST裝置200具有約等于個(gè)別轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的正向結(jié)電壓的總和的總正向結(jié)電壓。例如，如果每一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206具有約4伏特的正向結(jié)電壓，那么圖2A及2B的四裸片SST裝置200具有16伏特的組合正向結(jié)電壓。接著，SST裝置200可耦合到具有與SST裝置200的組合正向結(jié)電壓近似相同(例如20伏特)的輸出電壓的電力供應(yīng)器(圖中未展示)。因?yàn)楫?dāng)輸入電壓與輸出電壓之間的差值較小時(shí)電力供應(yīng)器及其相關(guān)組件(例如驅(qū)動(dòng)器)更有效率地操作，所以SST裝置200的增大正向結(jié)電壓(其與電力供應(yīng)器及/或其相關(guān)組件的輸出電壓有關(guān))可提高較高電壓電力供應(yīng)器的效率。此外，SST裝置200可耦合到較高電壓電力供應(yīng)器且比單獨(dú)SST裸片204的任何者更有效率地操作。在選定實(shí)施例中，SST裝置200可經(jīng)配置以具有足夠高正向結(jié)電壓，使得SST裝置200可由標(biāo)準(zhǔn)AC電力供應(yīng)器(例如120伏特電力供應(yīng)器；圖中未展示)直接驅(qū)動(dòng)且無(wú)需驅(qū)動(dòng)器。此外，當(dāng)AC電力供應(yīng)器必須被轉(zhuǎn)換為DC時(shí)，高電壓SST裝置200還可提高轉(zhuǎn)換效率。
[0028]在操作期間，電壓可施加到第一端子220及第二端子222。如上所論述，高電壓SST裝置200可減小相關(guān)電力供應(yīng)器的輸入電壓與輸出電壓之間的差值且可因此改善整個(gè)系統(tǒng)的效率。如圖2B中所展示，第一接觸件216及第二接觸件218與第一端子220及第二端子222可定位于第一區(qū)201a中，使得來(lái)自轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b的發(fā)射或抵達(dá)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b的發(fā)射均不被阻擋。第一接觸件216的反射特性可進(jìn)一步增強(qiáng)通過(guò)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b的發(fā)射。此外，SST裸片204的配置允許N型GaN被用作定位于轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b處的第二半導(dǎo)體材料212。與P型GaN不同，N型GaN橫跨轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206而固有地散布電流且因此提供橫跨SST裝置200的改善的電流散布及均勻度。N型GaN還促進(jìn)表面粗糙化，且可因此被用作第二半導(dǎo)體材料212以提高SST裝置200的提取效率。相應(yīng)地，相較于具有側(cè)向SST裸片的常規(guī)高電壓SST裝置，SST裝置200可具有增加的發(fā)射提取、增強(qiáng)的電流均勻度及/或更高的總效率。
[0029]圖3A為根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施例而配置的多結(jié)SST裝置300的部分示意俯視圖，且圖3B及3C為實(shí)質(zhì)上分別沿圖3A的線3B-3B及3C-3C取得的部分示意橫截面圖。SST裝置300可包含與以上參考圖2A及2B而描述的SST裝置200的特征大體上類似的特征。例如，如圖3A到3C中所展示，SST裝置300可包含多個(gè)SST裸片204，其中背側(cè)第一接觸件216及內(nèi)埋第二接觸件218在多個(gè)互連區(qū)230處串聯(lián)耦合在一起。在圖3A到3C所說(shuō)明的實(shí)施例中，由導(dǎo)電(而非不導(dǎo)電)載體襯底302承載SST裸片204。導(dǎo)電載體襯底302可由金屬、金屬合金、摻雜娃及/或其它導(dǎo)電襯底材料制成。例如，在各種實(shí)施例中，襯底302可包含銅、鋁及/或其它合適金屬。
[0030]參考圖3B，SST裝置300進(jìn)一步包含第二電介質(zhì)材料324，其定位于第二接觸件218與導(dǎo)電載體襯底302之間以使所述兩者彼此電隔離。第二電介質(zhì)材料324可由與以上參考定位于第一接觸件216與第二接觸件218之間的電介質(zhì)材料224而描述的材料類似的材料制成。例如，第二電介質(zhì)材料324可由二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)及/或其它合適的大體上非導(dǎo)電材料制成。
