專利名稱:發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件,尤其是一種利用絕緣體和/或形成于N型電極下的外延型結(jié)構(gòu)以改善電流密度一致性的發(fā)光器件。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高亮度照明的使用場(chǎng)合。具有代表性的LED 的結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)、P型電極、N型電極和設(shè)置在半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)表面的連接片。 工作時(shí),電流通過(guò)與連接片相連的外部端子注入LED,然后分別從P型電極和N型電極流入 P型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層。當(dāng)電流正向流過(guò)PN結(jié)時(shí),進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子與所進(jìn)入?yún)^(qū)域的多數(shù)載流子發(fā)生再組合而發(fā)光。正常工作狀況下LED發(fā)出的光強(qiáng)與電流密度成正比。在電流密度一定的情況下,PN結(jié)的面積越大,LED發(fā)出的光強(qiáng)也越大。為了使LED發(fā)出亮度更大的光,通常采用使LED的發(fā)光區(qū)面積最大化的手段,這樣可以提升LED工作電流的方向性。對(duì)于大工作電流下的大規(guī)模LED來(lái)說(shuō),如果發(fā)光區(qū)的電流密度不均勻,會(huì)造成界面的正向電壓和溫度升高,這將導(dǎo)致LED光學(xué)性能和電學(xué)性能的降低,對(duì)高電流密度下的大尺寸LED來(lái)說(shuō)尤其如此。另外,由于發(fā)光效率的不可逆下降會(huì)隨著電流密度的增加而加劇,所以電流密度的不均勻性加大了發(fā)光效率的總體下降速度,LED 的使用壽命也因而縮短。Steigerwald等人的美國(guó)專利US6,307, 218披露了一種LED的設(shè)計(jì),如圖12所示, 利用平行設(shè)置的P型電極和N型電極來(lái)改善LED的電流密度的不一致性。Meigerwald等認(rèn)為,從位于N型電極連接片1 遠(yuǎn)端的P型電極13區(qū)域垂直穿越N型半導(dǎo)體層的電流, 它垂直流過(guò)PN結(jié)的過(guò)程中必定會(huì)流經(jīng)N型半導(dǎo)體層中的電流路徑以到達(dá)N型電極14,但該電流路徑與電流從鄰近N型電極連接片14a的P型電極13區(qū)域垂直穿越N型半導(dǎo)體層到達(dá)N型電極14的電流路徑是不同的。這兩條電流路徑的不同導(dǎo)致N型電極連接片14a周圍不同位置處電流分布的不均勻性。相應(yīng)地,如圖13所示,LED在鄰近N型電極14末端的區(qū)域15所發(fā)出光的亮度(強(qiáng)度),和其它發(fā)光區(qū)域相比是不一致的。這種發(fā)光亮度的不一致性是由于LED相應(yīng)區(qū)域電流密度的不一致造成的。由此可知,現(xiàn)有技術(shù)中存在著解決上述缺陷和不足的需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種發(fā)光器件。本發(fā)明的一種發(fā)光器件包括基底和多層結(jié)構(gòu);多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與第一端部相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū);非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),第一分區(qū)的位置靠近多層結(jié)構(gòu)的第一端部,第二分區(qū)從第一分區(qū)延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū);多層結(jié)構(gòu)包括 在發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于基底上的N型半導(dǎo)體層、在發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于N 型半導(dǎo)體層上的有源層和在發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于有源層上的P型半導(dǎo)體層;該發(fā)光器件還包括形成于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與P型半導(dǎo)體層電性連接的P型電極和形成于非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與N型半導(dǎo)體層電性連接的N型電極;另外,還包括為定義一個(gè)或多個(gè)歐姆接觸區(qū)而形成于N型電極與位于非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體層之間的絕緣體,從而在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)N型電極通過(guò)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。該發(fā)光器件還可以進(jìn)一步包括在發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于P型半導(dǎo)體層上的透明導(dǎo)電層,使得P型電極通過(guò)透明導(dǎo)電層與P型半導(dǎo)體層電性連接。在一種實(shí)施方式中,絕緣體包括至少一層;絕緣體由一種材質(zhì)形成,或者由兩種或兩種以上材質(zhì)形成。在一種實(shí)施方式中,絕緣體的成分至少包括透明氧化物和氮化物中的一種。構(gòu)成絕緣體的成分可以包括Si02、SixNyx、Al203和1102中的一種或一種以上的組合。 絕緣體可以包括外延型結(jié)構(gòu)。在一種實(shí)施方式中,N型電極具有在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于絕緣體上的N型電極橋,和在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層上的多個(gè)N型指狀電極;每一個(gè)N型指狀電極具有第一端和與之相對(duì)的第二端,第一端與N型電極橋電性連接,第二端向多層結(jié)構(gòu)的發(fā)光區(qū)延伸。P型電極具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)的第二端部的P型電極橋,和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)P型指狀電極具有第一端頭和與之相對(duì)的第二端頭,第一端頭與P型電極橋電性連接,第二端頭向多層結(jié)構(gòu)的第一端部延伸,第二端頭靠近N型電極橋;P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。在一種實(shí)施方式中,N型電極橋包括與相應(yīng)N型指狀電極電性連接的至少一個(gè)以上導(dǎo)線連接片,導(dǎo)線連接片位于至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)上方,這樣的結(jié)構(gòu)使得至少一個(gè)導(dǎo)線連接片通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。這樣,發(fā)光器件工作時(shí),N型指狀電極和一個(gè)相鄰的P型指狀電極之間的電流路徑與位于至少一個(gè)導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)和相鄰P型指狀電極之間的電流路徑一樣。另一方面,本發(fā)明還涉及另一種發(fā)光器件,基底和多層結(jié)構(gòu);多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與第一端部相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū);非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),第一分區(qū)的位置靠近多層結(jié)構(gòu)的第一端部,第二分區(qū)從第一分區(qū)延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū); 多層結(jié)構(gòu)包括形成于基底上的N型半導(dǎo)體層、形成于N型半導(dǎo)體層上的有源層和形成于有源層上的P型半導(dǎo)體層。