專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置，更特定而言，本發(fā)明涉及施加能量場的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
與產(chǎn)生熱而發(fā)光的常規(guī)熒光燈或白熾燈不同，諸如發(fā)光二極管(LED) 的半導(dǎo)體發(fā)光裝置采納半導(dǎo)體的特性來發(fā)光，其中發(fā)光裝置所發(fā)射的光被稱 作冷發(fā)光。這種發(fā)光裝置具有長使用壽命、重量輕和低功率消耗的優(yōu)點使得 這種發(fā)光裝置在很多種領(lǐng)域中采用，諸如光學(xué)顯示器、交通信號燈、數(shù)據(jù)存 儲設(shè)備、通信裝置、照明設(shè)備和醫(yī)療器械。因此，如何來改進(jìn)發(fā)光裝置的發(fā) 光效率是這個領(lǐng)域中的 一個重要問題。
圖1是說明常規(guī)發(fā)光裝置的截面圖。參看圖1，發(fā)光裝置100是垂直式 發(fā)光二極管(LED),其包括電極110和120、第一摻雜層130、第二摻雜層 140和半導(dǎo)體發(fā)光層150。隨著自電極IIO和120偏離的距離增加，電流密 度的分布逐漸減小。如圖l所示的情形，密線表示高電流密度，且具有最多 線數(shù)的區(qū)域位于電極IIO與120之間。然而，由于固有缺陷，具有最高發(fā)光 效率的區(qū)域被電極110阻斷，使得發(fā)光裝置100的總發(fā)光效率受到影響。
圖2是說明常規(guī)發(fā)光裝置的俯視圖。參看圖2，發(fā)光裝置200是水平式 LED,其包括電極210和220。由于電流總是通過具有最低電阻的路徑傳輸， 因此在電極210與220之間電流密度的分布是不均勻的，其中電流密度的主 要分布是沿著電極210與220之間的中心路徑。因此，為了增加發(fā)光裝置200 所發(fā)射的光量，需要增大均一電流分布的區(qū)域使得發(fā)光裝置200的大小增大。
基于前面的描述，可以推斷出發(fā)光裝置的發(fā)光效率可能會受到以下因素 影響
1. 發(fā)光裝置的電極之間的區(qū)域不僅是具有最高載流子密度的區(qū)域而且 還是產(chǎn)生最多光子的區(qū)域。然而，在電極之間所產(chǎn)生的光子大部分受到不透 明電極阻斷從而難以提高發(fā)光效率。
2. 電流總是通過具有最低電阻的路徑傳輸，這導(dǎo)致發(fā)光裝置不均勻的亮度使得發(fā)光裝置的發(fā)光效率和大小受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對于一種發(fā)光裝置，其中磁性材料耦合到發(fā)光芯片上用 于在發(fā)光芯片上施加^f茲場從而增加發(fā)光裝置的明亮度。
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，其包括至少一個發(fā)光芯片和磁性材料。磁性 材料被耦合到發(fā)光芯片上用于在發(fā)光芯片上施加磁場。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光芯片包括襯底、發(fā)光堆疊層和多個電極， 其中襯底耦合到磁性材料上，發(fā)光堆疊層設(shè)于襯底上且電極電耦合到發(fā)光堆 疊層上。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層包括第一摻雜層、第二摻雜層和 活性層，其中第二摻雜層設(shè)于襯底上且在第一摻雜層的下方，且活性層設(shè)于 第一摻雜層與第二摻雜層之間。第一摻雜層和第二摻雜層包括P摻雜層和N 摻雜層。
在本發(fā)明的一個實施例中，電極包括第一電極和第二電極，其中第一電 極設(shè)于第一摻雜層上且電耦合至第一摻雜層，且第二電極設(shè)于第二摻雜層的 下方且電耦合至第二摻雜層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層還包括透明導(dǎo)電層(TCL)，其 在第一摻雜層的上方。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層還包括阻斷層，其設(shè)于第一電極 與第 一摻雜層之間以阻斷第 一 電極與第 一摻雜層之間電連接的 一部分。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層還包括隔離層，其設(shè)于第二摻雜 層與磁性材料之間用于隔離第二電極與第 一電極下方的區(qū)域。
在本發(fā)明的一個實施例中，還在第一摻雜層、第二摻雜層、第一電極、 第二電極、襯底或磁性材料的頂表面或底表面上制作粗糙圖案、圓形圖案或 光子晶體層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層還包括鏡面層，其設(shè)于第二摻雜 層與襯底之間、襯底與第二電極之間或第二電極與磁性材料之間用于反射從 活性層發(fā)射的光。
在本發(fā)明的一個實施例中，電極包括第一電極和第二電極，其中第一電 極設(shè)于第一摻雜層上且電耦合至第一摻雜層，且第二電極設(shè)于第二摻雜層上未被活性層覆蓋的表面上且電耦合至第二摻雜層。第一摻雜層和第二摻雜層
包括P摻雜層或N摻雜層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光芯片包括發(fā)光堆疊層、襯底和多個電極， 其中發(fā)光堆疊層耦合至磁性材料，襯底設(shè)于發(fā)光堆疊層上，且電極電耦合至 發(fā)光堆疊層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光芯片包括發(fā)光堆疊層和多個電極，其中 發(fā)光堆疊層設(shè)于磁性材料上且電極電耦合至發(fā)光堆疊層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光芯片包括發(fā)光堆疊層和多個電極，其中 發(fā)光堆疊層設(shè)于磁性材料下方且電極電耦合至發(fā)光堆疊層。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光堆疊層被制作成過渡倒金字塔(transitive inverted pyramid, TTP )形式。
在本發(fā)明的一個實施例中，磁性材料具有用于設(shè)置發(fā)光芯片的凹面且凹 面具有反射性表面用于反射發(fā)光芯片所發(fā)射的光。
在本發(fā)明的一個實施例中，磁性材料在發(fā)光芯片上施加磁場以改變發(fā)光 芯片的電流密度的分布從而增加發(fā)光芯片的明亮度。
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光堆疊層、磁性材料、第一電極和 第二電極，其中發(fā)光堆疊層包括第一表面和第二表面，磁性材料耦合到光堆 疊層的第二表面上用于在發(fā)光堆疊層上施加磁場，第一電極電耦合至發(fā)光堆 疊層的第一表面，且第二電極耦合至磁性材料。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)光裝置還包括襯底，其設(shè)于發(fā)光堆疊層與 》茲性材津+之間。


圖1是說明常規(guī)垂直式發(fā)光裝置的截面圖。 圖2是說明常規(guī)水平式發(fā)光裝置的俯視圖。
圖3(a)至圖(b)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的截面圖。 圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的另 一 實施例的發(fā)光裝置的俯視圖。 圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9(a)至圖9(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截 面圖。
圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖14(a)至圖14(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖15是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖16是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖17是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖18是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖19(a)至圖19(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖20是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖21是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖22是說明才艮據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖23是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖24(a)至圖24(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖25是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖26是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖27是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖28是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖29(a)至圖29(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖30是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖31是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖32是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖33是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖34(a)至圖34(b)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的
14截面圖。
圖35是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖36是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖37是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖3 8是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖39(a)至圖39(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的 截面圖。
