去除掩模123，以暴露出平坦化的納米芯125a的側(cè)表面。也就是說，在本工藝中，可僅去除第二材料層123b并且可保留第一材料層123a0
[0198]接著，有源層125b和第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層125c可依次生長在多個(gè)納米芯125a的表面上，如圖37所示。
[0199]通過上述工藝，發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125可具有芯-殼結(jié)構(gòu)，其中第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體設(shè)為納米芯125a，以及包圍納米芯125a的有源層125b和第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層125c設(shè)為殼層。
[0200]如圖38所示，接觸電極126形成在發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125上，并且保護(hù)性絕緣層127可額外形成在接觸電極126上。
[0201]保護(hù)性絕緣層127可形成為填充發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125之間的空間。保護(hù)性絕緣層127可由能夠通過半導(dǎo)體工藝提供鈍化結(jié)構(gòu)的電絕緣材料形成。詳細(xì)地說，保護(hù)性絕緣層127可由TE0S、BPSG、CVD-S12、SOG或SOD材料形成，以容易地填充發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125之間的空間。
[0202]然后，可執(zhí)行以下工藝，即執(zhí)行平坦化以到達(dá)水平L2，以去除形成在納米芯125a的另一晶面(上表面)上的有源層部分。結(jié)果，如圖39所示，形成在納米芯125a的另一晶面(上表面)上的有源層部分可被去除，并且有源層125b的其余部分可僅形成在納米芯125a的側(cè)表面上。由于納米芯125a的側(cè)表面具有相同的晶面，因此有源層125b的其余部分可準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出期望的波長特征。位于納米芯125a的上部分中的有源層部分中容易發(fā)生的漏電流問題可減少。
[0203]然后，如圖40所示，可選擇性地蝕刻接觸電極126的上部。
[0204]在本蝕刻工藝中，接觸電極126可具有位于比發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125的平坦化的上表面P更低的凹陷R。由于殘留在平坦化的表面上的接觸電極126的材料或由于在后續(xù)工藝中位于上部中的接觸電極126而可能導(dǎo)致的漏電流問題會(huì)減少。
[0205]可執(zhí)行本蝕刻工藝作為干蝕刻工藝或濕蝕刻工藝，以選擇性地去除接觸電極126，這里，可根據(jù)接觸電極126的材料選擇性地使用合適的蝕刻工藝和蝕刻劑。例如，在接觸電極126是ITO并且發(fā)光納米結(jié)構(gòu)125是氮化物單晶體的情況下，可使用等離子體蝕刻工藝，這里，Cl2、BCl3、Ar或它們的任何組合可用作等離子體氣體。另外，可調(diào)整蝕刻劑的選擇(類型或混合比)和工藝條件。
[0206]在該實(shí)施例中，描述了執(zhí)行兩次平坦化工藝的示例，但是可省略第一平坦化工藝(圖35和圖36)，并且可僅執(zhí)行第二平坦化工藝(圖38和圖39)。在這種情況下，通過第二平坦化工藝，可去除位于納米芯125a的上部分中的有源層部分，并且可均勻地控制其它組的發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的高度。
[0207]圖41和圖42是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的采用半導(dǎo)體發(fā)光裝置的背光單元的示圖。
[0208]參照?qǐng)D41，背光單元1000包括安裝在襯底1002上的光源1001和設(shè)置在光源1001上方的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)片1003。前述半導(dǎo)體發(fā)光裝置或采用該半導(dǎo)體發(fā)光裝置的封裝件可用作光源1001。
[0209]與光源1001朝著設(shè)置有液晶顯示器的上側(cè)發(fā)射光的圖41中的背光單元1000不同，作為圖42所示的另一示例的背光單元2000被構(gòu)造為使得安裝在板2002上的光源2001沿著橫方發(fā)射光，并且發(fā)射的光可入射至導(dǎo)光板2003，以轉(zhuǎn)換為表面光源。經(jīng)過導(dǎo)光板2003的光向上發(fā)射，并且為了提高光提取效率，可將反射層2004設(shè)置在導(dǎo)光板2003的下表面上。
[0210]圖43是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的采用半導(dǎo)體發(fā)光裝置的照明裝置的示例的示圖。
[0211]在圖43中，照明裝置3000示為例如燈泡型燈，并且包括發(fā)光模塊3003、驅(qū)動(dòng)單元3008和外部連接單元3010。