在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)多層結(jié)構(gòu)具有多層的外延型結(jié)構(gòu)以限定至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)。具體實(shí)施時(shí),外延型結(jié)構(gòu)包括至少一層;外延型結(jié)構(gòu)具有P型半導(dǎo)體層/有源層/N型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu);外延型結(jié)構(gòu)被與有源層和ρ型半導(dǎo)體層隔離開(kāi)來(lái)。該發(fā)光器件還包括形成于非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與N型半導(dǎo)體層電性連接的N型電極和形成于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與P型半導(dǎo)體層電性連接的P型電極,在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)N型電極通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。該發(fā)光器件還包括在發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于P型半導(dǎo)體層上的透明導(dǎo)電層,使得P 型電極通過(guò)透明導(dǎo)電層與P型半導(dǎo)體層電性連接。在該發(fā)光器件的一種實(shí)施方式中,N型電極具有在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于絕緣體上的N型電極橋,和在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層上的多個(gè)N型指狀電極;每一個(gè)N型指狀電極具有第一端和與之相對(duì)的第二端,第一端與N型電極橋電性連接,第二端向多層結(jié)構(gòu)的發(fā)光區(qū)延伸;P型電極具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)的
6第二端部的P型電極橋,和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)P型指狀電極具有第一端頭和與之相對(duì)的第二端頭,第一端頭與P型電極橋電性連接,第二端頭向多層結(jié)構(gòu)的第一端部延伸,第二端頭靠近N型電極橋;P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。在該發(fā)光器件的一種實(shí)施方式中,N型電極橋包括與相應(yīng)N型指狀電極電性連接的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線連接片,導(dǎo)線連接片位于一個(gè)或多個(gè)歐姆接觸區(qū)上方,這樣的結(jié)構(gòu)使得一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線連接片通過(guò)一個(gè)或多個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。這樣,發(fā)光器件工作時(shí),N型指狀電極和一個(gè)相鄰的P型指狀電極之間的電流路徑與位于導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)和相鄰P型指狀電極之間的電流路徑一樣。N型電極與P型電極、透明導(dǎo)電層、P型半導(dǎo)體層、有源層之間是電絕緣的。進(jìn)一步地,本發(fā)明還涉及一種發(fā)光器件的制作方法,該方法包括以下步驟提供基底;在基底上形成多層結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)包括形成于基底上的N型半導(dǎo)體層、形成于N型半導(dǎo)體層上的有源層和形成于有源層上的P型半導(dǎo)體層,多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與第一端部相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū);非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),第一分區(qū)的位置靠近多層結(jié)構(gòu)的第一端部,第二分區(qū)從第一分區(qū)延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)。該方法還包括蝕刻步驟,在非發(fā)光區(qū)對(duì)多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻以在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)形成外延型結(jié)構(gòu),使得在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)N型半導(dǎo)體層暴露出來(lái),外延型結(jié)構(gòu)限定了至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)。在該方法的一種實(shí)施方式中,外延型結(jié)構(gòu)包括至少一層。外延型結(jié)構(gòu)可以包括P 型半導(dǎo)體層/有源層/N型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。外延型結(jié)構(gòu)可以與有源層、P型半導(dǎo)體層隔離開(kāi)來(lái)。該方法還包括在非發(fā)光區(qū)形成N型電極的步驟、在發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)于P型半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層的步驟和在透明導(dǎo)電層上形成P型電極的步驟。通過(guò)形成N型電極,使得N型電極在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接,N型電極在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)直接與N型半導(dǎo)體層電性連接。通過(guò)形成P型電極,使得P型電極通過(guò)透明導(dǎo)電層與P型半導(dǎo)體層電性連接。在該方法的一種實(shí)施方式中,N型電極具有在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于絕緣體上的N型電極橋,和在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層上的多個(gè)N型指狀電極;每一個(gè)N型指狀電極具有第一端和與第一端相對(duì)的第二端,第一端與N型電極橋電性連接,第二端向多層結(jié)構(gòu)的發(fā)光區(qū)延伸;P型電極具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)的第二端部的P型電極橋和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)P型指狀電極具有第一端頭和與第一端頭相對(duì)的第二端頭,第一端頭與P型電極橋電性連接,第二端頭向多層結(jié)構(gòu)的第一端部延伸,第二端頭靠近N型電極橋;P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。在該方法的一種實(shí)施方式中,N型電極橋包括至少一個(gè)與相應(yīng)的N型指狀電極電性連接且位于至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)上方的導(dǎo)線連接片,這樣至少一個(gè)導(dǎo)線連接片通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。這樣,由方法得到的發(fā)光器件在工作時(shí),相應(yīng)的 N型指狀電極和一個(gè)相鄰的P型指狀電極之間的電流路徑與位于至少一個(gè)導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)和相鄰P型指狀電極之間的電流路徑一樣。
