專利名稱：發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù)：
由于其物理和化學(xué)特性，III-V族氮化物半導(dǎo)體已經(jīng)被廣泛地用作用于諸如發(fā)光二極管(LED)或者激光二極管(LD)的發(fā)光器件的主要材料。通常，III-V族氮化物半導(dǎo)體包括具有hxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，以及0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。LED是通過使用化合物半導(dǎo)體的特性將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外線或者光來發(fā)送/接收信號(hào)的半導(dǎo)體器件。LED還被用作光源。使用氮化物半導(dǎo)體材料的LED或者LD主要用于發(fā)光器件以提供光。例如，LED或者LD被用作用于諸如蜂窩電話的鍵區(qū)發(fā)光部分、電子標(biāo)識(shí)牌、以及發(fā)光裝置的各種產(chǎn)品的光源。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝，其能夠防止化合物半導(dǎo)體層由于基板分離工藝導(dǎo)致的損壞。實(shí)施例提供發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝，其中第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、 第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層，其中該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包括具有低于其第一頂表面的第二頂表面的臺(tái)階結(jié)構(gòu)；絕緣層，該絕緣層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面上；電極，該電極與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接；電極層，其在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面；以及保護(hù)層，該保護(hù)層被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分上。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；絕緣層，該絕緣層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)的外圍部分上；電極，該電極與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接；包括歐姆層的電極層，其在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下面；以及保護(hù)層，該保護(hù)層形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面周圍，其中該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的臺(tái)階結(jié)構(gòu)包括在第一側(cè)表面和電極之間的第一凹陷部分、在第二側(cè)表面和電極之間的第二凹陷部分、以及被連接到第一凹陷部分和第二凹陷部分的第三凹陷部分。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件封裝包括主體；主體上的多個(gè)引線電極；發(fā)光器件，該發(fā)光器件被提供在引線電極中的至少一個(gè)上，并且與引線電極電氣地連接；以及發(fā)光器件上的成型構(gòu)件。該發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層， 其中該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包括具有低于其第一頂表面的第二頂表面的臺(tái)階結(jié)構(gòu)；絕緣層，該絕緣層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面上；電極， 該電極與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接；電極層，其在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下面； 以及保護(hù)層，該保護(hù)層被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分上。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖2是圖1的平面圖；圖3至圖13是示出圖1的發(fā)光器件的截面圖；圖14是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖15是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖16和圖17是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的制造方法的截面圖。圖18和圖19是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件的制造方法的截面圖。圖20是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的側(cè)截面圖；圖21是設(shè)置有圖20的發(fā)光器件封裝的顯示設(shè)備的分解透視圖；圖22是示出設(shè)置有圖20的發(fā)光器件封裝的顯示設(shè)備的另一示例的示意性截面圖；以及圖23是設(shè)置有圖20的發(fā)光器件封裝的照明設(shè)備的透視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一基板、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一墊或另一圖案“上”或“下”時(shí)，它能夠“直接”或“間接” 在另一基板、層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案上，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。已經(jīng)參考附圖描述了層的這樣的位置。在下文中，將會(huì)參考附圖描述實(shí)施例。為了方便或清楚起見，附圖中所示的每層的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性繪制。另外，元件的尺寸沒有完全反映真實(shí)尺寸。圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件100的側(cè)截面圖，并且圖2是圖1的平面圖。