[0031]如圖3C中所展示，第四SST裸片204d的第二接觸件218的一部分可通過(guò)第二電介質(zhì)材料324而暴露，使得其電耦合到導(dǎo)電載體襯底302且借此形成背側(cè)第二端子322。相應(yīng)地，第二端子322可從SST裝置300的背側(cè)(例如從導(dǎo)電載體襯底302的背側(cè))電接入且促進(jìn)無(wú)接線的電連接。
[0032]類似于以上參考圖2A及2B而描述的SST裝置200，圖3A到3C的SST裝置300可提供具有增強(qiáng)的電流散布、發(fā)射提取及總效率的高正向結(jié)電壓。背側(cè)第二端子322不阻擋或干擾來(lái)自SST裝置300的前側(cè)(例如轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b)的發(fā)射(例如光能)或抵達(dá)SST裝置300的前側(cè)的發(fā)射，且允許第二半導(dǎo)體材料212跨越橫跨第四SST裸片204d的更大表面區(qū)(圖3A)以借此進(jìn)一步提高提取效率。此外，導(dǎo)電載體襯底302可充當(dāng)散熱器以在操作期間從SST裸片204吸走熱。這降低SST裝置300的操作溫度且增強(qiáng)裝置的總體熱性能。
[0033]圖4為根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施例而配置的多結(jié)SST裝置400 (“SST裝置400”)的部分示意橫截面圖。SST裝置400包含與以上參考圖2A到3C而描述的SST裝置200及300的特征大體上類似的特征。例如，SST裝置400包含在互連區(qū)230處串聯(lián)耦合在一起的SST裸片(被個(gè)別識(shí)別為第一 SST裸片404a及第二 SST裸片404b且被統(tǒng)稱為SST裸片404)。出于說(shuō)明的目的，圖4展示具有兩個(gè)SST裸片404的SST裝置400，但在其它實(shí)施例中，SST裝置400可包含額外SST裸片404以獲得期望正向結(jié)電壓。
[0034]圖4中所展示的SST裸片404各自具有與第一區(qū)201a中的第一接觸件216垂直隔開(kāi)的第二區(qū)201b中的第二接觸件418，而非內(nèi)埋第二接觸件218(如以上參考圖2B、圖3B及3C所述)。例如，如圖4中所展示，第二 SST裸片404b的第二接觸件418可沿第二轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206b的側(cè)壁438從相鄰第一 SST裸片404a的背側(cè)第一接觸件216延伸到第二側(cè)210b上，其中第二接觸件418電耦合到第二半導(dǎo)體材料212。下伏電介質(zhì)材料424可延伸于側(cè)壁438與第二接觸件418之間以使第二接觸件418與第一接觸件216、第一半導(dǎo)體材料208及作用區(qū)214電隔離。電介質(zhì)材料424可由與上述電介質(zhì)材料大體上類似的材料(例如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)及/或其它合適的大體上非導(dǎo)電材料)制成。與圖2A到3C的SST裸片202 —樣，垂直SST裸片404允許N型GaN定位于SST裝置400的前側(cè)，因此，SST裝置400可具有比具有側(cè)向SST裸片的常規(guī)高電壓SST裝置增強(qiáng)的電流散布及發(fā)射提取。還類似于上述SST裝置200及300，圖4的SST裝置400可因SST裸片404的高組合正向結(jié)電壓而提高系統(tǒng)的效率。
[0035]如圖4中進(jìn)一步所展示，在各種實(shí)施例中，垂直SST裸片404可定位于大體上非導(dǎo)電載體襯底402上。載體襯底402可由與以上參考圖2A及2B而描述的大體上非導(dǎo)電襯底202的材料類似的材料(例如陶瓷、硅、多晶硅及/或其它大體上非導(dǎo)電襯底材料)制成。相應(yīng)地，SST裝置400包含可從SST裝置400的前側(cè)(其在背向載體襯底402的表面上)電接入的第一端子420及第二端子422。例如，在圖4所說(shuō)明的實(shí)施例中，第一端子420為通過(guò)開(kāi)口 232的一者而暴露且被定位于第一區(qū)201a中，且第二端子422定位于第二區(qū)201b中的第一轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206a的第二側(cè)210b上?？墒褂媒泳€234及/或其它合適電連接器來(lái)將第一端子420及第二端子422耦合到電力供應(yīng)器(圖中未展示)。