更進(jìn)一步地,本發(fā)明設(shè)計(jì)一種發(fā)光器件,包括多層結(jié)構(gòu);該多層結(jié)構(gòu)包括發(fā)光區(qū)和部分延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)的非發(fā)光區(qū),還包括N型半導(dǎo)體層、形成于N型半導(dǎo)體層上的有源層、 形成于有源層上的P型半導(dǎo)體層、形成于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與P型半導(dǎo)體層電性連接的P型電極和形成于非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與N型半導(dǎo)體層電性連接的N型電極。該多層結(jié)構(gòu)包括第一端部和與第一端部相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū);非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),第一分區(qū)的位置靠近多層結(jié)構(gòu)的第一端部,第二分區(qū)從第一分區(qū)延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)。該發(fā)光器件還包括形成于N型電極和非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體之間絕緣體以定義至少一個(gè)歐姆接觸區(qū),這樣N型電極通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。該發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括在發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于P型半導(dǎo)體層上的透明導(dǎo)電層,這樣P型電極通過(guò)透明導(dǎo)電層與P型半導(dǎo)體層電性連接。在一種實(shí)施方式中,多層結(jié)構(gòu)這樣形成N型半導(dǎo)體層被暴露在非發(fā)光區(qū),絕緣體形成于非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體層上,這樣位于非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)的N型電極通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接,位于非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)的N型電極直接與N型半導(dǎo)體層電性連接。在一種實(shí)施方式中,絕緣體包括至少一層,絕緣體由一種材質(zhì)形成,或者由兩種或兩種以上材質(zhì)形成。在一種實(shí)施方式中,絕緣體的成分至少包括透明氧化物和氮化物中的一種。在一種實(shí)施方式中,絕緣體包括外延型結(jié)構(gòu)。該外延型結(jié)構(gòu)包括P型半導(dǎo)體層/ 有源層/N型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。該外延型結(jié)構(gòu)被與有源層、P型半導(dǎo)體層隔離開(kāi)來(lái)。在一種實(shí)施方式中,N型電極具有在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于絕緣體上的N型電極橋,和在非發(fā)光區(qū)的第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層上的多個(gè)N型指狀電極。每一個(gè)N型指狀電極具有第一端和與之相對(duì)的第二端,第一端與N型電極橋電性連接,第二端向多層結(jié)構(gòu)的發(fā)光區(qū)延伸。P型電極具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)的第二端部的P 型電極橋,和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極。每一個(gè)P型指狀電極具有第一端頭和與之相對(duì)的第二端頭,第一端頭與P型電極橋電性連接,第二端頭向多層結(jié)構(gòu)的第一端部延伸,第二端頭靠近N型電極橋;P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。在一種實(shí)施方式中,N型電極橋包括與相應(yīng)N型指狀電極電性連接的至少一個(gè)以上導(dǎo)線連接片,導(dǎo)線連接片位于至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)上方,這樣的結(jié)構(gòu)使得至少一個(gè)導(dǎo)線連接片通過(guò)至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。這樣,發(fā)光器件工作時(shí),N型指狀電極和一個(gè)相鄰的P型指狀電極之間的電流路徑與位于至少一個(gè)導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)和相鄰P型指狀電極之間的電流路徑一樣。盡管在不背離本發(fā)明披露的發(fā)明實(shí)質(zhì)和創(chuàng)新理念范圍的情況下可以得到本發(fā)明的變形,但從下文的描述結(jié)合附圖可以很明顯地得到以上提及的發(fā)明內(nèi)容以及本發(fā)明的其它方面。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在N型電極的部分位置下置入部分絕緣層,提高了發(fā)光器件的電流密度一致性,使電流分布更加均勻,發(fā)光器件的發(fā)光亮度(強(qiáng)度)一致性也得以提高,降低了發(fā)光器件的正向電壓和界面溫度,改善了發(fā)光器件的光學(xué)性能和電學(xué)性
8能,減緩了發(fā)光效率的下降速度,發(fā)光器件的使用壽命得以延長(zhǎng)。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中采用了附圖,附圖結(jié)合文字描述對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行了解釋。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中,采用了相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示同樣或相似的部件。其中圖1是本發(fā)明發(fā)光器件的一種具體實(shí)施方式
中發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的俯視示意圖;圖2是圖1所示發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的另一種俯視示意圖;圖3是圖1所示發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)所屬發(fā)光器件的俯視示意圖;圖4是圖3所示發(fā)光器件的A-A’剖視示意圖;圖5是圖3所示發(fā)光器件的B-B’剖視示意圖;圖6是圖3所示發(fā)光器件在裝配過(guò)程中處于步驟(a)時(shí)的剖視示意圖,剖切位置參照?qǐng)D3中的A-A,;圖7是圖3所示發(fā)光器件在裝配過(guò)程中處于步驟(b)時(shí)的剖視示意圖,剖切位置參照?qǐng)D3中的A-A’ ;圖8是圖3所示發(fā)光器件在裝配過(guò)程中處于步驟(c)時(shí)的剖視示意圖,剖切位置參照?qǐng)D3中的A-A,;圖9是本發(fā)明另一種具體實(shí)施方式
的發(fā)光器件在裝配過(guò)程中處于步驟(a)時(shí)的剖視示意圖,剖切位置參照?qǐng)D3中的B-B’ ;圖10是圖9所示發(fā)光器件在裝配過(guò)程中處于步驟(b)時(shí)的剖視示意圖,剖切位置參照?qǐng)D3中的A-A’ ;圖11是本發(fā)明發(fā)光器件的一種具體實(shí)施方式