參考圖1和圖2，發(fā)光器件100包括電極115 ；發(fā)光器結(jié)構(gòu)135，該發(fā)光結(jié)構(gòu)135 具有多個(gè)化合物半導(dǎo)體層110、120、以及130 ；保護(hù)層140 ；電極層150 ；粘附層160 ；導(dǎo)電支撐構(gòu)件170;以及絕緣層180。發(fā)光器件100可以包括包含III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的諸如發(fā)光二極管(LED)的化合物半導(dǎo)體。III-V族氮化物半導(dǎo)體包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1， 0 < y < 1，并且0 < x+y < 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。LED可以是發(fā)射藍(lán)色、綠色或者紅色光的可見光帶LED或者UV LED，但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)135包括包含III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 110、有源層120、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括從由是被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的 &ιΝ、A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsPjKialnP組成的組中選擇的一個(gè)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo)體層時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜物包括諸如Si、Ge、Sn、Se、或Te的N型摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110 可以具有單層或者多層，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110被設(shè)置為在其頂表面上具有粗糙和/或圖案，但是實(shí)施例不限于此。參考圖1和圖2，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110被設(shè)置為在其邊緣處具有臺(tái)階結(jié)構(gòu) 104，并且臺(tái)階結(jié)構(gòu)104包括低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Sl的第二頂表面S2。沿著第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的邊緣形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)104。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104具有位于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一側(cè)表面和電極115之間的第一凹陷部分、位于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第二側(cè)表面和電極115之間的第二凹陷部分、以及被連接到第一凹陷部分和第二凹陷部分的多個(gè)第三凹陷部分。例如，當(dāng)在平面圖中看時(shí)，臺(tái)階結(jié)構(gòu)104可以具有諸如環(huán)形、框架形狀、或者條形的回路形狀。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104可以具有諸如矩形的多邊形或者可以具有半球形的側(cè)截面。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104可以具有至少兩個(gè)開口側(cè)。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的第二頂表面S2可以低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Si。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的深度可以比第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的厚度薄。發(fā)光器件100被設(shè)置為在其外部處具有絕緣層180，并且絕緣層180延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面S2。絕緣層180形成在臺(tái)階結(jié)構(gòu)104中。S卩，絕緣層180可以以臺(tái)階結(jié)構(gòu)形成在臺(tái)階結(jié)構(gòu)104處。因?yàn)榕_(tái)階結(jié)構(gòu)104包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第二頂表面S2和第一頂表面Sl和第二頂表面S2之間的側(cè)表面，所以能夠通過臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的表面發(fā)射光。這能夠改進(jìn)光提取效率和光學(xué)取向角的分布。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104之間的間隔Tl是被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的一側(cè)處的第二頂表面S2和被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的對(duì)側(cè)處的第二頂表面S2之間的間隔。間隔Tl可以對(duì)應(yīng)于激光光斑(laser shot)之間的間隔，基本上是一個(gè)激光光斑的大小。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括具有第一寬度的上層和具有比第一寬度窄的第二寬度的下層。在臺(tái)階結(jié)構(gòu)104中，第二頂表面S2的寬度可以大于相鄰的激光光斑的邊緣的重疊區(qū)域的寬度。在這樣的情況下，激光束照射到半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)襯底。詳細(xì)地，激光束可以以具有預(yù)定的面積的光斑的大小照射到生長(zhǎng)襯底中。根據(jù)光斑的大小，可以改變臺(tái)階結(jié)構(gòu)104 之間的間隔或者臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的寬度。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以被設(shè)置為在其上具有電極115。