[0036]圖5為根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施例而配置的多結(jié)SST裝置500 (“SST裝置500”)的部分示意橫截面圖。SST裝置500包含與以上參考圖4而描述的SST裝置400的特征大體上類似的特征。例如，SST裝置500包含在互連區(qū)230處串聯(lián)耦合在一起的垂直SST裸片404。然而，圖5中所展示的SST裝置500包含由金屬、金屬合金、摻雜半導(dǎo)體材料及/或其它合適導(dǎo)電襯底材料制成的導(dǎo)電載體襯底502。因此，SST裝置500可包含第一端子520，其電耦合到導(dǎo)電載體襯底502且可從SST裝置500的背側(cè)電接入以促進(jìn)無(wú)接線的連接。第二端子522可定位于第二區(qū)201b中且可從SST裝置500的前側(cè)電接入。導(dǎo)電載體襯底502可在操作期間從SST裸片404吸走熱且借此增強(qiáng)SST裝置500的熱性能。
[0037]圖6A到6C為部分示意橫截面圖，其說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖2A及2B的SST裝置200的形成過(guò)程。例如，圖6A說(shuō)明在已在生長(zhǎng)襯底640上形成轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206后的SST裝置200的過(guò)程階段?？山?jīng)由有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(“M0CVD”)、分子束外延法(“MBE”)、液相外延法(“LPE”)及/或氫化物氣相外延法(“HVPE”)而形成轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206。在其它實(shí)施例中，可使用其它合適外延生長(zhǎng)技術(shù)來(lái)形成轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的至少一個(gè)部分。
[0038]如圖6A中進(jìn)一步所展示，可在第一區(qū)201a (例如在轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第一側(cè)210a上)中形成第一接觸件216且可通過(guò)第一接觸件216而形成多個(gè)通孔642?？墒褂没瘜W(xué)氣相沉積(“CVD”)、物理氣相沉積(“PVD”)、原子層沉積(10)”)、旋轉(zhuǎn)涂布、圖案化及/或半導(dǎo)體制造技術(shù)中已知的其它合適技術(shù)來(lái)形成第一接觸件216?？赏ㄟ^(guò)將掩模(圖中未展示)定位于第一接觸件216上且蝕刻穿過(guò)第一接觸件216及轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的暴露部分(例如通過(guò)濕式蝕刻、干式蝕刻及/或其它合適工藝)而形成通孔642。在其它實(shí)施例中，可使用其它合適移除方法來(lái)形成通孔642。在此外實(shí)施例中，可在形成第一接觸件216之前形成通孔642，使得在不阻塞通孔632的情況下隨后在第一區(qū)201a中沉積、蝕刻及/或以其它方式形成第一接觸件216。每一通孔642可延伸到或延伸進(jìn)入第二半導(dǎo)體材料212以界定隨后形成的內(nèi)埋第二接觸件218的尺寸(圖6B)。[0039]圖6B展示在已在SST裝置200的背側(cè)處形成內(nèi)埋第二接觸件218后的過(guò)程后期階段。可首先在第一接觸件216上及沿通孔642的側(cè)壁226安置電介質(zhì)材料224。電介質(zhì)材料224未覆蓋通孔642中的第二半導(dǎo)體材料212的一部分以提供接入點(diǎn)給隨后電連接。例如，在各種實(shí)施例中，可使用間隔物蝕刻來(lái)沿通孔642的側(cè)壁226形成電介質(zhì)材料224。在其它實(shí)施例中，可使用CVD、PVD、ALD、圖案化、選擇性蝕刻及/或其它合適形成工藝來(lái)形成電介質(zhì)材料224。
[0040]如圖6B中進(jìn)一步所展示，可在第二接觸件218的部分之間形成由電介質(zhì)材料224及/或其它大體上非導(dǎo)電材料制成的隔離突出物625。隔離突出物可界定個(gè)別SST裸片204(圖6C)的側(cè)向邊界且使個(gè)別第二接觸件218彼此電隔離。在各種實(shí)施例中，可通過(guò)在第二接觸件218中選擇性蝕刻凹口且在所述凹口內(nèi)選擇性沉積隔離突出物225而形成隔離突出物625。在其它實(shí)施例中，可使用半導(dǎo)體制造技術(shù)中已知的其它合適方法來(lái)形成隔離突出物625。在此外實(shí)施例中，可在隨后處理階段期間使個(gè)別第二接觸件218彼此電隔離。