圖40(a)至圖40(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的
截面圖。
圖41是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖42是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖43是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖44是說明根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖45是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有磁性襯底的發(fā)光裝置所發(fā) 射的光的輸出功率的曲線圖。
具體實施例方式
如果電流流經(jīng)磁場中的導(dǎo)體，那么磁場向移動的電荷載流子施加橫向 力，其傾向?qū)㈦姾奢d流子推向?qū)w的一側(cè)。這在薄平導(dǎo)體(thin flat conductor ) 中最為顯然。電荷在導(dǎo)體側(cè)部的累積將平衡這種磁影響，在導(dǎo)體的兩側(cè)之間 產(chǎn)生能測量到的電壓。這種能測量到的橫向電壓的存在被稱作霍爾效應(yīng)。
本發(fā)明利用霍爾效應(yīng)并且在光電子半導(dǎo)體裝置上傳導(dǎo)能量場。這種在外 部添加的能量力將改變電流在電極與半導(dǎo)體裝置之間流動的方向和^^徑乂人
而提高發(fā)光裝置的發(fā)光效率和均勻性。在下文給出用于描述這種發(fā)光裝置的 具體結(jié)構(gòu)和電流^^徑的實施例。
圖3(a)和圖3(b)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的截面圖。 參看圖3(a),發(fā)光裝置300為垂直式LED，其包括電極310和320、第一摻 雜層330、第二摻雜層340和半導(dǎo)體發(fā)光層350,其中第一摻雜層330和第 二摻雜層340可為P摻雜層和N摻雜層。發(fā)光裝置300被磁場360覆蓋，磁 場360由》茲源產(chǎn)生并且向內(nèi)導(dǎo)向至發(fā)光裝置300的橫截平面。磁場所感應(yīng)的 洛侖茲力(Lorenz，s force )推動電子以便使電流偏移向左。如圖3(a)所示，
15電流密度的主要分布(由電流線表示)從電極310與320之間的區(qū)域移至光 出射平面(light-out plane )下方的區(qū)域，其表示具有最高發(fā)光效率的區(qū)域不 再被電極310阻斷且可實質(zhì)上提高發(fā)光裝置300的總發(fā)光效率。如上文和下 文所述的光出射平面被定義為第一摻雜層330上未被電極覆蓋的表面。在這 里應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是只要有^t場的分量垂直于發(fā)光裝置300的內(nèi)部電流的流動方 向，那么電力即會被感應(yīng)以使電流漂移并能夠提高發(fā)光效率。
參看圖3(b)，發(fā)光裝置300的光出射表面擴(kuò)大且在其上設(shè)有多個電極 310、 370和380。如圖3(b)所示，在電極320與電極310、 370和380中每 一個之間的電流密度的分布(由電流線表示)全部從電極之間的區(qū)域移到光 出射表面下方的區(qū)域使得發(fā)光裝置300的總發(fā)光效率實質(zhì)上得到提高。此外， 在兩個電極310和370之間和兩個電極370和380之間的光出射平面下方的 電流密度的分布不變。因此本發(fā)明的發(fā)光裝置300能夠提供更高的亮度而不 影響光的均勻性。
在另 一實施例中，圖4是根據(jù)本發(fā)明的另 一實施例的發(fā)光裝置的俯視圖， 參看圖4,發(fā)光裝置400是水平式LED，其包括電極410和420。與前面的 實施例類似，在磁力將電子從電極410與420之間的路徑推出時，電流密度 的分布移至發(fā)光裝置400的左部。如圖4所示，電流路徑擴(kuò)展到更大區(qū)域(左 部區(qū)域)，其形成更均勻的電流密度分布。
關(guān)于擴(kuò)展漂移電流的能力，在下文推導(dǎo)出了相關(guān)原理用于說明外部磁場 如何影響電流密度。
在物理學(xué)中，洛侖茲力是在電磁場中施加到帶電粒子上的力。粒子將經(jīng) 歷由于電場《五和由于i茲場^^x》所形成的力?！菲潏鯯所感應(yīng)的力F可通過 下面的洛侖茲力方程式計算
F二一《(^ +丄7x》)，5 = 4+5+5:, iJ = 、+vv+i;2 ， ￡ = ^ + ￡" + 4
其中，F(xiàn)為洛侖茲力，￡為電場，5為^f茲場，《為粒子電荷，v為電子的
瞬時速度，且x為交叉乘積。電子將在電場￡的相同線性方向上加速，但根 據(jù)右手定則，其將垂直于瞬時速度向量V和》茲場S而彎曲。
在靜電電場中，時間導(dǎo)數(shù)為零，因此漂移速度如下
卜=-e(^-、- )，
16其中附為電子的有效質(zhì)量。
基于前述方程式，可以推斷出電子沿著靜磁場B的軸以角速度wt = W/艦 在螺旋路徑中漂移。舉例而言，為了將漂移電流擴(kuò)展至負(fù)x軸方向，需要磁 場在z軸(Bz)中的分量增加且需要減小磁場在y軸(By)中的分量。此外， 當(dāng)外部電流在y軸方向的速度增加時，電流在x軸方向的速度也增加，從而 可提高電流均勻性。在這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是只要有磁場的分量垂直于LED中內(nèi) 部電流的流動方向，那么便感應(yīng)電磁力以使電流漂移且可提高發(fā)光效率。同 樣的構(gòu)思也可用于其它發(fā)光裝置，諸如激光二極管(LD)，但并不限于此情 況。
在向發(fā)光裝置施加外磁場的情況下，不僅改變了電流路徑，而且也更改 了半導(dǎo)體中載流子密度的均勻性。因此，即使在注入電流的量保持不變的情
況下，發(fā)光裝置仍具有更高的光電子轉(zhuǎn)換效率。
在這里還應(yīng)注意的是，向本發(fā)明的發(fā)光裝置所施加的外磁場的強(qiáng)度大于 0.01特斯拉并且可為定值、隨時間變化的值(time-varying value)或呈梯度 變化的值(gradient-varying value), ^旦并不限于這些情況。此夕卜，在石茲場方 向與發(fā)光方向之間的角度為0至360度。此外，由磁體、磁性薄膜、電磁體 或任何其它類型的磁性材料來提供磁場且磁源的數(shù)目可超過一個。
基于前面的推論，在實際應(yīng)用中，發(fā)光裝置可通過各種方式與磁性材料 組合，諸如通過環(huán)氧樹脂(epoxy )、金屬粘結(jié)(metal bonding )、晶片粘結(jié)(wafer bonding )、夕卜延嵌入禾W余布(epitaxy embeding and coating )。 jt匕夕卜，石茲寸生才才 料可耦合至發(fā)光裝置本身且生產(chǎn)為襯底、基臺(submount)、電磁體、金屬 塊(slug)、保持器或磁性熱沉(magnetic heat sink),或者生產(chǎn)為f茲膜或磁塊 以便提供用于發(fā)光裝置的磁場。磁性材料可為鐵磁材料，諸如Rb、 Ru、 Nd、 Fe、 Pg、 Co、 Ni、 Mn、 Cr、 Cu、 Cr2、 Pt、 Sm、 Sb、 Pt或其合金。磁性材 料也可以是陶瓷材料，諸如Mn、 Fe、 Co、 Cu和V的氧化物，Cr203、 CrS、 MnS、 MnSe、 MnTe、 Mn、 Fe、 Co或Ni的氟化物，V、 Cr、 Fe、 Co、 Ni和 Cu的氯化物，Cu的溴化物、CrSb、 MnAs、 MnBi、 a-Mn、 MnCl2. 4H20、 MnBr2. 4H20 、 CuCl2. 2H20 、 Co(NH4)x(S04)xCl2. 6H20 、 FeCo3和 FeCo3. 2MgC03。發(fā)光裝置可為有機(jī)LED( OLED )、無機(jī)LED、垂直式LED、 水平式LED、薄膜LED或倒裝芯片(flip chip ) LED。采納前述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置分別在下文中描述。
關(guān)于具有垂直式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)LED,圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例 的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖5，本發(fā)明的發(fā)光裝置500a是垂直式 LED,其包括發(fā)光芯片510和磁性基臺520。發(fā)光芯片510通過環(huán)氧樹脂、 金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于磁性基臺520上。
發(fā)光芯片510包括(從頂部到底部)第一電極511、第一摻雜層512、 活性層513、第二摻雜層514、襯底515和第二電極516，其中第一摻雜層 512、活性層513和第二摻雜層514形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)于襯底515上。 第一電極511設(shè)于第一摻雜層512上且電耦合至第一摻雜層512,且第二電 極516設(shè)于襯底515的下方并且電耦合至第二摻雜層514以便形成垂直式 LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?13設(shè)于第一電極511與第二電極516之間，并且能夠在 電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。在這里應(yīng)注意的是襯底515的材料可以是Si、 SiC、 GaN、 GaP、 GaAs、蘭寶石、ZnO或A1N，發(fā)光堆疊層的材料可以是無機(jī)半 導(dǎo)體材料(諸如GaAs、 InP、 GaN、 GaP、 A1P、 AlAs、 InAs、 GaSb、 InSb、 CdS、 CdSe、 ZnS或ZnSe )或者有機(jī)半導(dǎo)體材料(諸如聚合物)。
磁性基臺520所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片510上使得在發(fā)光芯片 510中電流密度的主要分布從第 一 電極511與第二電極516之間的區(qū)域移至 光出射平面下方的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置500a的總明亮 度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層(TCL)和 阻斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā) 光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖6，在本實施例的發(fā)光裝置500b中，如在前 面的實施例中所述的那樣，在第一電極511與第一摻雜層512之間還設(shè)有透 明導(dǎo)電層530以便提高電流聚集作用。透明導(dǎo)電層530是薄膜，它是導(dǎo)電的、 透明的且由諸如氧化銦錫(ITO)、 NiAu和AlZnO材料產(chǎn)生。