[0212]另外，照明裝置3000還可包括諸如外部殼體3006和內(nèi)部殼體3009以及蓋單元3007的外部結(jié)構(gòu)。發(fā)光模塊3003可包括具有前述半導(dǎo)體發(fā)光裝置封裝件結(jié)構(gòu)相同或相似結(jié)構(gòu)的光源3001和安裝有光源3001的電路板3002。例如，前述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的第一電極和第二電極可電連接至電路板3002的電極圖案。在本實(shí)施例中，示出了單個(gè)光源3001被安裝在電路板3002上，但是也可根據(jù)需要安裝多個(gè)光源。
[0213]外部殼體3006可用作散熱單元，并且可包括設(shè)置為與發(fā)光模塊3003直接接觸以改進(jìn)散熱的散熱板3004和包圍照明裝置3000的側(cè)表面的散熱片3005。另外，蓋單元3007可安裝在發(fā)光模塊3003上，并且具有凸透鏡形狀。驅(qū)動(dòng)單元3008安裝在內(nèi)部殼體3009中，并且連接至具有插孔結(jié)構(gòu)的外部連接單元3010，以從外部電源接收電力。另外，驅(qū)動(dòng)單元3008可用于將電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光模塊3003的半導(dǎo)體發(fā)光裝置3001的合適的電流源，并提供該電流源。例如，驅(qū)動(dòng)單元3008可被構(gòu)造為AC-DC轉(zhuǎn)換器或整流電路組件。
[0214]圖44是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的采用半導(dǎo)體發(fā)光裝置的照明燈的示例的示圖。
[0215]參照?qǐng)D44，用作車燈等的照明燈4000可包括光源4001、反射單元4005和透鏡蓋單元4004。透鏡蓋單元4004可包括中空導(dǎo)向件4003和透鏡4002。光源4001可包括前述半導(dǎo)體發(fā)光裝置或包括該半導(dǎo)體發(fā)光裝置的封裝件。
[0216]照明燈4000還可包括用于將光源4001產(chǎn)生的熱向外消散的散熱單元4012。為了有效地散熱，散熱單元4012可包括散熱器4010和冷卻扇4011。另外，照明燈4000還可包括固定地支承散熱單元4012和反射單元4005的殼體4009，并且殼體4009可具有形成在其一個(gè)表面上的中心孔4008，其中散熱單元4012連接至該中心孔4008。
[0217]殼體4009可具有形成在一體地連接至所述一個(gè)表面并且沿著直角方向彎曲的另一表面上的前孔4007。前孔4007可允許反射單元4005固定地布置在光源4001上方。因此，前側(cè)通過反射單元4005敞開，并且反射單元4005固定至殼體4009，以使得敞開的前側(cè)對(duì)應(yīng)于前孔4007，并且通過反射單元4005反射的光可通過前孔4007以向外出射。
[0218]雖然已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可作出變型和改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制造納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法，該方法包括步驟: 在基層上形成具有多個(gè)開口的掩模； 在所述基層的暴露的區(qū)域上生長第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層，使得所述多個(gè)開口被填充，從而形成多個(gè)納米芯； 部分地去除所述掩模，以暴露出所述多個(gè)納米芯的側(cè)表面； 在部分地去除所述掩模之后對(duì)所述多個(gè)納米芯進(jìn)行熱處理； 在所述熱處理之后，在所述多個(gè)納米芯的表面上依次生長有源層和第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層，以形成多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)；以及 對(duì)所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的上部分進(jìn)行平坦化，以暴露出所述多個(gè)納米芯的上表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在從600°C至1200°C的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行所述熱處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述熱處理之前，所述多個(gè)納米芯具有實(shí)質(zhì)上圓柱形的形狀，并且所述多個(gè)納米芯的形狀通過所述熱處理轉(zhuǎn)換為實(shí)質(zhì)上六棱柱的形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述多個(gè)納米芯的步驟包括晶體穩(wěn)定化操作，所述晶體穩(wěn)定化操作為:在所述第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的生長過程中在使所述第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的生長暫時(shí)中斷之后執(zhí)行熱處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:在平坦化工藝之前，在所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的表面上形成接觸電極。