電極115可以是焊盤或者具有連接到焊盤的分支或者臂結(jié)構(gòu)的電極，但是實(shí)施例不限于此。電極115歐姆接觸第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面。電極115可以以單層或多層來包括Cr、Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Cu以及Au或者多種材料的混合物中的一個(gè)?？梢钥紤]與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的歐姆性能、金屬層之間的粘附性能、反射性能、以及導(dǎo)電性形成電極115。有源層120被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110下面。有源層120可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)、或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。有源層120可以具有包括由III-V 族元素的化合物半導(dǎo)體組成的阱層和勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層120可以具有InGaN 阱層/GaN勢(shì)壘層、InGaN阱層/AWaN勢(shì)壘層、或者InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。勢(shì)壘層的帶隙可以高于阱層的帶隙。導(dǎo)電包覆層可以形成在有源層120上和/或下面。導(dǎo)電包覆層可以包括氮化物基半導(dǎo)體。導(dǎo)電包覆層的帶隙可以高于勢(shì)壘層的帶隙。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130被布置在有源層120下面。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 130包括摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 130 可以包括從由 GaN, A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsP,以及AlfeInP組成的組中選擇的至少一個(gè)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg或者k的P型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 能夠被制備為單層或者多層，但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以進(jìn)一步包括第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面的第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的極性相反的極性。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括P型半導(dǎo)體層，并且第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以包括N型半導(dǎo)體。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、 以及P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。保護(hù)層140和電極層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130或者第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面。在下文中，為了解釋的目的，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130將會(huì)用作發(fā)光結(jié)構(gòu) 135的最下層。電極層150被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的內(nèi)部處，并且保護(hù)層 140被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的外圍部分處。保護(hù)層140被定義為發(fā)光器件的溝道層。保護(hù)層140可以被暴露在芯片外部的溝道區(qū)域Ml處，或者可以被設(shè)置在絕緣層 180下面。其中設(shè)置保護(hù)層140的溝道區(qū)域Ml對(duì)應(yīng)于芯片的邊界區(qū)域，即，器件的外圍區(qū)域。保護(hù)層140的頂表面的內(nèi)部以預(yù)定的寬度(例如，若干微米(ym)或者數(shù)十微米(ym) 的寬度)接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面。寬度取決于芯片尺寸而變化。保護(hù)層 140可以具有大約0. 02 μ m至大約5 μ m的厚度，并且厚度可以取決于芯片尺寸而變化。參考圖1和圖2，保護(hù)層140可以形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面周圍。當(dāng)在器件的平面圖中看時(shí)，保護(hù)層140可以具有回路形狀圖案、環(huán)形圖案、或者框架形狀圖案。保護(hù)層140可以具有連續(xù)的圖案或者不連續(xù)的圖案。保護(hù)層140可以包括具有小于III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的折射率的折射率的材料(例如，透射氧化物、透射氮化物、或者透射絕緣材料)。保護(hù)層140可以包括從由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, A1203、以及 TW2 組成的組中選擇的一個(gè)。保護(hù)層140能夠防止發(fā)光結(jié)構(gòu)135被短路，即使發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外壁暴露于濕氣， 從而使LED能夠在高濕氣條件下具有優(yōu)異的性能。如果保護(hù)層140包括透射材料，則當(dāng)執(zhí)行激光劃片工藝時(shí)，激光束通過保護(hù)層140，從而沒有從溝道區(qū)域Ml產(chǎn)生由激光束引起的金屬顆粒，從而防止在發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁處出現(xiàn)層間短路。保護(hù)層140將發(fā)光結(jié)構(gòu)135的每層110、120、或者130的外壁與電極層150隔開。電極層150可以被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面，并且可以包括歐姆層、電極層、以及粘附層中的至少一個(gè)。電極層150可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)?？