此外，在第一電極511與第一4參雜層512之間還設(shè)有阻斷層540以阻斷 第一電極層511與第一摻雜層512之間電連接的一部分。因此，阻斷層540 阻斷第 一 電極511下方的大部分電流路徑且僅留下很小的空隙供電流流出使 得電流密度的主要分布從第一電極511下方的區(qū)域移到光出射平面下方的區(qū) 域，從而增加發(fā)光裝置500b的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
參看圖7，在本實施例的發(fā)光裝置500c中，如前面的實施例中所述的那樣， 在襯底515與磁性基臺520之間還設(shè)有P禹離層550。類似于阻斷層540的作 用，隔離層550阻斷第一電極511下方的大部分電流路徑并且迫使電流密度 的主要分布從第一電極511下方的區(qū)域出來到光出射平面下方的區(qū)域，從而 增加發(fā)光裝置500c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置 的明亮度。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參 看圖8,在本實施例的發(fā)光裝置500d中，在襯底515與第二電極516之間還 設(shè)有鏡面層560用于反射從活性層513發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝置的明亮 度。在這里應(yīng)注意的是在其它實施例中，鏡面層560還可設(shè)于第二#^雜層514 與襯底515之間或第二電極516與磁性基臺520之間用于反射光，但是并不 限于這些情形。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光 子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖9(a)至9(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一 個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖9(a),在本實施例的發(fā)光裝置 500e中，在第一摻雜層512的表面上制作粗糙圖案570以增加第一摻雜層 512的表面反射率。此外，可在襯底515的頂表面(或在第二摻雜層514的 底表面上)上制作粗糙圖案以增加襯底515的表面反射率(粗糙圖案580, 如圖9(b)所示)，或在第二電極516的頂表面(或襯底515的表面上)上制 作粗糙圖案以增加第二電極516的表面反射率(粗糙圖案5卯，如圖9(c)所 示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光 子晶體層可制作于第一摻雜層512、第二摻雜層514、第一電極511、第二電 極5i6、襯底5i5、》茲性基臺520或其組合的一個或多個頂表面和底表面上， 但并不限于這些情形。
關(guān)于具有水平式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)LED，圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖10,本實施例的發(fā)光裝置600a為水 平式LED,其包括發(fā)光芯片610和石茲性基臺620。發(fā)光芯片610通過環(huán)氧樹 脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于磁性基臺620上。
發(fā)光芯片610包括(從頂部到底部)第一電極611、第一摻雜層612、 活性層613、第二摻雜層614和襯底615,其中第一摻雜層612、活性層613和第二摻雜層614形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)于襯底615上。第一電極611設(shè)于 第一摻雜層612上且電耦合至第一摻雜層612，且第二電極616設(shè)于第二摻 雜層614上未被活性層614覆蓋的表面上并且電耦合至第二摻雜層614上以 便形成垂直式LED結(jié)構(gòu)。活性層613設(shè)于第一電極611與第二電極616之 間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺620所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片610上使得在發(fā)光芯片 610中電流密度的主要分布從第一電極611下方的區(qū)域移至光出射平面下方 的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置600a的總明亮度。
本發(fā)明的 一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層和阻斷層以提 高發(fā)光裝置的明亮度。圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的 結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖11,在本實施例的發(fā)光裝置600b中，如在前面的實 施例中所述的那樣，在第一摻雜層612上方還設(shè)有透明導(dǎo)電層630以便提高 電流聚集作用。此外，在第一電極611與第一摻雜層612之間還設(shè)有阻斷層 640以阻斷第一電極611與第一摻雜層612之間電連接的一部分。因此，阻 斷層640阻斷在第 一 電極611下方的大部分電流路徑且僅留下很小的空隙供 電流流出使得電流密度的主要分布從第一電極611下方的區(qū)域移至光出射表 面下方的區(qū)域從而增加發(fā)光裝置600b的明亮度。
在本發(fā)明的 一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置 的明亮度。圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面 圖。參看圖12，在本實施例的發(fā)光裝置600c中，如前面的實施例中所述的 那樣，在第二摻雜層614與襯底615之間還設(shè)有隔離層650。類似于阻斷層 640的作用，隔離層650阻斷第二摻雜層614與襯底615之間的大部分電流 路徑使得電流密度的主要分布移至光出射平面下方的區(qū)域，從而增加發(fā)光裝 置600c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置 的明亮度。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。 參看圖13，在本實施例的發(fā)光裝置600d中，在襯底615與磁性基臺620之 間還設(shè)有鏡面層660用于反射從活性層613發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝置 600d的明亮度。在這里應(yīng)注意的是在其它實施例中，#:面層660還可設(shè)于第 二摻雜層614與襯底615之間用于反射光，但是并不限于這些情形。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光
20子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖14(a)至14(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖14(a),在本實施例的發(fā)光 裝置600e中，在第一摻雜層612的頂表面上制作粗糙圖案670以增加第一 摻雜層612的表面反射率。此外，可在襯底615的頂表面(或在第二摻雜層 614的底表面上)上制作粗糙圖案以增加襯底615的表面反射率(粗糙圖案 680，如圖14(b)所示)，或在》茲性基臺620的頂表面(或襯底615的底表面 上)上制作粗糙圖案以增加磁性基臺620的表面反射率(粗糙圖案690，如 圖14(c)所示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖案、圓形 圖案或光子晶體層可制作于第一摻雜層612、第二摻雜層614、第一電極611 、 襯底615、石茲性基臺620或其組合的一個或多個頂表面和底表面上，但并不 限于這些情形。
關(guān)于具有垂直式結(jié)構(gòu)的倒裝芯片LED，圖15是說明根據(jù)本發(fā)明的一個 實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖15，本實施例的發(fā)光裝置700a 為垂直式LED，其包括發(fā)光芯片710和磁性基臺720。發(fā)光芯片710通過環(huán) 氧樹脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于^i性基臺720上。
發(fā)光芯片710包括(從頂部到底部)第一電極711、襯底712、第一摻 雜層713、活性層714、第二摻雜層715和第二電極716,其中第一摻雜層 713、活性層714和第二摻雜層715形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)于襯底712下方。 第一電極711設(shè)于第一摻雜層713上且電耦合至第一摻雜層713，且第二電 極716設(shè)于第二摻雜層715下方并且電耦合至第二摻雜層715上以便形成垂 直式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?14設(shè)于第一電極711與第二電極716之間，并且 能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺720所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片710上使得在發(fā)光芯片 710中電流密度的主要分布從第一電極711與第二電極715之間的區(qū)域移至 光出射平面下方的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置700a的總明亮 度。
本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層(TCL)和阻 斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖16是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā) 光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖16,在本實施例的發(fā)光裝置700b中，如在 前面的實施例中所述的那樣，在襯底712上方還設(shè)有透明導(dǎo)電層730以便提 高電流聚集作用。此外，在第一電極711與襯底712之間還設(shè)有阻斷層740以阻斷第一電極711與襯底712之間電連接的一部分。因此，阻斷層740阻 斷在第一電極711下方的大部分電流路徑且僅留下很小的空隙供電流流出使 得電流密度的主要分布中從第一電極711下方的區(qū)域移至光出射表面下方的 區(qū)域從而增加發(fā)光裝置700b的明亮度。