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括:在形成所述接觸電極之后，形成絕緣層以填充所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)之間的空間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括:部分地去除所述接觸電極以使得所述接觸電極的高度低于所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的上表面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)納米芯的側(cè)表面的晶面垂直于所述基層的上表面。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)和所述基層是氮化物單晶體，并且所述多個(gè)納米芯的側(cè)表面是非極性面。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述掩模包括位于所述基層上的第一材料層和位于所述第一材料層上并且蝕刻率大于所述第一材料層的蝕刻率的第二材料層，并且部分地去除所述掩模的步驟包括:去除所述第二材料層以保留所述第一材料層。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)開口分類為屬于兩個(gè)或更多個(gè)組，兩個(gè)或更多個(gè)組在所述多個(gè)開口的直徑和所述多個(gè)開口之間的間隔中的至少一個(gè)方面彼此不同，各組中的開口具有實(shí)質(zhì)上相同的直徑和間隔，位于不同組的開口中的發(fā)光納米結(jié)構(gòu)發(fā)射具有不同波長的光，并且位于相同組的開口中的發(fā)光納米結(jié)構(gòu)發(fā)射具有實(shí)質(zhì)上相同波長的光。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，從位于不同組的開口中的發(fā)光納米結(jié)構(gòu)發(fā)射的不同波長的光被組合以形成白光。13.—種制造納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法，該方法包括步驟: 在基層上形成具有多個(gè)開口的掩模； 在所述基層的暴露的區(qū)域上生長第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層，使得所述多個(gè)開口被填充，從而形成多個(gè)納米芯； 在所述多個(gè)納米芯的表面上依次生長有源層和第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層，以形成多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)； 在所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的表面上形成接觸電極； 對(duì)所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的上部分進(jìn)行平坦化，以暴露出所述多個(gè)納米芯的上表面；以及 部分地去除所述接觸電極，使得所述接觸電極的高度低于所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)的上表面。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括:在形成所述接觸電極的步驟與平坦化的步驟之間，形成絕緣層以填充所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)之間的空間。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述掩模包括位于所述基層上的第一材料層和位于所述第一材料層上并且蝕刻率大于所述第一材料層的蝕刻率的第二材料層，并且 所述方法還包括:在形成所述多個(gè)發(fā)光納米結(jié)構(gòu)之前，去除所述第二材料層，以暴露出所述多個(gè)納米芯的側(cè)表面并且保留所述第一材料層。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制造納米結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法，根據(jù)本發(fā)明的一方面的該方法包括步驟：在基層上形成具有多個(gè)開口的掩模；通過在基層的暴露的區(qū)域上生長第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層來形成多個(gè)納米芯，以填充其上的多個(gè)開口；部分地去除掩模，以暴露出多個(gè)納米芯的側(cè)部；在部分地去除掩模之后對(duì)多個(gè)納米芯進(jìn)行熱處理；在熱處理之后，通過在多個(gè)納米芯的表面上依次生長有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層來形成多個(gè)納米發(fā)光結(jié)構(gòu)；以及對(duì)多個(gè)納米發(fā)光結(jié)構(gòu)的上端進(jìn)行平坦化，以暴露出納米芯的上表面。
【IPC分類】H01L33/04, H01L33/08, H01L33/20
【公開號(hào)】CN105009307
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480010929
【發(fā)明人】車南求, 金東浩, 柳建旭
【申請(qǐng)人】三星電子株式會(huì)社
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2014年1月28日
【公告號(hào)】DE112014000595T5, US20140246647, US20150364642