梢砸远鄠€(gè)圖案或者層的形式制備歐姆層。歐姆層可以包括金屬材料或者氧化物材料中的至少一個(gè)。例如，歐姆層可以包括從由 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、GZO、IrOx、 RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、Pt、Ni、Au、Rh、以及 Pd 組成的組中選擇的至少一個(gè)。可以以包括Ag、Ni、Al、Rh, Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、以及其合金的至少一層的結(jié)構(gòu)來制備反射層。電極層150可以包括晶種金屬，并且晶種金屬被用于鍍工藝。因此，電極層150可以選擇性地包括歐姆層、晶種層、或者電極層，但是實(shí)施例不限于此。電極層150可以覆蓋保護(hù)層140的下表面的整個(gè)部分，或者保護(hù)層140的下表面的寬度的80%或者更少。因?yàn)殡姌O層150的寬度比發(fā)光結(jié)構(gòu)135的寬度大，所以能夠提高入射到電極層150 的光的反射效率。因此，能夠提高光提取效率。電極層150可以在保護(hù)層140下面接觸保護(hù)層140的整個(gè)部分或者一部分，但是實(shí)施例不限于此。粘附層160可以被設(shè)置在電極層150下面，并且可以根據(jù)電極層150的結(jié)構(gòu)接觸保護(hù)層140的下表面，但是實(shí)施例不限于此。粘附層160可以包括阻擋金屬或者結(jié)合金屬。 例如，粘附層160可以包括從由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及iTa組成的組中選擇的至少一個(gè)。粘附層160可以用作結(jié)合層，并且與被設(shè)置在粘附層160下面的導(dǎo)電支撐構(gòu)件170 結(jié)合。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170能夠在不使用粘附層160的情況下以片的形式附著到電極層150 或者鍍?cè)陔姌O150上。粘附層160被設(shè)置在導(dǎo)電支撐構(gòu)件170下面，并且導(dǎo)電支撐構(gòu)件170用作基底基板。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅鎢(Cu-W)、或者諸如 Si、Ge、GaAs、aiO、SiC、SiGe、或者GaN的載具晶圓?？梢圆恍纬蓪?dǎo)電支撐構(gòu)件170，或者可以包括導(dǎo)電片。絕緣層180可以形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外部處。詳細(xì)地，絕緣層180可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面上和發(fā)光結(jié)構(gòu)135的每層110、120、或者130的側(cè)表面處。絕緣層180可以延伸到保護(hù)層140的頂表面。絕緣層140可以包括具有比化合物半導(dǎo)體的折射率(GaN 大約2. 4)低的折射率的諸如Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al2O3、或者TW2 的材料。圖3至圖13是示出圖1的發(fā)光器件的制造方法的截面圖。參考圖3和圖4，襯底101被加載到生長(zhǎng)設(shè)備中并且II-VI族元素的化合物半導(dǎo)體以層或者圖案的形式形成在襯底101上?？梢詮挠呻娮邮翦儭VD (物理氣相沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)、PLD (等離子體激光沉積)、復(fù)合型熱蒸鍍、濺射、以及MOCVD (金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)組成的組中選擇生長(zhǎng)設(shè)備。然而，實(shí)施例不限于上述生長(zhǎng)設(shè)備。襯底101 可以包括從由 A1203、GaN、SiC、ZnO, Si、GaP、InP、Gei2O3、導(dǎo)電材料、以及 GaAs組成的組中選擇的一個(gè)。凹凸圖案能夠形成在襯底101的頂表面上。吸收層105可以形成在襯底101的頂表面的外圍部分處。使用掩模圖案通過濺射或者沉積方案可以形成吸收層105。在實(shí)施例的技術(shù)范圍內(nèi)可以改變上述工藝。吸收層
7105可以具有大約100 A至大約30000A或者更大的厚度。吸收層105可以具有小于GaN薄膜的厚度的厚度，例如，小于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的厚度的厚度。吸收層105可以具有大約10 μ m至大約30 μ m的寬度。吸收層105包括耐受外延生長(zhǎng)溫度的材料。另外，因?yàn)槲諏?05可以包括具有低于當(dāng)襯底101被移除時(shí)使用的激光波長(zhǎng)的能量的帶隙能的材料，所以吸收層105可以包括具有激光波長(zhǎng)的吸收光。另外，吸收層105包括具有低于化合物半導(dǎo)體(例如，GaN)和襯底101的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的材料，從而減少當(dāng)化合物半導(dǎo)體生長(zhǎng)時(shí)由熱膨脹系數(shù)的差引起的應(yīng)力。 當(dāng)吸收層105包括ZnO時(shí)，襯底101包括藍(lán)寶石，并且氮化物半導(dǎo)體包括GaN，ZnO的熱膨脹系數(shù)大約是2. 9X 10_6/K，藍(lán)寶石的熱膨脹系數(shù)大約是7X 10_6/K，并且GaN的熱膨脹系數(shù)大約是5. 6X 10_6/Κ，但是實(shí)施例不限于熱膨脹系數(shù)的上述數(shù)值。吸收層105可以包括金屬氧化物或者金屬氮化物。吸收層105可以具有包括&ι0、 TO、以及MoO的多層結(jié)構(gòu)或者單層結(jié)構(gòu)。aiO、W0、以及MoO耐受高溫(即，外延生長(zhǎng)溫度)，并且可以具有大約3. !BeV的帶隙。當(dāng)襯底101包括藍(lán)寶石時(shí)，襯底101的帶隙大約是9. 9eV,并且GaN的帶隙大約是4eV 至大約5eV。吸收層105可以包括1102、5102、513隊(duì)、111六11&^、1、或者]\10的材料，但是實(shí)施例不限于此。吸收層105可以以激光束的一個(gè)光斑間隔Tl形成。當(dāng)在平面圖中看時(shí)，吸收層 105可以具有環(huán)形、帶形、以及框架形狀中的至少一個(gè)的連續(xù)結(jié)構(gòu)。吸收層105可以具有大于一個(gè)激光光斑和下一個(gè)激光光斑的重疊面積的寬度的寬度。參考圖5，襯底101被設(shè)置為在其上具有包括II-VI族元素的化合物半導(dǎo)體的圖案或者層。例如，襯底101可以包括ZnO層(未示出)、緩沖層(未示出)、以及未摻雜的半導(dǎo)體層(未示出)中的至少一個(gè)。緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。