在工作時(shí)的示意圖;圖12是一種傳統(tǒng)的發(fā)光器件的俯視示意圖;圖13是圖12所示發(fā)光器件在工作時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式在下文中,將結(jié)合用以表達(dá)本發(fā)明較佳實(shí)施例的附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。本發(fā)明可以采用很多不同的具體形式來(lái)實(shí)施,對(duì)本發(fā)明的理解不應(yīng)該局限于這里將要展開(kāi)的對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述。相反,這些實(shí)施例的描述將使本發(fā)明得到徹底和完全的披露,也將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完整地表達(dá)本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍。文中采用同樣的標(biāo)號(hào)表示同樣的部件??梢员焕斫獾氖?,當(dāng)某部件被看作另一個(gè)部件時(shí),它代表該另一個(gè)部件,或者它也代表除二者之外的其它部件;反之,當(dāng)某部件被直接認(rèn)為就是另一個(gè)部件,則它不代表除二者之外的其它部件。正如文中所用到的,采用“和/或”的表達(dá)包括所有可能的組合方式, 既包括所提及所有項(xiàng)目中的某一個(gè)的情況,也包括所提及項(xiàng)目中的多個(gè)的組合的情況。可以被理解的是,雖然“第一”、“第二”、“第三”等用語(yǔ)可以用來(lái)描述不同的元件、 組件、區(qū)域、層和/或截面,但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或截面不應(yīng)該受到這樣的用語(yǔ)的限制。這些用語(yǔ)僅僅是被用來(lái)將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或截面與其它的元件、組件、 區(qū)域、層和/或截面區(qū)別開(kāi)來(lái)。所以,下文所論及的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層和/或第一截面也可以被稱作第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層和/或第二截面,這也不會(huì)違背本發(fā)明所給出的教導(dǎo)。文中所用術(shù)語(yǔ)僅僅是用于描述特定的實(shí)施例,并沒(méi)有限制本發(fā)明的意圖。正如文中所用到的,當(dāng)采用“一個(gè)”、“這個(gè)”等單數(shù)形式的表達(dá)方式時(shí),也是包括復(fù)數(shù)形式的表達(dá)意圖的,除非根據(jù)上下文的語(yǔ)境可以明確要表達(dá)的是單數(shù)形式。此外,還可以被理解的是,當(dāng)本說(shuō)明書(shū)用到用語(yǔ)“含有”、“包括”、“有”時(shí),要表達(dá)的是存在所提及的特征、區(qū)域、數(shù)量、步驟、操作、元件和/或組件,但是并沒(méi)有排除存在或附加未被提及的一個(gè)或多個(gè)其它特征、 區(qū)域、數(shù)量、步驟、操作、元件、組件和/或它們的任意組合。此外,相關(guān)的用語(yǔ),例如“底部”和“頂部”,會(huì)被用來(lái)描述附圖中某兩個(gè)部件之間的位置關(guān)系。可以被理解的是,用到這些用語(yǔ)所想表達(dá)的是,除了附圖中示出的方向體系外, 本發(fā)明裝置還包括另外的方向體系。例如,如果某幅附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),參照附圖被描述為在其它部件底部的部件在此時(shí)就位于其它部件的頂部了。因此,根據(jù)附圖中特定的方向體系,例詞“底部”可能包括“底部”和“頂部”兩種位置關(guān)系的表達(dá)含義。與此相類似, 如果某幅附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),被描述為“低”于其它部件的部件此時(shí)就位于“高”于其它部件的位置。例詞“低”可能包括低和高兩種位置關(guān)系的表達(dá)含義。除非有相反的定義,文中所用到的所有用語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)用語(yǔ))的含義與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。還應(yīng)該被理解的是,文中所用的用語(yǔ)(例如在普遍使用的詞典中被明確定義的用語(yǔ))應(yīng)該被理解為具有與相關(guān)技術(shù)背景和本發(fā)明披露的技術(shù)內(nèi)容相一致的含義,而不能進(jìn)行過(guò)于觀念化或形式化的理解,除非文中明顯地進(jìn)行了這樣的定義。文中所用到的“層”是指薄片或薄膜。文中所用到的“電極”是指由一種或多種導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電層或?qū)щ娔ぁN闹兴玫降摹皻W姆接觸區(qū)”是指半導(dǎo)體裝置上的一個(gè)區(qū)域,該區(qū)域的形成使得半導(dǎo)體裝置的電流-電壓曲線是線性的和均衡的。下文將根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖1-11進(jìn)行描述。正如文中所詳述和概括的, 本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光器件。參見(jiàn)圖1-8,尤其是圖3-5,發(fā)光器件100是本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
。在該實(shí)施例中,發(fā)光器件100包括形成于基底110上的多層結(jié)構(gòu)120、P型電極130和N型電極140, N型電極140與多層結(jié)構(gòu)120電性連接以向多層結(jié)構(gòu)120發(fā)出工作電流。N型電極140和 P型電極130由同種導(dǎo)電材料構(gòu)成,也可以由不同的導(dǎo)電材料構(gòu)成。多層結(jié)構(gòu)120有一個(gè)第一端部121a和與之相對(duì)的第二端部121b,以定義發(fā)光區(qū) 123和非發(fā)光區(qū)125。如圖4和圖5所示,多層結(jié)構(gòu)120包括在發(fā)光區(qū)123和非發(fā)光區(qū)125 的范圍內(nèi)形成于基底110上的N型半導(dǎo)體層122、在發(fā)光區(qū)123的范圍內(nèi)形成于N型半導(dǎo)體層122上的有源層IM和在發(fā)光區(qū)123的范圍內(nèi)形成于有源層124上的P型半導(dǎo)體層126。 具體實(shí)施時(shí),有源層1 可以采用MQW層(MQW即Multiple Quantum Well,多量子阱)。透明導(dǎo)電層1 形成于P型半導(dǎo)體層1 上,P型電極130形成于發(fā)光區(qū)123范圍內(nèi)并通過(guò)透明導(dǎo)電層1 與P型半導(dǎo)體層126電性連接。N型電極140形成于非發(fā)光區(qū)125范圍內(nèi)并與N型半導(dǎo)體層122電性連接。如圖1所示,在多層結(jié)構(gòu)120的范圍內(nèi)非發(fā)光區(qū)125的范圍被限定為凹腔,這樣 N型半導(dǎo)體層122得以暴露在這些凹腔中。非發(fā)光區(qū)125具有第一分區(qū)12 和第二分區(qū)12 ,第一分區(qū)12 的位置靠近多層結(jié)構(gòu)120的第一端部121a,第二分區(qū)12 從第一分區(qū) 12 延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)123。本實(shí)施例中,第一分區(qū)12 包括兩個(gè)半長(zhǎng)圓形的凹腔125c,第二分區(qū)12 包括多個(gè)的槽(或縫)125b,這些槽12 是平行形成于發(fā)光區(qū)123范圍內(nèi)的空間區(qū)域。每一個(gè)半長(zhǎng)圓形的凹腔125c具有寬度D1,每一個(gè)槽12 具有寬度D2,D2小于 D1。如圖2所示,絕緣體150在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)沉積在N型半導(dǎo)體層122上,這樣位于非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)N型半導(dǎo)體層122被絕緣體 150覆蓋。但是,在半長(zhǎng)圓形的凹腔125c內(nèi),絕緣體150沉積為151a和151b兩部分,151a 和151b被寬度為d的間隙15 分開(kāi);在間隙15 所在位置,N型半導(dǎo)體層122是暴露的, 而并沒(méi)有被絕緣體150覆蓋。間隙15 的寬度d大體相當(dāng)于每一個(gè)第二分區(qū)12 的寬度 D2。間隙15 定義了一個(gè)歐姆接觸區(qū),N型電極140通過(guò)該歐姆接觸區(qū)在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)與N型半導(dǎo)體層122電性連接。絕緣體150可以是一層或多層結(jié)構(gòu), 可以由一種材料構(gòu)成,也可以由多種材料構(gòu)成。作為一種具體實(shí)施方式