在本發(fā)明的 一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置 的明亮度。圖17是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面 圖。參看圖17，在本實施例的發(fā)光裝置700c中，如前面的實施例中所述的 那樣，在第二摻雜層715與磁性襯底720之間還設(shè)有隔離層750。類似于阻 斷層740的作用，隔離層750阻斷第一電極711下方的大部分電流路徑并且 迫使電流密度的主要分布從第 一電極711下方的區(qū)域出來至光出射平面下方 的區(qū)域，從而增加發(fā)光裝置700c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置 的明亮度。圖18是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面 圖。參看圖18，在本實施例的發(fā)光裝置700d中，在第二摻雜層715與第二
發(fā)光裝置700d的明亮度。在這里應(yīng)注意的是在其它實施例中，鏡面層760 還可設(shè)于第二電極716與磁性基臺720之間用于反射光，但是并不限于此情形。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光 子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖19(a)至19(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖19(a)，在本實施例的發(fā)光 裝置700e中，在襯底712的頂表面上制作粗糙圖案770以增加第一摻雜層 712的表面反射率。此外，可在第一摻雜層713的頂表面(或在襯底712的 底表面上)上制作粗糙圖案以增加第一摻雜層713的表面反射率(粗糙圖案 780，如圖19(b)所示)，或在第二電極716的頂表面(或第二摻雜層715的 底表面上)上制作粗糙圖案以增加第二電極716的表面反射率(粗糙圖案 790，如圖19(c)所示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖 案、圓形圖案或光子晶體層可制作于襯底712、第一摻雜層713、第二摻雜 層715、第一電極711、第二電極716、磁性基臺720或其組合的一個或多個 頂表面和底表面上，但并不限于這些情形。
關(guān)于具有水平式結(jié)構(gòu)的倒裝芯片LED,圖20是說明根據(jù)本發(fā)明的一個
22實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖20,本實施例的發(fā)光裝置800a為水平式LED，其包括發(fā)光芯片810和-茲性基臺820。發(fā)光芯片810通過環(huán)氧樹脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于磁性基臺820上。
發(fā)光芯片810包括(從頂部到底部)第一電極811、襯底812、第一摻雜層813、活性層814、第二摻雜層815，其中第一摻雜層813、活性層814和第二摻雜層815形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)于襯底812下方。第一電極811設(shè)于襯底812上且電耦合至第一摻雜層813，且第二電極816設(shè)于第二摻雜層815未被活性層814覆蓋的表面上并且電耦合至第二摻雜層815以便形成水平式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?14設(shè)于第一電極811與第二電極816之間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺820所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片810上使得在發(fā)光芯片810中電流密度的主要分布從第一電極811下方的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置800a的總明亮度。
本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層和阻斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖21是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖21，在本實施例的發(fā)光裝置800b中，如在前面的實施例中所述的那樣，透明導(dǎo)電層830還設(shè)于襯底812上方以便提高電流聚集效果。此外，阻斷層840還設(shè)于第一電極811與襯底812之間以阻斷第一電極811與襯底812之間電連接的一部分。因此，阻斷層840阻斷在第一電極811下方的大部分電流路徑且僅留下纟艮小的空隙供電流流出使得電流密度的
發(fā)光裝置800b的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖22是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖22,在本實施例的發(fā)光裝置800c中，如前面的實施例中所述的那樣，在第二摻雜層815與磁性基臺820之間還設(shè)有隔離層850。類似于阻斷層840的作用，隔離層850阻斷第一電極811與石茲性基臺820之間的大部分電流路徑使得電流密度的主要分布移至光出射平面下方的區(qū)域，從而增加發(fā)光裝置800c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖23是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
23參看圖23，在本實施例的發(fā)光裝置800d中，在第二摻雜層815與磁性基臺820之間還設(shè)有鏡面層860用于反射從活性層814所發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝置800d的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖24(a)至24(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖24(a)，在本實施例的發(fā)光裝置800e中，在襯底812的頂表面上制作粗糙圖案870以增加第一摻雜層812的表面反射率。此外，可在第一摻雜層813的頂表面(或在襯底812的底表面上)上制作粗糙圖案以增加第一摻雜層813的表面反射率(粗糙圖案880，如圖24(b)所示)，或在石茲性基臺820的頂表面(或第二摻雜層815的底表面上)上制作粗糙圖案以增加磁性基臺820的表面反射率(粗糙圖案890，如圖24(c)所示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層可制作于在襯底812、第一摻雜層813、第二摻雜層815、第一電極811、磁性基臺820或其組合的一個或多個頂表面和底表面上，但并不限于這些情形。
關(guān)于具有垂直式結(jié)構(gòu)的薄膜LED,圖25是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖25,本實施例的發(fā)光裝置900a是垂直式LED,其包括發(fā)光芯片910和磁性基臺920。發(fā)光芯片910通過環(huán)氧樹脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于磁性基臺920上。
發(fā)光芯片910包括(從頂部到底部)第一電極911、第一摻雜層912、活性層913、第二摻雜層914和第二電極915,其中第一摻雜層912、活性層913和第二摻雜層914形成發(fā)光堆疊層。第一電極911設(shè)于第一摻雜層912上且電耦合至第一摻雜層912,且第二電極915設(shè)于第二摻雜層914下方并且電耦合至第二摻雜層914以便形成垂直式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?13設(shè)于第一電極9U與第二電極916之間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺920所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片910上使得在發(fā)光芯片910中電流密度的主要分布從第一電極911與第二電極915之間的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域以便提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置900a的總明亮度。
本發(fā)明的一個實施例中，還在發(fā)光裝置中設(shè)有透明導(dǎo)電層(TCL)和阻斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖26是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖26,在本實施例的發(fā)光裝置900b中，如在前面的實施例中所述的那樣，透明導(dǎo)電層930還設(shè)于第一#^雜層912上方以便提高電流聚集作用。此外，阻斷層940還設(shè)于第一電極911與第一摻雜層912之間以阻斷第一電極911與第一摻雜層912之間電連接的一部分。因此，阻斷層940阻斷在第一電極911下方的大部分電流路徑且僅留下很小的空隙供電流流出使得電流密度的主要分布中從第一電極911下方的區(qū)域移至光出射表面下方的區(qū)域從而增加發(fā)光裝置900b的明亮度。
在本發(fā)明的 一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖27是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖27,在本實施例的發(fā)光裝置900c中，如前面的實施例中所述的那樣，在第二摻雜層914與磁性基臺920之間還設(shè)有隔離層950。類似于阻斷層940的作用，隔離層950阻斷第一電才及911下方的大部分電流^各徑并且迫使電流密度的主要分布從第一電極911下方區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域，從而增加發(fā)光裝置900c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖28是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖28，在本實施例的發(fā)光裝置900d中，在第二摻雜層914與第二