緩沖層減少與襯底101的晶格常數(shù)差，并且未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括未摻雜的GaN基半導(dǎo)體層。在下文中，為了解釋的目的，將會(huì)描述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110形成在襯底101上的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)示例。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110形成在襯底101上，并且有源層120形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130形成在有源層120上。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括從是被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的 &ιΝ、A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsP以及AKialnP的組成的組中選擇的一個(gè)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo)體時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜物包括諸如Si、Ge、Sn、％、或者Te的N型摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以形成在襯底101和吸收層105上。當(dāng)從吸收層 105生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110時(shí)，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以密封吸收層105。 例如，通過調(diào)整壓力、溫度、以及氣體流率可以以平坦的頂表面的形式生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110在這樣的情況下，由于兩種材料之間的熱膨脹系數(shù)的差導(dǎo)致從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110和襯底101之間的界面表面產(chǎn)生第一應(yīng)力P1，并且由于兩種材料之間的熱膨脹系數(shù)的差導(dǎo)致從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層Iio和吸收層105之間的界面表面產(chǎn)生第二應(yīng)力P2。 因此，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110與相鄰的材料作用從而從第二應(yīng)力P2抵消第一應(yīng)力P1。 因此，能夠減少由與相鄰的材料的熱膨脹系數(shù)差引起的應(yīng)力。襯底101可以包括具有大于III-V族化合物半導(dǎo)體(例如，GaN)的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的藍(lán)寶石。吸收層105可以通過使用SiO以預(yù)設(shè)間隔相互隔開。ZnO具有大約 2. 9 X IO-6A的熱膨脹系數(shù)，藍(lán)寶石具有大約7 X 10_6/K的熱膨脹系數(shù)，并且GaN具有大約 5. 6Χ10_6/Κ的熱膨脹系數(shù)，但是上面的熱膨脹系數(shù)可以具有各種值。由于從吸收層105和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110之間的應(yīng)力抵消襯底101和諸如第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的化合物半導(dǎo)體之間的應(yīng)力，所以第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110 能夠防止襯底101由于熱膨脹系數(shù)而彎曲，防止?jié)撛诘娜毕荩蛘唢@著地減少裂紋。另外， 能夠生長(zhǎng)無裂紋氮化物半導(dǎo)體薄膜。有源層120形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上。有源層120可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)、或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。有源層120可以具有包括由III-V族元素的化合物半導(dǎo)體組成的阱層和勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層120可以具有InGaN 阱層/GaN勢(shì)壘層、InGaN阱層/AWaN勢(shì)壘層、或者InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)， 但是實(shí)施例不限于此。勢(shì)壘層的帶隙可以高于阱層的帶隙。導(dǎo)電包覆層可以形成在有源層120上和/或下面。導(dǎo)電包覆層可以包括氮化物基半導(dǎo)體。導(dǎo)電包覆層的帶隙可以比勢(shì)壘層的帶隙高。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130形成在有源層120上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 可以包括從由 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及AKialnP組成的組中選擇的至少一個(gè)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg或者k的P型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130能夠被制備為單層或者多層，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110、有源層120、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以被定義為發(fā)光結(jié)構(gòu)135。另外，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130被設(shè)置為其上具有第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，例如，具有與第二導(dǎo)電類型的極性相反的極性的N型半導(dǎo)體。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、以及P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。