[0041]圖6C說(shuō)明在已移除生長(zhǎng)襯底640、已翻轉(zhuǎn)SST裝置200及已在第一區(qū)201a中在第二接觸件218上定位載體襯底202后的進(jìn)一步過(guò)程階段。可通過(guò)背面研磨、蝕刻(例如濕式蝕刻、干式蝕刻等等)及/或從第二半導(dǎo)體材料212移除生長(zhǎng)襯底640的其它方法而從轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b移除生長(zhǎng)襯底640?？墒褂脮簳r(shí)及/或永久結(jié)合材料(例如來(lái)自密蘇里州羅拉的布魯爾科技(Brewer Science)公司的WaferBOND? HT-10.10)來(lái)將載體襯底202附接到SST裸片204的背側(cè)。在其它實(shí)施例中，可使用半導(dǎo)體制造技術(shù)中已知的其它合適方法來(lái)形成載體襯底202或?qū)⑤d體襯底202附接到SST裸片204。
[0042]如圖6C中所展示，已移除轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的部分以形成開(kāi)口 232且利用隔離p_n結(jié)來(lái)將轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206分離成分離轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206a及206b。開(kāi)口 232還可暴露第一 SST裸片204a的第二接觸件218及相鄰第二 SST裸片204b的第一接觸件216的部分，使得第一SST裸片204a與第二 SST裸片204b彼此電隔離?？赏ㄟ^(guò)將掩模定位于SST裝置200的前側(cè)上且選擇性蝕刻掉各種材料而移除轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206、第一接觸件216及電介質(zhì)材料224。在其它實(shí)施例中，可使用半導(dǎo)體制造技術(shù)中已知的其它方法來(lái)移除轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206、第一接觸件216、第二接觸件218、電介質(zhì)材料224及/或SST裝置200的其它部分。
[0043]在電隔離SST裸片204之后，可在互連區(qū)230處沉積導(dǎo)電材料617 (圖中以虛線展示)(例如用于第一接觸件216及/或第二接觸件218的材料)以串聯(lián)耦合相鄰SST裸片204的第一接觸件216及第二接觸件218。可暴露第一 SST裸片204a的第一接觸件216的一部分以界定第一端子220，且可暴露串聯(lián)中的最后SST裸片204(例如圖2A中所展示的第四SST裸片204d)的第二接觸件218的一部分以界定第二端子222，或反之亦然。接著，可經(jīng)由接線234及/或其它電連接器而將第一端子220及第二端子222電耦合到電力供應(yīng)器650以驅(qū)動(dòng)SST裝置200。在各種實(shí)施例中，過(guò)程可進(jìn)一步包含粗糙化第二半導(dǎo)體材料212 (例如N型GaN)以增強(qiáng)從SST裝置200的光提取。
[0044]可使用與以上參考圖6A到6C而論述的方法大體上類似的方法來(lái)形成圖3A到3C的SST裝置300。然而，形成SST裝置300可進(jìn)一步包含在將導(dǎo)電載體襯底302定位于第二接觸件218上之前在第二接觸件218上形成第二電介質(zhì)材料324。此外，第二接觸件218中的一者的至少一個(gè)部分可通過(guò)第二電介質(zhì)材料324而暴露且耦合到導(dǎo)電載體襯底302以形成背側(cè)第二端子322。[0045]圖7A及7B為部分示意橫截面圖，其說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的圖5的SST裝置500的形成過(guò)程。例如，圖7A說(shuō)明在已使用MOCVD、MBE、LPE、HVPE及/或其它合適外延生長(zhǎng)技術(shù)來(lái)形成生長(zhǎng)襯底740上的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206后的SST裝置500的過(guò)程階段。接著，可使用CVD、PVD、ALD、圖案化及/或其它合適形成技術(shù)來(lái)依序形成第一區(qū)201a (例如在轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第一側(cè)210a上)中的第一接觸件216及電介質(zhì)材料424。如圖7A中所展示，電介質(zhì)材料424可延伸進(jìn)入第一接觸件216的部分之間的凹口 752以劃分隨后形成的個(gè)別SST裸片404 (圖7B)的側(cè)向邊界。可通過(guò)選擇性蝕刻及/或以其它方式移除第一接觸件216的部分而形成凹口 752，或可選擇性形成包含凹口 752的第一接觸件216。如圖7A中進(jìn)一步所展示，第一接觸件216的一部分可通過(guò)電介質(zhì)材料424而保持暴露(例如使用選擇性蝕刻或沉積)，且可在第一接觸件216上形成額外導(dǎo)電材料以界定背側(cè)第一端子520。