發(fā)光裝置900d的明亮度。在這里還應(yīng)注意的是在其它實施例中，鏡面層960還可設(shè)于第二電極915與磁性基臺920之間用于反射光，但并不限于這種情形。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖29(a)至29(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖29(a),在本實施例的發(fā)光裝置900e中，在第一摻雜層912的頂表面上制作粗糙圖案970以增加第一摻雜層912的表面反射率。此外，可在第二電極915的頂表面(或在第二摻雜層914的底表面上)上制作粗糙圖案以增加第二電極915的表面反射率(粗糙圖案980,如圖29(b)所示)，或在磁性基臺920的頂表面(或第二摻雜層815的底表面上)上制作粗糙圖案以增加磁性基臺920的表面反射率(粗糙圖案990,如圖29(c)所示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層可制作于第一摻雜層912、第二摻雜層914、第一電4及911、第二電極915、》茲性基臺920或其組合的一個或多個頂表面和底表面上，但并不限于這些情形。
關(guān)于具有水平式結(jié)構(gòu)的薄膜LED，圖30是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖30,本實施例的發(fā)光裝置1000a是水平式LED,其包括發(fā)光芯片1010和-茲性基臺1020。發(fā)光芯片1010通過環(huán)氧樹脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程設(shè)于磁性基臺1020上。
發(fā)光芯片1010包括(從頂部到底部)第一電極1011、第一摻雜層1012、活性層1013和第二摻雜層1014，其中第一摻雜層1012、活性層1013和第二摻雜層1014形成發(fā)光堆疊層。第一電極1011設(shè)于第一摻雜層1012上且電耦合至第一摻雜層1012,且第二電極1016設(shè)于第二摻雜層1014上未被活性層1013覆蓋的表面上并且電耦合至第二摻雜層1014以便形成水平式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?013設(shè)于第一電極1011與第二電極1016之間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺1020所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光芯片IOIO上使得在發(fā)光芯片1010中電流密度的主要分布從電極1011下方的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域以便提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置1000a的總明亮度。
本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層(TCL)和阻斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖31是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖31，在本實施例的發(fā)光裝置1000b中，如在前面的實施例中所述的那樣，還在第一摻雜層1012上方設(shè)有透明導(dǎo)電層1030以便提高電流聚集作用。此外，還在第一電極1011與第一摻雜層1012之間設(shè)有阻斷層1040以阻斷第一電才及1011與第一摻雜層1012之間電連接的一部分。因此，阻斷層1040阻斷在第一電極1011下方的大部分電流路徑且僅留下很小的空隙供電流流出使得電流密度的主要分布從第 一 電極1011下方的區(qū)域移至光出射表面下方的區(qū)域從而增加發(fā)光裝置1000b的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有隔離層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖32是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖32，在本實施例的發(fā)光裝置1000c中，如前面的實施例中所述的那樣，在第二摻雜層1014與磁性基臺1020之間還設(shè)有隔離層1050。類似于阻斷層1040的作用，隔離層1050阻斷第一電極1011與磁性基臺1020之間的大部分電流路徑使得電流密度的主要分布移至光出射平面下方的區(qū)域，從
26而增加發(fā)光裝置1000c的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有鏡面層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖33是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖33,在本實施例的發(fā)光裝置1000d中，在第二摻雜層1014與磁性基臺1020之間還設(shè)有鏡面層1060用于反射從活性層1013發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝置1000d的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，還制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖34(a)至34(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖34(a),在本實施例的發(fā)光裝置1000e中，在第一摻雜層1012的頂表面上制作粗糙圖案1070以增加第一摻雜層1012的表面反射率。此外，可在磁性基臺1020的頂表面(或在第二摻雜層1014的底表面上)上制作粗糙圖案以增加磁性基臺1020的表面反射率(粗糙圖案1080，如圖34(b)所示)。在這里應(yīng)注意的是如上文所述的粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層可制作于第一摻雜層1012、第二摻雜層1014、第一電極10U、磁性基臺1020或其組合的一個或多個頂表面和底表面上，但并不限于這些情形。
關(guān)于其中電極設(shè)于》茲性基臺下方的具有垂直式結(jié)構(gòu)的LED，圖35是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖35,本實施例的發(fā)光裝置1100a是垂直式LED，其包括(從頂部到底部)第一電極1111、第一摻雜層1112、活性層1113、第二摻雜層1114，襯底115、磁性基臺1116和第二電極1117，其中第一摻雜層1112、活性層1113和第二摻雜層1114形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)于襯底1115上。第一電極1111設(shè)于第一摻雜層1112上且電耦合至第一摻雜層1112，且第二電極1116設(shè)于襯底1115下方并且電耦合至第二"l參雜層1114以便形成垂直式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?113設(shè)于第一電極1111與第二電極1117之間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺1115所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光堆疊層上使得在發(fā)光堆疊層中電流密度的主要分布^v第一電4及1U1與第二電極1117之間的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域以便提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置1100a的總明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在發(fā)光裝置中還設(shè)有透明導(dǎo)電層和阻斷層以提高發(fā)光裝置的明亮度。圖36是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置
27的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖36，在本實施例的發(fā)光裝置1100b中，如在前面的 實施例中所述的那樣，在第一摻雜層1112上方還設(shè)有透明導(dǎo)電層1130以便 提高電流聚集作用。此外，在第一電極1111與第一摻雜層1112之間還設(shè)有 阻斷層1140以阻斷第一電極1111與第一摻雜層1112之間電連接的一部分。 因此，阻斷層1140阻斷在第一電極1111下方的大部分電流路徑且僅留下很 小的空隙供電流流出使得電流密度的主要分布從第一電極1111下方的區(qū)域 移至光出射表面下方的區(qū)域從而增加發(fā)光裝置1100b的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，還在第二摻雜層1114與襯底1115之間、在 襯底1115與磁性基臺1116之間或在^f茲性基臺1116與第二電極1117之間設(shè) 有隔離層或鏡面層用于反射光以便提高發(fā)光裝置的明亮度。此外，還在第一 摻雜層1112、第二摻雜層1114、第一電極1111、第二電極1117、襯底1115、 磁性基臺1116和其組合的一個或多個頂表面和底表面上制作粗糙圖案、圓 形圖案或光子晶體層以提高發(fā)光裝置的明亮度。
關(guān)于其中電極設(shè)于磁性基臺下方的具有垂直式結(jié)構(gòu)的薄膜LED，圖37 是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖37，本 實施例的發(fā)光裝置1200a是垂直式LED,其包括(從頂部到底部)第一電極 1211、第一摻雜層1212、活性層1213、第二摻雜層1214，磁性基臺1215 和第二電極1216，其中第一摻雜層1212、活性層1213和第二摻雜層1214 形成發(fā)光堆疊層。第一電極1211設(shè)于第一摻雜層1212上且電耦合至第一摻 雜層1112，且第二電極1216設(shè)于第二摻雜層1214下方并且電耦合至第二摻 雜層1214以便形成垂直式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?213設(shè)于第一電極1211與第 二電極1217之間，并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性基臺1215所感應(yīng)的磁場被施加到發(fā)光堆疊層上使得在發(fā)光堆疊層 中電流密度的主要分布從第一電極1211與第二電極1217之間的區(qū)域移至光 出射平面下方的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā)光裝置1200a的總明亮 度。