,絕緣體150的成分至少包括透明氧化物和氮化物中的一種。具體地,構(gòu)成絕緣體150的成分包括Si02、SixNy、 Al2O3和TW2等類似成分中的一種或一種以上的組合。絕緣體150可以包括外延型結(jié)構(gòu)。在圖1-8所示實(shí)施例中,尤其是圖3,N型電極140具有在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)形成于絕緣體150上的N型電極橋141,和在非發(fā)光區(qū)125的第二分區(qū)12 范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層122上的復(fù)數(shù)個(gè)N型指狀電極142。每一個(gè)N型指狀電極 142具有第一端14 和與之相對(duì)的第二端142b,第一端14 與N型電極橋141電性連接, 第二端142b向多層結(jié)構(gòu)120的發(fā)光區(qū)123延伸。N型電極橋141包括至少一個(gè)導(dǎo)線連接片 143,每個(gè)導(dǎo)線連接片143在相應(yīng)的半長(zhǎng)圓形的凹腔125c范圍內(nèi)形成于絕緣體150上。導(dǎo)線連接片143適于用作附加端子以與N型電極140電性連接。每個(gè)導(dǎo)線連接片143與相應(yīng)的N型指狀電極142電性連接,并且位于相應(yīng)的歐姆接觸區(qū)152上方。相應(yīng)地,導(dǎo)線連接片 143通過(guò)歐姆接觸區(qū)152與N型半導(dǎo)體層122電性連接。另外,因?yàn)閺?fù)數(shù)個(gè)N型指狀電極 142都是在非發(fā)光區(qū)125的第二分區(qū)12 范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層122上的,所以 N型電極140在非發(fā)光區(qū)125的第二分區(qū)12 范圍內(nèi)直接與N型半導(dǎo)體層122電性連接。P型電極130具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)120的第二端部121b的P型電極橋131, 和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)123范圍內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)P型指狀電極132。每一個(gè)P型指狀電極132具有第一端頭13 和與之相對(duì)的第二端頭132b,第一端頭13 與P型電極橋131電性連接, 第二端頭132b向多層結(jié)構(gòu)120的第一端部121a延伸。依照本發(fā)明,每個(gè)P型指狀電極132 的第二端頭132b大體靠近N型電極橋141。而且,P型電極橋131可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線連接片133,用作附加端子以與P型電極130電性連接。此外,如圖3-5所示,P型指狀電極132和N型指狀電極142是交替設(shè)置的。這樣, 發(fā)光器件100中到處的發(fā)射電流都是均勻分布的。對(duì)于該發(fā)光器件100,當(dāng)P型電極130通入電流時(shí),電流沿最短路徑(換言之,通常是垂直距離)穿越PN結(jié)從P型指狀電極132流向N型半導(dǎo)體層122。電流隨后在N型半導(dǎo)體層122范圍內(nèi)沿側(cè)向流向N型電極140。因?yàn)闅W姆接觸區(qū)152是被定義在導(dǎo)線連接片143上的,所以電流通過(guò)歐姆接觸區(qū)152到達(dá)導(dǎo)線連接片143區(qū)域的N型電極140,這使得從P型指狀電極132到位于導(dǎo)線連接片143遠(yuǎn)端區(qū)域的相應(yīng)N型指狀電極142之間的電流路徑161b (及162b)與從P型指狀電極132到位于導(dǎo)線連接片143區(qū)域的相應(yīng)N型電極 140之間的電流路徑161a(及162a)大體上一樣。這會(huì)使發(fā)光器件100的電流密度一致。 另外,參見(jiàn)圖3,根據(jù)本發(fā)明,P型電極130上P型指狀電極132的第二端頭132b延伸到多層結(jié)構(gòu)120的第一端部121a,第二端頭132b大體靠近N型電極140的N型電極橋141和導(dǎo)線連接片143,這至少會(huì)進(jìn)一步改善發(fā)光器件100邊緣區(qū)域的電流密度一致性。相應(yīng)地,如圖11所示,在發(fā)光器件100的發(fā)光區(qū),發(fā)光器件的發(fā)光亮度(強(qiáng)度)也是一致的。如圖6-8所示,發(fā)光器件100可按照以下步驟來(lái)制作首先,在基底110上形成多層結(jié)構(gòu)120。多層結(jié)構(gòu)120包括形成于基底110上的N 型半導(dǎo)體層122、形成于N型半導(dǎo)體層122上的有源層IM和形成于有源層IM上的P型半導(dǎo)體層U6。然后,如圖6所示,在預(yù)先選定的非發(fā)光區(qū)位置對(duì)多層結(jié)構(gòu)120的P型半導(dǎo)體層 126和有源層IM進(jìn)行蝕刻以使所選定位置區(qū)域的N型半導(dǎo)體層122暴露出來(lái),該選定位置區(qū)域就是非發(fā)光區(qū)125。相應(yīng)地,多層結(jié)構(gòu)120未被蝕刻的保留區(qū)域就是發(fā)光區(qū)123。非發(fā)光區(qū)125被定義了靠近多層結(jié)構(gòu)120的第一端部121a的第一分區(qū)12 和從第一分區(qū)12 延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)123的第二分區(qū)12恥。非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 包括一個(gè)或多個(gè)半長(zhǎng)圓形的凹腔125c,第二分區(qū)12 包括多個(gè)的槽(或縫)12 ,這些槽12 是平行形成于發(fā)光區(qū)123范圍內(nèi)的空間區(qū)域。每一個(gè)半長(zhǎng)圓形的凹腔125c具有寬度D1,每一個(gè)槽12 具有寬度D2,D2小于D1。如圖7所示,下一步是在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi),在暴露的N型半導(dǎo)體層122上沉積絕緣材料以形成絕緣體150。在每個(gè)半長(zhǎng)圓形的凹腔125c內(nèi),絕緣體150 沉積為151a和151b兩部分,151a和151b被寬度為d的間隙15 分開(kāi);在間隙15 所在位置,N型半導(dǎo)體層122是暴露的。間隙15 的寬度d大體相當(dāng)于每一個(gè)第二分區(qū)12 的寬度D2。在發(fā)光區(qū)123,透明導(dǎo)電層128隨機(jī)地形成在P型半導(dǎo)體層126。然后在非發(fā)光區(qū) 125形成N型電極140,這樣,N型電極140通過(guò)歐姆接觸區(qū)152在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)與N型半導(dǎo)體層122電性連接,歐姆接觸區(qū)152由間隙15 定義,參見(jiàn)圖8, N型電極140在非發(fā)光區(qū)125的第二分區(qū)12 范圍內(nèi)直接與N型半導(dǎo)體層122電性連接。 正是間隙15 定義了歐姆接觸區(qū)152,通過(guò)歐姆接觸區(qū)152N型電極140在非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)與N型半導(dǎo)體層122電性連接。最后,P型電極130形成于透明導(dǎo)電層128上,P型電極130通過(guò)透明導(dǎo)電層1 與P型半導(dǎo)體層126電性連接。P型電極130也可以和N型電極140在同一個(gè)步驟中一起形成。參考圖9,圖中示出了按照本發(fā)明另一種具體實(shí)施方式