[0046]圖7B展示在已從轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的第二側(cè)210b移除生長(zhǎng)襯底740、已翻轉(zhuǎn)SST裝置500且已在SST裝置500的背側(cè)上定位導(dǎo)電載體襯底502后的進(jìn)一步過(guò)程階段。當(dāng)附接載體襯底502時(shí)，可將暴露背側(cè)第一端子520電耦合到載體襯底502以提供電接入點(diǎn)到SST裝置500的背側(cè)。接著，可移除SST裸片404之間的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的部分以形成可隨后串聯(lián)耦合在一起的具有隔離P-n結(jié)的多個(gè)分離轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206?？墒褂门c以上參考圖6C而描述的方法大體上類似的方法來(lái)執(zhí)行這些步驟。
[0047]一旦已形成個(gè)別SST裸片404，便可接著沿轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206的側(cè)壁438依序形成電介質(zhì)材料436及第二接觸件418 (兩者以虛線展示)以將SST裸片404串聯(lián)連接?？墒褂肅VD, PVD, ALD及/或其它合適形成技術(shù)來(lái)形成電介質(zhì)材料436及第二接觸件418?？墒褂肅VD, PVD、ALD及/或其它合適形成技術(shù)來(lái)形成與轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)206中的一者的第二側(cè)210b上的(若干)第二接觸件418無(wú)關(guān)或相關(guān)的第二端子522。接著，可將第一端子520及第二端子522連接到可驅(qū)動(dòng)多結(jié)SST裝置500的電力供應(yīng)器750。
[0048]以上參考圖2A到7B而描述的高電壓SST裝置中的任何者可被并入到無(wú)數(shù)個(gè)更大及/或更復(fù)雜系統(tǒng)的任何者中，所述系統(tǒng)的代表性實(shí)例為圖8中示意性所展示的系統(tǒng)800。系統(tǒng)800可包含SST裝置810、電力供應(yīng)器820、驅(qū)動(dòng)器830、處理器840及/或其它子系統(tǒng)或組件850。如上所論述，SST裝置810可減小電力供應(yīng)器820及/或驅(qū)動(dòng)器830的輸入與輸出電壓之間的差值，且借此增加系統(tǒng)800的效率。在各種實(shí)施例中，SST裝置810可具有足夠高電壓，使得可從系統(tǒng)800去除驅(qū)動(dòng)器830。所得系統(tǒng)800可執(zhí)行任何各種功能，例如背光照明、一股照明、發(fā)電、傳感器及/或其它功能。相應(yīng)地，代表性系統(tǒng)800可包含(但不限于)手持裝置(例如蜂窩式或移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、數(shù)字閱讀器及數(shù)字音頻播放器)、激光、光伏打電池、遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)及電氣設(shè)備(例如冰箱)。系統(tǒng)800的組件可被收容于單一單元中或被分散于多個(gè)互連單元上(例如通過(guò)通信網(wǎng)路)。系統(tǒng)800的組件還可包含本地及/或遠(yuǎn)程記憶存儲(chǔ)裝置及任何各種計(jì)算機(jī)可讀媒體。
[0049]應(yīng)從前述內(nèi)容了解，本文中已為了說(shuō)明而描述本技術(shù)的特定實(shí)施例，但可在不背離本發(fā)明的情況下做出各種修改。例如，圖2A到3C中所展示的SST裝置200及300包含2X2陣列的SST裸片204。然而，在其它實(shí)施例中，SST裝置200及300可包含布置成具有各種配置的陣列(例如線性陣列、圓形陣列等等)的兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)以上SST裸片204。可在其它實(shí)施例中組合或去除在特定實(shí)施例的背景下描述的新技術(shù)的某些方面。例如，圖2A到3C中所展示的具有內(nèi)埋接觸件218的SST裸片204可與圖4及5的垂直SST裸片404串聯(lián)耦合。