在本發(fā)明的 一個實施例中，還在發(fā)光裝置中設(shè)有透明導(dǎo)電層和阻斷層以 提高發(fā)光裝置的明亮度。圖38是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置 的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖38,在本實施例的發(fā)光裝置1200b中，如在前面的 實施例中所述的那樣，在第一摻雜層1212上方還設(shè)有透明導(dǎo)電層1230以便 提高電流聚集作用。此外，在第一電極1211與第一摻雜層1212之間還設(shè)有阻斷層1240以阻斷第一電極1211與第一摻雜層1212之間電連接的一部分。 因此，阻斷層1240阻斷在第一電極1211下方的大部分電流路徑且僅留下很 小的空隙供電流流出使得電流密度的主要分布從第一電極1211下方的區(qū)域 移至光出射表面下方的區(qū)域從而增加發(fā)光裝置1200b的明亮度。
在本發(fā)明的一個實施例中，在第二摻雜層1214與^f茲性基臺1215之間還 設(shè)有隔離層或鏡面層用于反射光以便提高發(fā)光裝置的明亮度。此外，還可在 第一摻雜層1212、第二#^雜層1214、第一電極1211、第二電極1216、磁性 基臺1215和其組合的一個或多個頂表面和底表面上制作^L糙圖案、圓形圖 案或光子晶體層以便提高發(fā)光裝置的明亮度。
關(guān)于具有垂直式結(jié)構(gòu)且具有設(shè)于其上的磁芯材料的LED,圖39(a)至 FIG. 39(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看 圖39(a),,本實施例的發(fā)光裝置1300a是垂直式LED,其包括發(fā)光芯片1310 和石茲性材料1320。發(fā)光芯片1310包括(從頂部到底部)第一電極1311、第 一摻雜層1312、活性層1313、第二摻雜層1314和第二電才及1315，其中第一 摻雜層1312、活性層1313和第二摻雜層1314形成發(fā)光堆疊層。第一電極 1311設(shè)于第一摻雜層1312上且電耦合至第一摻雜層1312,且第二電極1315 設(shè)于第二摻雜層1314下方并且電耦合至第二摻雜層1314以便形成垂直式 LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?313設(shè)于第一電才及1311與第二電才及1316之間，并且能 夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
》茲性材料1320設(shè)于第一電極1311上并且在發(fā)光芯片1310上施加石茲場 使得在發(fā)光芯片1310中電流密度的主要分布從第一電極1311與第二電極 1315之間的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域以便提高電流均勻性并增加發(fā) 光裝置1300a的總明亮度。
在其它實施例中，磁性材料可設(shè)于發(fā)光堆疊層上且覆蓋第一電極(磁性 材料1330,如圖39(b)所示)或設(shè)于發(fā)光堆疊層上未被第一電極覆蓋的表面 上(磁性材料1340，如圖39(c)所示)。
關(guān)于具有水平式結(jié)構(gòu)且具有設(shè)于其上的磁芯材料的LED,圖40(a)至
FIG. 40(c)是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看 圖40(a),,本實施例的發(fā)光裝置1400a是水平式LED,其包括發(fā)光芯片1410 和磁性材料1420。發(fā)光芯片1410包括(從頂部到底部)第一電極1411、第 一摻雜層1412、活性層1413和第二摻雜層1414，其中第一摻雜層1412、活性層1413和第二摻雜層1414形成發(fā)光堆疊層。第一電極1411設(shè)于第一摻 雜層1412上且電耦合至第一摻雜層1412,且第二電極1416設(shè)于第二摻雜層 1414上未被活性層1413覆蓋的表面上并且電耦合至第二#^雜層1414以便形 成水平式LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?413設(shè)于第一電極1411與第二電極1415之間， 并且能夠在電流經(jīng)過它時產(chǎn)生光。
磁性材料1420設(shè)于第一電極1411上并且在發(fā)光芯片1410上施加磁場 使得在發(fā)光芯片1410中電流密度的主要分布從第一電極1411與第二電極 1415之間的區(qū)域移至光出射平面下方的區(qū)域從而提高電流均勻性并增加發(fā) 光裝置1400a的總明亮度。
在其它實施例中，磁性材料可設(shè)于發(fā)光堆疊層上且覆蓋第一龜極(磁性 材料1430，如圖40(b)所示)或設(shè)于發(fā)光堆疊層上未被第一電極覆蓋的表面 上(磁性材料1440，如圖40(c)所示)。在又一實施例中，石茲性材料可設(shè)于第 二電極(未圖示)上，但并不限于此情形。
在這里應(yīng)注意的是，在一個實施例中，前述發(fā)光堆疊層可制作為過渡倒 金字塔(TIP)形式以便提高發(fā)光裝置的明亮度。圖41是說明根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參看圖41,本實施例的發(fā)光裝置 1500是具有垂直式結(jié)構(gòu)的倒裝芯片LED，其包括發(fā)光芯片1510和磁性材料 1520。發(fā)光芯片1510包括(自頂部至底部)第一電才及1511、襯底1512、第 一摻雜層1513、活性層1514、第二摻雜層1515和第二電極1516,其中第一 摻雜層1513、活性層1514和第二摻雜層1515形成發(fā)光堆疊層1530。
如圖41所示，發(fā)光堆疊層1530被制作為過渡倒金字塔(TIP)形式， 其中發(fā)光堆疊層1530的表面能夠反射從活性層1514發(fā)射的光并且將光導(dǎo)向 至發(fā)光裝置1500的光出射表面使得發(fā)光裝置1500的總明亮度增加。
如上文所提到的，使用發(fā)光芯片的多個結(jié)構(gòu)并且設(shè)有磁性材料以便提高 發(fā)光裝置的明亮度。然而，在另一方面，磁性材料可被制作到襯底、基臺、 磁膜、電磁體、金屬塊、保持器或磁性熱沉內(nèi)，磁性材料可為鐵磁材料，諸 如Rb、 Ru、 Nd、 Fe、 Pg、 Co、 Ni、 Mn、 Cr、 Cu、 Cr2、 Pt、 Sm、 Sb、 Pt 或其合金，且其表面磁力大于O.Ol特斯拉，且其形狀可以是圓形或多邊形。 下文給出說明磁性材料和多個發(fā)光芯片的配置的多個實施例。
圖42是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。參 看圖42,磁性材料被制作到基臺1610內(nèi)且多個發(fā)光芯片1620至1650被嵌入到基臺1610中。
在其它實施例中，磁性材料可為制作成具有一或多個凹面用于設(shè)置發(fā)光 芯片。圖43和圖44是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的截 面圖。參看圖43,磁性材料被制作到具有多個凹面的基臺1710內(nèi)，凹面中 的每一個設(shè)有發(fā)光芯片1720至1750中的一個并且具有反射性表面用于反射 相應(yīng)發(fā)光芯片所發(fā)射的光。參看圖44，磁性材料被制作到具有僅一個凹面的 基臺1810內(nèi)，凹面設(shè)有發(fā)光芯片1820至1840且也具有反射性表面用于反 射發(fā)光芯片1820至1840發(fā)射的光。因此，不僅由于磁力的作用而且也由于 發(fā)射的作用提高了發(fā)光裝置效率或使得發(fā)光裝置的總明亮度增加。
在這里應(yīng)注意的是，由于施加到發(fā)光裝置的外部能量場，不僅電流路徑 改變而且也更改了半導(dǎo)體中載流子蜜度的均勾性。因此，即使i注入電流的 量保持不變的情況下，發(fā)光裝置仍有更高的光電子轉(zhuǎn)換效率。
圖45是展示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例由具有磁性襯底的發(fā)光裝置所發(fā) 射的光的輸出功率的曲線圖，其中x座標(biāo)指注入到發(fā)光裝置內(nèi)的電流且y座 標(biāo)是指發(fā)光裝置所發(fā)射的光的輸出功率。參看圖45，當(dāng)0.15T的磁場添加到 發(fā)光裝置時，光電子轉(zhuǎn)換效率提高0.025 mW/mA且光的總輸出功率提高15 %。另一方面，當(dāng)0.25T的磁場添加到發(fā)光裝置時，光電子轉(zhuǎn)換效率提高0.04 mW/mA且光的總輸出功率提高22.6%。如圖45所示，顯然，當(dāng)增加外磁場 的強(qiáng)度時光的輸出功率提高。
總之，可以如上文所述的方式將磁場添加到發(fā)光裝置以便提高發(fā)光效率 并且增加發(fā)光裝置的亮度。因此，本發(fā)明具有至少以下優(yōu)勢
1. 隨著擴(kuò)展漂移電流的能力提高，可增加電極之間的距離以便可以減 小電極的數(shù)目且可以減小電極大小。因此，可增大發(fā)光面積以便提高發(fā)光裝 置的發(fā)光效率。
2. 增加擴(kuò)展漂移電流的量使得具有最高電流密度的主要分布從發(fā)光裝
此，具有最高光電子轉(zhuǎn)換效率的區(qū)域不再被電極阻斷從而提高發(fā)光裝置的發(fā) 光效率。
3權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光裝置，包括至少一個發(fā)光芯片；以及磁性材料，耦合到發(fā)光芯片上以在所述發(fā)光芯片上施加磁場。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光芯片包括 襯底，耦合至所述;茲性材料；發(fā)光堆疊層，設(shè)于所述襯底上；以及 多個電極，電耦合至所述發(fā)光堆疊層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層包括 第一摻雜層；第二摻雜層，設(shè)于所述襯底上和所述第一摻雜層下方；以及 活性層，設(shè)于所述第一摻雜層與所述第二摻雜層之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述第一摻雜層上且電耦合至所述第一摻雜層，以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層下方且電耦合至所述第二摻雜層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第一摻雜層之間的電連接的一部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括隔離層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述磁性材料之間用于隔離所述第二電 4及與所述第 一電4 l下方的區(qū)域。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所述 第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述襯底或所述^F茲性材料的頂 表面或底表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述襯底之間，所述襯底與所述第二電極之間或所述第二電極與所述磁性材料之間用于反射從活性層發(fā)射的光。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述第一摻雜層上且電耦合至所述第一摻雜層；以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層未被所述活性層覆蓋的表面上且電耦合至所述第二摻雜層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第 一摻雜層之間的電連接的一部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 隔離層，設(shè)于所述襯底下方用于隔離所述襯底與所述石茲性材料。