參考圖5和圖6，保護(hù)層140形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130上，并且形成在與各芯片邊界對(duì)應(yīng)的溝道區(qū)域處。通過使用掩模圖案，保護(hù)層140形成在各芯片區(qū)域周圍。保護(hù)層140可以具有環(huán)形、帶形、或者框架形狀的不連續(xù)的圖案或者連續(xù)的圖案。保護(hù)層140 可以包括具有低于III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的折射率的折射率的材料(例如，氧化物、 氮化物、或者絕緣材料)。保護(hù)層140可以包括從由IT0、IZ0、IZT0、IAZ0、IGZ0、IGT0、AZ0、 AT0、GZ0、Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203、以及TW2組成的組中選擇的一個(gè)。通過光刻工藝通過使用掩模可以構(gòu)圖保護(hù)層140。使用上述材料通過濺射方案或者沉積方案可以形成保護(hù)層140。如果保護(hù)層140是導(dǎo)電氧化物，那么保護(hù)層140可以用作電流擴(kuò)散層或者電流注入層。參考圖6和圖7，電極層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130上。電極層150接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的頂表面。電極層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130上以減少接觸電阻。電極層150可以包括歐姆層、反射層、以及粘附層中的至少一個(gè)?？梢砸远鄠€(gè)圖案或者層的形式制備歐姆層。歐姆層可以包括從由 το、ΙΖΟ、ΙΖΤ0、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、ΑΖ0、 ΑΤΟ、GZO、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh、以及 Pd 組成的組中選擇的至少一個(gè)。可以以包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、以及其合金的至少一個(gè)層的結(jié)構(gòu)來制備反射層。通過電子束(電子束)方案可以沉積電極層150 或者通過濺射方案或者鍍方案可以形成電極層150，但是實(shí)施例不限于此。電極層150可以具有第一粘附層/電極層/第二粘附層/晶種層的堆疊結(jié)構(gòu)。第一和第二粘附層包括Ni，電極層包括Ag，并且晶種層包括Cu。第一粘附層具有數(shù)納米(nm) 或者更少的厚度，并且電極層具有數(shù)百納米(nm)的厚度。第二粘附層可以具有數(shù)十納米 (nm)的厚度，并且晶種層可以具有大約Iym或者更少的厚度，但是實(shí)施例不限于此。電極層150可以完全地覆蓋保護(hù)層140的整個(gè)區(qū)域或者部分地覆蓋保護(hù)層140。 因?yàn)殡姌O層150包括反射金屬，所以電極層150可以用作電極。另外，電極層150和其上的金屬材料可以用作電極。粘附層160形成在電極層150上。粘附層160包括阻擋金屬或者結(jié)合金屬。例如， 粘附層160可以包括從由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、h、Bi、Cu、Ag以及Ta組成的組中選擇的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。粘附層160可以用作結(jié)合層，并且粘附層160的頂表面與導(dǎo)電支撐構(gòu)件170結(jié)合。 導(dǎo)電支撐構(gòu)件170用作基底基板。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以包括Cu、Au、Ni、Mo、Cu_W、或者諸如Si、Ge、GaAS、aiO、SiC、SiGe、或者GaN的載具晶圓。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以與粘附層 160結(jié)合，形成為粘附層160的涂層，或者以導(dǎo)電片的形式附著到粘附層160。根據(jù)實(shí)施例， 可以不形成粘附層160。在這樣的情況下，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以形成在電極層150上。參考圖8至圖10，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170被放置在基底基板上，并且襯底101被提供在發(fā)光結(jié)構(gòu)135上。因此，襯底101被移除。通過激光剝離(LLO)工藝可以移除襯底101。根據(jù)LLO工藝，具有預(yù)定的波長(zhǎng)帶 (例如，248nm，193nm)的激光束照射到襯底101中以分離襯底101。具有該波長(zhǎng)的激光束經(jīng)過具有高于激光能量的帶隙的襯底101，并且被吸收到具有低于激光能量的帶隙的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110和層(例如，吸收層105)中。在這樣的情況下，襯底101能夠與吸收層105和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110分離，因?yàn)橄鄬?duì)于吸收層105和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110移除襯底101的界面表面。參考圖8和圖9，激光光斑被給予襯底101。以一個(gè)光斑為單位在掃描方向SD上順序地形成激光光斑。在這樣的情況下，一個(gè)光斑的一側(cè)Xl可以具有各種長(zhǎng)度，但是實(shí)施例不限于此。在吸收層105上相鄰的激光光斑相互重疊。重疊區(qū)域D2具有大約5μπι至 IOym的寬度。重疊區(qū)域D2可以具有比吸收層105的寬度窄或者等于吸收層105的寬度的寬度。重疊區(qū)域D2可以被布置在吸收層105中(例如，大約IOym至30μπι的厚度)。吸收層105被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于激光光斑的重疊區(qū)域D2以吸收激光光斑的邊緣的重疊區(qū)域中的激光束，從而能夠防止半導(dǎo)體層110、120、130被損壞。如圖10中所示，因?yàn)榧す馐樞虻卣丈涞揭r底101上，因此接收激光束的襯底101的區(qū)域被順序地分離。已經(jīng)照射了激光束的襯底101的部分被分離，并且由于襯底101的分離導(dǎo)致沒有被照射激光束的吸收層105的一部分具有裂紋Cl。在吸收層105中存在裂紋 Cl，并且沒有傳遞到另外的半導(dǎo)體層。因此，當(dāng)分離襯底101時(shí)，能夠防止在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的表面上出現(xiàn)裂紋。如圖11中所示，如果襯底101被移除，那么吸收層105和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 110的頂表面被暴露。