此外，雖然已在這些實(shí)施例的背景下描述與新技術(shù)的某些實(shí)施例相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，但其它實(shí)施例也可展現(xiàn)此類優(yōu)點(diǎn)且未必需要全部實(shí)施例展現(xiàn)落在本技術(shù)的范圍內(nèi)的此類優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，本發(fā)明及其相關(guān)技術(shù)可涵蓋本文中未明確展示或描述的其它實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)轉(zhuǎn)換器SST裝置，其包括: 載體襯底； 第一端子； 第二端子，其中所述第一及第二端子經(jīng)定位以耦合到具有輸出電壓的電力供應(yīng)器；及多個(gè)SST裸片，其串聯(lián)電連接于所述第一與第二端子之間，其中個(gè)別SST裸片具有小于所述輸出電壓的正向結(jié)電壓，且其中所述個(gè)別SST裸片包括: 轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，其具有p-n結(jié)，所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊界，其中所述載體襯底位于所述第一區(qū)中； 第一接觸件，其位于所述第一區(qū)中且電連接到所述P-n結(jié)；及 第二接觸件，其電連接到所述P-n結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中: 所述載體襯底包括大體上非導(dǎo)電材料； 所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包括面向所述第一區(qū)的P型氮化鎵(P型GaN)、面向所述第二區(qū)的N型氮化鎵(N型GaN)及所述P型GaN與所述N型GaN之間的氮化銦鎵InGaN ； 所述第一接觸件電耦合到所述P型GaN ; 所述第二接觸件電耦合到所述N型GaN，其中所述第二接觸件為穿過(guò)含有所述第一接觸件的平面而延伸到所述N型GaN的內(nèi)埋接觸件；且所述第一及第二端子可從所述第一區(qū)電接入。`
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中: 所述載體襯底包括導(dǎo)電材料； 所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包含面向所述第一區(qū)的P型GaN、面向所述第二區(qū)的N型GaN及所述P型GaN與所述N型GaN之間的InGaN ； 所述第一接觸件電耦合到所述P型GaN ; 所述第二接觸件電耦合到所述N型GaN且與所述載體襯底電隔離，其中所述第二接觸件為延伸穿過(guò)含有所述第一接觸件的平面的內(nèi)埋接觸件； 所述第一端子可從所述第一區(qū)電接入；且 所述第二端子電耦合到所述載體襯底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中: 所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包含面向所述第一區(qū)的P型GaN、面向所述第二區(qū)的N型GaN及所述P型GaN與所述N型GaN之間的InGaN ； 所述第一接觸件電耦合到所述P型GaN ; 所述第二接觸件電耦合到所述N型GaN，其中所述多個(gè)SST裸片中的第一者的所述第二接觸件從所述多個(gè)SST裸片的相鄰第二者的所述第一接觸件延伸到所述第一 SST裸片的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的第二側(cè)； 所述第一端子位于所述SST裸片中的一者的所述第一區(qū)中 '及 所述第二端子位于所述SST裸片中的一者的所述第二區(qū)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中: 所述載體襯底包括大體上非導(dǎo)電材料；且 所述第一及第二端子可從背向所述載體襯底的表面電接入。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中: 所述載體襯底包括導(dǎo)電材料； 所述第一端子可從背向所述載體襯底的表面電接入；及 所述第二端子電耦合到所述載體襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中所述第二接觸件為延伸超出所述p-n結(jié)進(jìn)入所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的內(nèi)埋接觸件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中所述第二接觸件與所述第一接觸件垂直隔開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SST裝置，其中所述SST裝置經(jīng)配置以發(fā)出紫外線光譜、可見(jiàn)光譜及紅外線光譜中的至少一者內(nèi)的電磁輻射。