得到的發(fā)光器件600。發(fā)光器件600與圖1-8所示的發(fā)光器件100相似。發(fā)光器件600包括多層結(jié)構(gòu)620,多層結(jié)構(gòu) 620包括形成于基底610上的N型半導(dǎo)體層622、形成于N型半導(dǎo)體層622上的有源層6M 和形成于有源層擬4上的P型半導(dǎo)體層626。具體實(shí)施時(shí),有源層擬4可以采用MQW層(MQW 即Multiple Quantum Well,多量子阱)。發(fā)光器件600還包括形成于P型半導(dǎo)體層擬6上的透明導(dǎo)電層628。多層結(jié)構(gòu)620有一個(gè)第一端部和與之相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū) 623和非發(fā)光區(qū)625。非發(fā)光區(qū)625具有第一分區(qū)62 和第二分區(qū),第一分區(qū)62 靠近第一端部,第二分區(qū)從第一分區(qū)62 延伸進(jìn)入發(fā)光區(qū)623。與發(fā)光器件100中形成于非發(fā)光區(qū)125的第一分區(qū)12 范圍內(nèi)的絕緣體150不同,在發(fā)光器件600中,多層結(jié)構(gòu)620在非發(fā)光區(qū)625的第一分區(qū)62 范圍內(nèi)定義了一個(gè)外延型結(jié)構(gòu)650。依照本發(fā)明,外延型結(jié)構(gòu)650至少包括一層。如圖9所示,具有P型半導(dǎo)體層/有源層/N型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)的外延型結(jié)構(gòu)650被與多層結(jié)構(gòu)620的有源層6M和P 型半導(dǎo)體層6 隔離開(kāi)來(lái)。具體來(lái)說(shuō),寬度為g的間隙651將外延型結(jié)構(gòu)650在空間上與多層結(jié)構(gòu)620的有源層6M和P型半導(dǎo)體層6 隔離開(kāi)來(lái)了。此外,外延型結(jié)構(gòu)650定義了一個(gè)或多個(gè)槽65 ,這些槽65 使得N型半導(dǎo)體層622的相應(yīng)部位得以暴露以提供歐姆接觸區(qū)。另外,P型電極630在發(fā)光區(qū)623的范圍內(nèi)形成于透明導(dǎo)電層擬8上,P型電極630 通過(guò)透明導(dǎo)電層628與P型半導(dǎo)體層626電性連接。N型電極640形成在非發(fā)光區(qū)625并與N型半導(dǎo)體層622電性連接。同樣地,N型電極640具有在非發(fā)光區(qū)625的第一分區(qū)62 范圍內(nèi)形成于外延型結(jié)構(gòu)650上的N型電極橋641,和在非發(fā)光區(qū)625的第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于N型半導(dǎo)體層622上的復(fù)數(shù)個(gè)N型指狀電極。N型電極橋641包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線連接片643,導(dǎo)線連接片643形成于外延型結(jié)構(gòu)650上的。每個(gè)導(dǎo)線連接片643與相應(yīng)的N型指狀電極電性連接,并且位于相應(yīng)的歐姆接觸區(qū)652上方。相應(yīng)地,導(dǎo)線連接片643 通過(guò)歐姆接觸區(qū)652與N型半導(dǎo)體層622電性連接。P型電極630具有形成于靠近多層結(jié)構(gòu)620的第二端部的P型電極橋,和平行設(shè)置于發(fā)光區(qū)623范圍內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)P型指狀電極 632。P型指狀電極632和N型指狀電極交替設(shè)置的。在該發(fā)光器件600中,外延型結(jié)構(gòu)650起到與圖1_8所示發(fā)光器件100中的絕緣體150相同的效用,其作用類似于二極管。當(dāng)P型電極630通入電流時(shí),電流沿最短路徑 (換言之,通常是垂直距離)穿越PN結(jié)從P型指狀電極632流向N型半導(dǎo)體層622。電流隨后在N型半導(dǎo)體層622范圍內(nèi)沿側(cè)向流向N型電極640。因?yàn)闅W姆接觸區(qū)652是被定義在導(dǎo)線連接片643上的,所以電流通過(guò)歐姆接觸區(qū)652到達(dá)導(dǎo)線連接片643區(qū)域的N型電極640,這使得從P型指狀電極632到位于導(dǎo)線連接片643遠(yuǎn)端區(qū)域的相應(yīng)N型指狀電極 142之間的電流路徑與從P型指狀電極632到位于導(dǎo)線連接片643區(qū)域的相應(yīng)N型指狀電極之間的電流路徑大體上一樣。這會(huì)使發(fā)光器件600的電流密度一致。相應(yīng)地,如圖11所示,在發(fā)光器件600的發(fā)光區(qū),發(fā)光器件的發(fā)光亮度(強(qiáng)度)也是一致的。如圖9和圖10所示,本發(fā)明還給出了發(fā)光器件600的制作方法,包括以下步驟在基底610上形成多層結(jié)構(gòu)620 ;在非發(fā)光區(qū)625對(duì)多層結(jié)構(gòu)620進(jìn)行蝕刻以在非發(fā)光區(qū)625的第一分區(qū)62 范圍內(nèi)形成外延型結(jié)構(gòu)650,使非發(fā)光區(qū)625的第二分區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體層122暴露出來(lái)。外延型結(jié)構(gòu)650定義了一個(gè)或多個(gè)槽65h,N型半導(dǎo)體層622從槽65 暴露出來(lái)以形成歐姆接觸層。該方法可以包括在發(fā)光區(qū)623的的范圍內(nèi)在P型半導(dǎo)體層6 上形成透明導(dǎo)電層 628的過(guò)程。該方法還可以包括在非發(fā)光區(qū)625形成N型電極640的過(guò)程,這樣,N型電極 640通過(guò)歐姆接觸區(qū)652在非發(fā)光區(qū)625的第一分區(qū)62 范圍內(nèi)與N型半導(dǎo)體層622電性連接,N型電極640在非發(fā)光區(qū)625的第二分區(qū)范圍內(nèi)直接與N型半導(dǎo)體層622電性連接。 與形成N型電極640 —起或者在形成N型電極640之后,P型電極630形成于透明導(dǎo)電層628上,這樣P型電極630通過(guò)透明導(dǎo)電層6 與P型半導(dǎo)體層626電性連接??偠灾景l(fā)明主要詳述了一種具有絕緣體和/或形成于N型電極下的外延型結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件,這樣從N型指狀電極到相鄰P型指狀電極之間的電流路徑與從導(dǎo)線連接片下的歐姆接觸區(qū)到相鄰P型指狀電極之間的電流路徑大體上一樣,這會(huì)使發(fā)光器件的電流密度一致。相應(yīng)地,在發(fā)光器件的發(fā)光區(qū),發(fā)光器件的發(fā)光亮度(強(qiáng)度)也是一致的。以上對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述的目的僅僅在于說(shuō)明和描述,而不是為了試圖窮舉或限制本發(fā)明的所有精確實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)從以上描述中得到的教導(dǎo)和啟示,可以得到本發(fā)明具體實(shí)施方式
的各種變形。選擇以上的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用,以啟發(fā)本領(lǐng)域技術(shù)人員去實(shí)施本發(fā)明,實(shí)施各種具體實(shí)施方式