15，根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所 述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述襯底或所述f茲性材料上 制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述襯底之間或所述襯底與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第 二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述光堆疊層的材料包括 GaAs、 InP、 GaN、 GaP、 A1P、 AlAs、 InAs、 GaSb、 InSb、 CdS、 CdSe、 ZnS 或ZnSe。
19. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述襯底的材料包括Si、 SiC、 GaN、 GaP、 GaAs、蘭寶石、ZnO、或A1N。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光芯片包括 發(fā)光堆疊層，耦合至所述磁性材料；以及襯底，設(shè)于所述發(fā)光堆疊層上； 多個電極，電耦合至所述發(fā)光堆疊層。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層包括 第一摻雜層，設(shè)于所述村底下方；第二摻雜層，設(shè)于所述第一摻雜層下方和所述磁性材料上；以及 活性層，設(shè)于所述第一摻雜層與所述第二摻雜層之間。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述襯底上并且電耦合至所述第一摻雜層；以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層下方且電耦合至所述第二摻雜層。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述襯底上方或所述第二摻雜層上方。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述襯底與所述第一電極之間用于阻斷所述襯底與所述第一電極之間電連接的 一部分。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 隔離層，設(shè)于所述第二電極與所述第二摻雜層之間用于隔離所述第二電極與所述第 一電極下方的區(qū)域。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所 述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述襯底或所述磁性材料的 頂表面或底表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述第二電極與所述第二摻雜層之間或所述第二電極與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層與所述第 二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述襯底上并且電耦合至所述第一摻雜層；以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層上未被所述活性層覆蓋的表面上并且電耦合至所述第二摻雜層。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述襯底上方或所述第二摻雜層上方。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述襯底與所述第一電極之間用于阻斷所述發(fā)光堆疊層與所述第 一 電極之間電連接的 一部分。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括隔離層，設(shè)于所述第二摻雜層下方用于隔離所述第二摻雜層與所述磁性 材料。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所 述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述襯底或所述磁性材料的頂表面或底表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述的第二摻雜層與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第 二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
36. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置，其中所述光堆疊層的材料包括 GaAs、 InP、 GaN、 GaP、 A1P、 AlAs、 InAs、 GaSb、 InSb、 CdS、 CdSe、 ZnS 或ZnSe。
37. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置，其中所述襯底材料包括Si、 SiC、 GaN、 GaP、 GaAs、蘭寶石、ZnO或A1N。
38. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光芯片包括 發(fā)光堆疊層，耦合至所述磁性材料；以及多個電極，電耦合至所述發(fā)光堆疊層。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層包括 第一摻雜層；第二摻雜層，設(shè)于所述第一摻雜層下方；以及 活性層，設(shè)于所述第一摻雜層與所述第二摻雜層之間。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述第一摻雜層上且電耦合至所述第一摻雜層；以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層下方且電耦合至所述第二摻雜層。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料設(shè)于所述第 一電極上。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料設(shè)于所述發(fā) 光堆疊上并且覆蓋所述第一電極。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述^f茲性材料設(shè)于所述發(fā) 光堆疊層上未被所述第一電極覆蓋的表面上。
44. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方或所述第二摻雜層上方。
45. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第 一摻雜層之間電連接的 一部分。
46. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 隔離層，設(shè)于所述第二電極與所述第二摻雜層之間用于隔離所述第二電極與所述第一電極下方的區(qū)域。
47. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所 述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極或所述磁性材料的頂表面或底 表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
48. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述第二電極與所述第二摻雜層之間或所述第二電極與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
49. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第 二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
50. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的發(fā)光裝置，其中所述電極包括 第一電極，設(shè)于所述第一摻雜層上且電耦合至所述第一摻雜層；以及 第二電極，設(shè)于所述第二摻雜層上未被所述活性層覆蓋的表面上且電耦合至所述第二摻雜層。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料設(shè)于所述第 一電才及上。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述;茲性材料設(shè)于所述發(fā) 光堆疊層上且覆蓋所述第一電極。
53. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述^ 茲性材料設(shè)于所述發(fā) 光堆疊層上未被所述第一電極覆蓋的表面上。
54. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方或所述第二摻雜層上方。
55. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第一摻雜層之間電連接的一部分。
56. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 隔離層，設(shè)于所述第二摻雜層下方用于隔離所述第二摻雜層與所述磁性材料。
57. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所 述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極或所述磁性材料的頂表面或底 表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
58. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括 鏡面層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
59. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第 二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
60. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光裝置，其中所述光堆疊層的材料包括 GaAs、 InP、 GaN、 GaP、 A1P、 AlAs、 InAs、 GaSb、 InSb、 CdS、 CdSe、 ZnS 或ZnSe。
61. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述襯底具有大于10微米 的厚度。
62. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層制作為過渡 倒金字塔形式。
63. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料具有用于設(shè)置發(fā)射的光。
64. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料具有多個凹面， 所述凹面中的每一個用于設(shè)置所述發(fā)光芯片中的一個并且具有反射性表面 用于反射所述相應(yīng)發(fā)光芯片所發(fā)射的光。
65. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光芯片嵌于所述磁性 材料中。
66. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述》茲性材料的所述形狀包 括圓形或多邊形。
67. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光芯片通過環(huán)氧樹脂、 金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程與所述》茲性材料耦合。
68. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括襯底、基臺、電磁體、金屬塊、保持器或磁性熱沉。
69. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料被生產(chǎn)為磁膜或磁塊。
70. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括Rb、 Ru、Tb、 Nd、 Fe、 Pg、 Co、 Ni、 Mn、 Cr、 Cu、 Cr2、 Pt、 Sm、 Sb或Pt。
71. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括Mn、 Fe、Co、 Cu和V的氧化物之一，Cr203、 CrS、 MnS、 MnSe、 MnTe， Mn、 Fe、Co或Ni的氟化物，V、 Cr、 Fe、 Co、 Ni和Cu的氯化物，Cu的溴化物、CrSb、 MnAs、 MnBi、 a-Mn、 MnCl2. 4H20、 MnBr2. 4H20、 CuCl2. 2H20、Co(NH4)x(S04)xCl2. 6H20、 FeC。3和FeC。3. 2MgC03。
72. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料具有大于0.01特斯拉的表面》茲力。
73. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述^茲性材料在所述發(fā)光芯片上施加磁場以改變所述發(fā)光芯片的電流密度分布從而增加所述發(fā)光芯片的明亮度。
74. —種發(fā)光裝置，包括發(fā)光堆疊層，包括第一表面與第二表面；磁性材料，耦合至所述光堆疊層的所述第二表面以在所述發(fā)光堆疊層上施力口磁場；第一電極，電耦合至所述發(fā)光堆疊層的所述第一表面；以及第二電極，耦合至所述^f茲性材料。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層包括第一摻雜層；第二摻雜層，設(shè)于所示;茲性材料上和所述第一摻雜層下方；以及活性層，設(shè)于所述第一摻雜層與所述第二摻雜層之間。
76. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方。
77. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第一摻雜層之間的電連接的一部分。
78. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括隔離層，設(shè)于所述第二電極與所述磁性材料之間用于隔離所述第二電極與所述第 一 電極下方的區(qū)域。
79. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述村底或所述-茲性材料的頂表面或底表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
80. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括鏡面層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述磁性材料之間或所述^F茲性材料與所述第二電極之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
81. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層與所述第二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
82. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，還包括襯底，設(shè)于所述發(fā)光堆疊層與所述磁性材料之間。
83. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層包括第一摻雜層；第二摻雜層，設(shè)于所述襯底上和所述第一摻雜層下方；以及活性層，設(shè)于所述第一摻雜層與所述第二摻雜層之間。
84. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括透明導(dǎo)電層，設(shè)于所述第一摻雜層上方。
85. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括阻斷層，設(shè)于所述第一電極與所述第一摻雜層之間用于阻斷所述第一電極與所述第 一摻雜層之間電連接的 一部分。
86. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的發(fā)光裝置，其中還在所述第一摻雜層、所述第二摻雜層、所述第一電極、所述第二電極、所述襯底或所述磁性材料的頂表面或底表面上制作粗糙圖案、梯形圖案、圓形圖案或光子晶體層。
87. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層還包括鏡面層，設(shè)于所述第二摻雜層與所述襯底之間或所述襯底與所述磁性材料之間用于反射從所述活性層發(fā)射的光。
88. 根據(jù)權(quán)利要求83所述的發(fā)光裝置，其中所述第一摻雜層和所述第二摻雜層包括P摻雜層或N摻雜層。
89. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的發(fā)光裝置，其中所述襯底的材料包括Si、SiC、 GaN、 GaP、 GaAs、蘭寶石、ZnO或A1N。
90. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的發(fā)光裝置，其中所述村底具有大于IO微米 的厚度。
91. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述光堆疊層的材料包括 GaAs、 InP、 GaN、 GaP、 A1P、 AlAs、 InAs、 GaSb、 InSb、 CdS、 CdSe、 ZnS 或ZnSe。
92. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層被制作為 過渡倒金字塔形式。
93. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光堆疊層通過環(huán)氧 樹脂、金屬粘結(jié)、晶片粘結(jié)、外延嵌入或涂布過程與所述磁性材料耦合。
94. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括襯底、 基臺、磁膜、電磁體、金屬塊、保持器或磁性熱沉。
95. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料被生產(chǎn)為磁 膜或磁塊。
96. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括Rb、 Ru、 Tb、 Nd、 Fe、 Pg、 Co、 Ni、 Mn、 Cr、 Cu、 Cr2、 Pt、 Sm、 Sb、 Pt或其合金。
97. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料包括Mn、 Fe、 Co、 Cu和V的氧化物之一，Cr203、 CrS、 MnS、 MnSe、 MnTe, Mn、 Fe、 Co或Ni的氟化物，V、 Cr、 Fe、 Co、 Ni和Cu的氯化物，Cu的溴化物、 CrSb、 MnAs、 MnBi、 a-Mn、 MnCl2, 4H20、 MnBr2. 4H20、 CuCl2. 2H20、 Co(NH4)x(S04)xCl2. 6H20、 FeCo^。FeCo3. 2MgC03。
98. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述^f茲性材料具有大于0.01 特斯拉的表面磁力。
99. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性材料在所述發(fā)光 芯片上施加磁場以改變所述發(fā)光堆疊層的電流密度分布從而增加所述發(fā)光 裝置的明亮度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置。在本發(fā)明中，向該發(fā)光裝置添加磁性材料以改變電流路徑和電流密度分布。由于電流密度的主要分布從電極之間的區(qū)域移到光出射表面下方的區(qū)域，所發(fā)射的光不再被電極阻斷，因此可提高發(fā)光效率并且使電流密度分布保持均勻。
文檔編號H01L33/14GK101483214SQ20081012983
公開日2009年7月15日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者融 宣, 徐志豪, 蔡政達(dá) 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院