10.一種固態(tài)轉(zhuǎn)換器SST系統(tǒng)，其包括: 多個(gè)SST裸片，其中個(gè)別SST裸片包含具有P-n結(jié)的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、第一接觸件及第二接觸件，所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊界，其中所述第一接觸件位于所述第一區(qū)中的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的背側(cè)處；及 至少一個(gè)互連區(qū)，其位于兩個(gè)相鄰SST裸片之間的所述第一區(qū)中，所述互連區(qū)暴露所述相鄰SST裸片中的至少一者的所述第一接觸件，其中所述SST裸片在所述互連區(qū)處串聯(lián)電率禹合在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其中: 所述個(gè)別SST裸片的所述轉(zhuǎn)·換器結(jié)構(gòu)包括面向所述第一區(qū)的P型氮化鎵(P型GaN)、面向所述第二區(qū)的N型氮化鎵(N型GaN)及所述P型GaN與所述N型GaN之間的氮化銦鎵InGaN ； 所述第一接觸件電耦合到所述P型GaN ;及 所述第二接觸件電耦合到所述N型GaN。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其中所述個(gè)別SST裸片的所述第二接觸件包括: 通孔，其具有從所述第一區(qū)延伸到超出所述P-n結(jié)處的側(cè)壁； 電介質(zhì)材料，其沿所述通孔的所述側(cè)壁，其中所述電介質(zhì)材料未覆蓋超出所述P-n結(jié)的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的一部分；及 導(dǎo)電材料，其延伸進(jìn)入所述電介質(zhì)材料上的所述通孔且延伸到所述電介質(zhì)材料未覆蓋的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的所述部分上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其中: 所述多個(gè)SST裸片包含第一 SST裸片及與所述第一 SST裸片相鄰的第二 SST裸片； 所述第一及第二 SST裸片的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)個(gè)別地包括面向所述第一區(qū)的第一半導(dǎo)體材料、面向所述第二區(qū)的第二半導(dǎo)體材料及所述第一與第二半導(dǎo)體材料之間的作用區(qū)；所述第一 SST裸片的所述第一接觸件延伸進(jìn)入所述第一與第二 SST裸片的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)之間的所述互連區(qū) '及 所述第二 SST裸片的所述第二接觸件從所述第二區(qū)延伸進(jìn)入所述互連區(qū)，其中所述第二 SST的所述第二接觸件在所述互連區(qū)中連接到所述第一 SST裸片的所述第一接觸件，且其中下伏電介質(zhì)材料使所述第二 SST裸片的所述第二接觸件與所述第二 SST裸片的所述第一半導(dǎo)體材料及所述作用區(qū)電隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其中所述第一接觸件包括反射材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 大體上非導(dǎo)電載體襯底，其位于所述第一區(qū)中； 第一端子，其電耦合到所述多個(gè)SST裸片中的第一者的所述第一接觸件；及第二端子，其電耦合到所述多個(gè)SST裸片中的第二者的所述第二接觸件，其中所述第一 SST裸片為串聯(lián)耦合的第一 SST裸片且所述第二 SST裸片為串聯(lián)耦合的最后SST，且其中所述第一及第二端子可從所述第一區(qū)電接入。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 導(dǎo)電載體襯底，其位于所述第一區(qū)中； 第一端子，其電耦合到所述多個(gè)SST裸片中的第一者的所述第一接觸件；及第二端子，其電耦合到所述多個(gè)SST裸片中的第二者的所述第二接觸件，其中所述第一 SST裸片為串聯(lián)耦合的第一 SST裸片且所述第二 SST裸片為串聯(lián)耦合的最后SST，且其中所述第二端子電耦合到所述載體襯底的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 第一端子，其由所述第一接觸件的一者至少部分界定； 第二端子，其由所述第二接觸件的一者至少部分界定；及 電力供應(yīng)器，其電耦合到所述第一及第二端子，其中所述電力供應(yīng)器具有輸出電壓且所述多個(gè)SST裸片具有與所述輸出電壓近似相同的組合正向結(jié)電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的SST系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以發(fā)出紫外線光譜、可見(jiàn)光譜及紅外線光譜中的至少一者內(nèi)的電磁輻射。