以及基于預(yù)期特定用途的變形方式。很明顯,本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的發(fā)明實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的情況下還可以得到其它的具體實(shí)施方式
。相應(yīng)地,本發(fā)明的權(quán)利范圍是由權(quán)利要求書(shū)來(lái)界定的,而不是由以上的描述和較佳實(shí)施例來(lái)界定的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件,其特征在于所述發(fā)光器件包括一個(gè)基底;一個(gè)多層結(jié)構(gòu);所述多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與所述第一端部相對(duì)的第二端部,以定義發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū);所述非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),所述第一分區(qū)的位置靠近所述多層結(jié)構(gòu)的所述第一端部,所述第二分區(qū)從所述第一分區(qū)延伸進(jìn)入所述發(fā)光區(qū);所述多層結(jié)構(gòu)包括在所述發(fā)光區(qū)和所述非發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于所述基底上的N型半導(dǎo)體層、在所述發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于所述N型半導(dǎo)體層上的有源層和在所述發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于所述有源層上的P型半導(dǎo)體層;形成于所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與所述P型半導(dǎo)體層電性連接的一個(gè)P型電極;形成于所述非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與所述N型半導(dǎo)體層電性連接的一個(gè)N型電極;和為定義一個(gè)或多個(gè)歐姆接觸區(qū)而形成于所述N型電極與位于所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體層之間的絕緣體,從而在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)所述N型電極通過(guò)所述歐姆接觸區(qū)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件,其特征在于所述絕緣體包括至少一層;所述絕緣體由一種材質(zhì)形成,或者多種材質(zhì)組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件,其特征在于所述絕緣體由Si02、SixNy、Al2O3和 TiO2中的一種或一種以上的組合物形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件,其特征在于所述絕緣體包括外延型結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件,其特征在于所述N型電極具有在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于所述絕緣體上的N型電極橋,和在所述非發(fā)光區(qū)的所述第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于所述N型半導(dǎo)體層上的多個(gè) N型指狀電極;每一個(gè)所述N型指狀電極具有第一端和與之相對(duì)的第二端,所述第一端與所述N型電極橋電性連接,所述第二端向所述多層結(jié)構(gòu)的所述發(fā)光區(qū)延伸;所述P型電極具有形成于靠近所述多層結(jié)構(gòu)的所述第二端部的P型電極橋,和平行設(shè)置于所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)所述P型指狀電極具有第一端頭和與之相對(duì)的第二端頭,所述第一端頭與所述P型電極橋電性連接,所述第二端頭向所述多層結(jié)構(gòu)的所述第一端部延伸,所述第二端頭靠近所述N型電極橋;所述P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件,其特征在于所述N型電極橋包括與相應(yīng)N型指狀電極電性連接的至少一個(gè)導(dǎo)線連接片,所述導(dǎo)線連接片位于至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)上方,這樣的結(jié)構(gòu)使得至少有一個(gè)所述導(dǎo)線連接片通過(guò)至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件,其特征在于所述發(fā)光器件工作時(shí),所述N型指狀電極和一個(gè)相鄰的所述P型指狀電極之間的電流路徑與位于至少一個(gè)所述導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)和相鄰所述P型指狀電極之間的電流路徑一樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件,其特征在于還包括在所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于所述P型半導(dǎo)體層上的透明導(dǎo)電層,使得所述P型電極通過(guò)所述透明導(dǎo)電層與所述P型半導(dǎo)體層電性連接。
9.一種制作發(fā)光器件的方法,其特征在于包括以下步驟提供一個(gè)基底;在所述基底上形成一個(gè)多層結(jié)構(gòu),所述多層結(jié)構(gòu)包括形成于所述基底上的N型半導(dǎo)體層、形成于所述N型半導(dǎo)體層上的有源層和形成于所述有源層上的P型半導(dǎo)體層,所述多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與所述第一端部相對(duì)的第二端部,在所述的第一端部和第二端部之間定義了一個(gè)發(fā)光區(qū)和一個(gè)非發(fā)光區(qū);所述非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),所述第一分區(qū)的位置靠近所述多層結(jié)構(gòu)的第一端部,所述第二分區(qū)從所述第一分區(qū)延伸進(jìn)入所述發(fā)光區(qū);在選定的非發(fā)光區(qū)位置對(duì)所述多層結(jié)構(gòu)的所述P型半導(dǎo)體層和所述有源層進(jìn)行蝕刻以使所選定位置區(qū)域的所述N型半導(dǎo)體層暴露出來(lái);在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi),在暴露的所述N型半導(dǎo)體層上形成一個(gè)絕緣體,所述絕緣體至少定義一個(gè)歐姆接觸區(qū);在所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi),在所述P型半導(dǎo)體層上形成一個(gè)透明導(dǎo)電層;在所述非發(fā)光區(qū)形成一個(gè)N型電極,所述N型電極通過(guò)至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接使得所述N型電極在所述非發(fā)光區(qū)的所述第二分區(qū)范圍內(nèi)直接與所述N型半導(dǎo)體層電性連接;和在所述透明導(dǎo)電層上形成一個(gè)P型電極使得所述P型電極通過(guò)所述透明導(dǎo)電層與所述 