19.一種形成SST裝置的方法，其包括: 形成多個(gè)SST裸片，個(gè)別SST裸片包含具有P-n結(jié)的轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、第一接觸件及第二接觸件，且其中所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)形成第一區(qū)與第二區(qū)之間的邊界，且其中所述第一接觸件位于所述第一區(qū)中； 將載體襯底定位于所述第一區(qū)中；及 將所述多個(gè)SST裸片一起串聯(lián)電耦合于第一端子與第二端子之間，其中所述第一及第二端子經(jīng)配置以從電力供應(yīng)器接收輸出電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中形成所述多個(gè)SST裸片包括: 形成包含第一半導(dǎo)體材料、第二半導(dǎo)體材料及所述第一與第二半導(dǎo)體材料之間的作用區(qū)的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)； 將所述第一接觸件電耦合到所述第一半導(dǎo)體材料； 形成內(nèi)埋接觸件，所述內(nèi)埋接觸件穿過(guò)含有所述第一接觸件的平面而抵達(dá)所述第二半導(dǎo)體材料，其中所述內(nèi)埋接觸件界定所述第二接觸件； 使所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的部分彼此電隔離以劃分所述個(gè)別SST裸片；及其中串聯(lián)電耦合所述多個(gè)SST裸片包括將所述多個(gè)SST裸片中的一者的所述第一接觸件電耦合到所述多個(gè)SST裸片的相鄰SST裸片的所述第二接觸件。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中形成所述多個(gè)SST裸片包括: 形成包含第一半導(dǎo)體材料、第二半導(dǎo)體材料及所述第一與第二半導(dǎo)體材料之間的作用區(qū)的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)； 在所述第一半導(dǎo)體材料上形成所述第一接觸件；使所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的部分彼此電隔離以劃分所述個(gè)別SST裸片；及 形成第二接觸件，所述第二接觸件從所述多個(gè)SST裸片中的一者的所述第一接觸件延伸到另一相鄰SST裸片的所述第二半導(dǎo)體材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進(jìn)一步包括形成所述多個(gè)SST裸片的所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包含面向所述第一區(qū)的P型氮化鎵(P型GaN)、面向所述第二區(qū)的N型氮化鎵(N型GaN)及所述P型GaN與所述N型GaN之間的氮化銦鎵InGaN。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 將所述載體襯底定位于所述第一區(qū)中包括將導(dǎo)電載體附接到所述SST裸片；及其中 所述方法進(jìn)一步包括: 使所述第一及第二接觸件與所述導(dǎo)電載體襯底電隔離；及 將所述第二端子電耦合到所述導(dǎo)電載體襯底。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中: 將所述載體襯底定位于所述第一區(qū)中包括將大體上非導(dǎo)電載體襯底附接到所述SST裸片；及其中 所述方法進(jìn)一步包括在所述第一區(qū)中形成所述第一及第二端子中的至少一者。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中形成所述多個(gè)SST裸片包括形成經(jīng)配置以發(fā)出紫外線光譜、可見(jiàn)光譜及紅外線光譜中的至少一者內(nèi)的電磁輻射的SST裸片。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法`，其進(jìn)一步包括在所述第一區(qū)中形成所述個(gè)別SST裸片的所述第一接觸件及在所述第二區(qū)中形成所述個(gè)別SST裸片的所述第二接觸件。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進(jìn)一步包括通過(guò)所述p-n結(jié)而形成穿過(guò)所述第一接觸件的內(nèi)埋接觸件，其中所述內(nèi)埋接觸件界定所述第二接觸件。
【文檔編號(hào)】H01L27/14GK103858233SQ201280046381
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月15日
【發(fā)明者】馬丁·F·舒伯特 申請(qǐng)人:美光科技公司