P型半導(dǎo)體層電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于所述P型電極和所述N型電極在同一個(gè)步驟中一起形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于所述絕緣體由一種材料形成,或者多種材質(zhì)組合而成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于所述絕緣體的成分至少包含透明氧化物和透明氮化物中的一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于所述絕緣體可以包括一種外延型結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于所述N型電極具有在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于所述絕緣體上的一個(gè)N型電極橋,和在所述非發(fā)光區(qū)的所述第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于所述N型半導(dǎo)體層上的多個(gè)N型指狀電極;每一個(gè)所述N型指狀電極具有第一端和與所述第一端相對(duì)的第二端, 所述第一端與所述N型電極橋電性連接,所述第二端向所述多層結(jié)構(gòu)的所述發(fā)光區(qū)延伸;所述P型電極具有形成于靠近所述多層結(jié)構(gòu)的所述第二端部的P型電極橋和平行設(shè)置于所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)所述P型指狀電極具有第一端頭和與所述第一端頭相對(duì)的第二端頭,所述第一端頭與所述P型電極橋電性連接,所述第二端頭向所述多層結(jié)構(gòu)的所述第一端部延伸,所述第二端頭靠近所述N型電極橋;所述P型指狀電極和所述N型指狀電極交替設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于所述N型電極橋包括至少一個(gè)與相應(yīng)的所述N型指狀電極電性連接且位于至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)上方的導(dǎo)線連接片,這樣至少一個(gè)所述導(dǎo)線連接片通過(guò)至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于由所述方法得到的發(fā)光器件在工作時(shí), 相應(yīng)的所述N型指狀電極和一個(gè)相鄰的所述P型指狀電極之間的電流路徑與位于至少一個(gè)所述導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)和相鄰所述P型指狀電極之間的電流路徑一樣。
17.一種發(fā)光器件,其特征在于所述發(fā)光器件包括一個(gè)基底;一個(gè)多層結(jié)構(gòu);所述多層結(jié)構(gòu)具有第一端部和與所述第一端部相對(duì)的第二端部,在所述的第一端部和第二端部之間定義了一個(gè)發(fā)光區(qū)和一個(gè)非發(fā)光區(qū);所述非發(fā)光區(qū)具有第一分區(qū)和第二分區(qū),所述第一分區(qū)的位置靠近所述多層結(jié)構(gòu)的所述第一端部,所述第二分區(qū)從所述第一分區(qū)延伸進(jìn)入所述發(fā)光區(qū);所述多層結(jié)構(gòu)包括形成于所述基底上的一個(gè)N型半導(dǎo)體層、形成于所述N型半導(dǎo)體層上的有源層和形成于所述有源層上的P型半導(dǎo)體層;在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)所述多層結(jié)構(gòu)具有多層的外延型結(jié)構(gòu)以定義至少一個(gè)歐姆接觸區(qū);形成于所述非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與所述N型半導(dǎo)體層電性連接的N型電極,這樣在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)所述N型電極通過(guò)至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接;形成于所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與所述P型半導(dǎo)體層電性連接的P型電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件,其特征在于所述外延型結(jié)構(gòu)具有P型半導(dǎo)體層/有源層/N型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件,其特征在于所述N型電極具有在所述非發(fā)光區(qū)的所述第一分區(qū)范圍內(nèi)形成于所述絕緣體上的N型電極橋,和在所述非發(fā)光區(qū)的所述第二分區(qū)范圍內(nèi)平行形成于所述N型半導(dǎo)體層上的多個(gè) N型指狀電極;每一個(gè)所述N型指狀電極具有第一端和與之相對(duì)的第二端,所述第一端與所述N型電極橋電性連接,所述第二端向所述多層結(jié)構(gòu)的所述發(fā)光區(qū)延伸;所述P型電極具有形成于靠近所述多層結(jié)構(gòu)的所述第二端部的P型電極橋,和平行設(shè)置于所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)的多個(gè)P型指狀電極;每一個(gè)所述P型指狀電極具有第一端頭和與之相對(duì)的第二端頭,所述第一端頭與所述P型電極橋電性連接,所述第二端頭向所述多層結(jié)構(gòu)的所述第一端部延伸,所述第二端頭靠近所述N型電極橋;所述P型指狀電極和N型指狀電極交替設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光器件,其特征在于所述N型電極橋包括與相應(yīng)N型指狀電極電性連接的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線連接片,所述導(dǎo)線連接片位于一個(gè)或多個(gè)所述歐姆接觸區(qū)上方,這樣的結(jié)構(gòu)使得一個(gè)或多個(gè)所述導(dǎo)線連接片通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述歐姆接觸區(qū)與所述N型半導(dǎo)體層電性連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光器件,其特征在于所述發(fā)光器件工作時(shí),所述N型指狀電極和一個(gè)相鄰的所述P型指狀電極之間的電流路徑與位于所述導(dǎo)線連接片下的至少一個(gè)所述歐姆接觸區(qū)和相鄰所述P型指狀電極之間的電流路徑一樣。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件,其特征在于還包括在所述發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于所述P型半導(dǎo)體層上的一個(gè)透明導(dǎo)電層,使得所述P型電極通過(guò)所述透明導(dǎo)電層與所述 P型半導(dǎo)體層電性連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件,包括一個(gè)基底和一個(gè)多層結(jié)構(gòu),該多層結(jié)構(gòu)具有在發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)形成于基底上的N型半導(dǎo)體層、在發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于N型半導(dǎo)體層上的有源層和在發(fā)光區(qū)的范圍內(nèi)形成于有源層上的P型半導(dǎo)體層。該發(fā)光器件還包括形成于發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與P型半導(dǎo)體層電性連接的P型電極和形成于非發(fā)光區(qū)范圍內(nèi)并與N型半導(dǎo)體層電性連接的N型電極。而且,該發(fā)光器件還包括為了定義至少一個(gè)歐姆接觸區(qū)而形成于N型電極與位于非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)的N型半導(dǎo)體層之間的絕緣體,從而在非發(fā)光區(qū)的第一分區(qū)范圍內(nèi)N型電極通過(guò)歐姆接觸區(qū)與N型半導(dǎo)體層電性連接。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102376831SQ201010516820
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者余國(guó)輝, 朱長(zhǎng)信, 王建鈞 申請(qǐng)人:佛山市奇明光電有限公司, 奇力光電科技股份有限公司