參考圖11至圖13，通過隔離蝕刻工藝來移除是芯片之間的邊界區(qū)域的溝道區(qū)域 Ml的發(fā)光結(jié)構(gòu)135。換言之，對(duì)于芯片之間的邊界區(qū)域執(zhí)行隔離蝕刻工藝，使得在溝道區(qū)域 Ml中暴露保護(hù)層140的一部分，并且可以由于隔離蝕刻工藝使得發(fā)光結(jié)構(gòu)135的側(cè)表面傾斜或者垂直地形成。吸收層105的一部分或者整個(gè)部分可以被移除，并且吸收層105變成臺(tái)階結(jié)構(gòu) 104。通過濕法蝕刻工藝可以移除臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的整個(gè)部分或者一部分。在執(zhí)行隔離蝕刻工藝之前或者之后可以執(zhí)行移除吸收層105的工藝。通過使用選擇性地包括HN03、CH3C00H、 H3PO4、或者的蝕刻劑可以執(zhí)行濕法蝕刻工藝，但是實(shí)施例不限于此。通過隔離蝕刻工藝，臺(tái)階結(jié)構(gòu)104的上部分可以是開放的，或者臺(tái)階區(qū)域104可以具有沿著第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的邊緣形成的連續(xù)的溝槽的形狀。保護(hù)層140透射激光束以防止諸如電極層150、粘附層160、以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件170 的下金屬材料在激光束的照射方向上突出或者被損壞。另外，保護(hù)層140可以保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)135的每層的外壁。對(duì)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Sl執(zhí)行蝕刻工藝，使得粗糙或者圖案可以形成在頂表面上。粗糙或者圖案可以提高光提取效率。絕緣層180可以形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135周圍。絕緣層180可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Sl上和發(fā)光結(jié)構(gòu)135的層110、120、以及130的側(cè)表面處。另外，絕緣層180可以延伸到保護(hù)層140 的頂表面。絕緣層180可以包括具有低于化合物半導(dǎo)體層的折射率(GaN 大約2. 4)的折射率的諸如Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al2O3、或者TW2的材料。絕緣層180和保護(hù)層140可以防止?jié)駳鉂B透到芯片中。低于第一頂表面Sl的第二頂表面S2被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104中，并且絕緣層180以臺(tái)階形狀形成在包括第二頂表面S2的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104處。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104可以改進(jìn)光提取效率或者光取向分布。電極115可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上或者第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 110的另一區(qū)域處，并且可以電氣地連接到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110。電極115可以包括具有預(yù)定的形狀的焊盤和分支類型圖案?；谛酒吔缧纬筛餍酒瑔卧?。通過切割工藝、或者激光或者斷裂工藝可以形成各芯片單元，但是實(shí)施例不限于此。保護(hù)層140的頂表面的內(nèi)部接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的外部。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面進(jìn)行研磨或者拋光(lap)時(shí)，臺(tái)階結(jié)構(gòu)104 可以被移除，并且吸收層105的材料可以存在。圖14是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件100A的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于與第一實(shí)施例的不同之處來描述第二實(shí)施例以避免重復(fù)。
參考圖14，發(fā)光器件100A包括形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上的具有回路形狀的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A。在第一頂表面Sl內(nèi)通過低于第一頂表面Sl的第二頂表面S2形成具有回路形狀的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A可以具有帶有開放的頂表面的凹陷形狀或者凹形。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A具有第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一側(cè)表面和電極115之間的第一凹陷部分，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第二側(cè)表面和電極115之間的第二凹陷部分，以及連接到第一凹陷部分和第二凹陷部分的多個(gè)第三凹陷部分。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的上部分內(nèi)，并且臺(tái)階結(jié)構(gòu) 104A之間的間隔可以是激光束的兩個(gè)光斑之間的間隔。例如，臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A之間的間隔是從臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A的第一凹陷部分到第二凹陷部分之間的距離。根據(jù)芯片大小，可以從進(jìn)行隔離蝕刻的溝道區(qū)域Ml不同地確定激光束的兩個(gè)光斑之間的間隔。例如，如果要求具有大面積的芯片，那么與芯片邊緣相比較，可以向內(nèi)對(duì)準(zhǔn)與激光束的兩個(gè)光斑之間的間隔相對(duì)應(yīng)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A。絕緣層180可以被設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)135周圍。絕緣層180可以防止?jié)駳鈴陌l(fā)光結(jié)構(gòu)135的外部滲入。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104A可以不被絕緣層180覆蓋。電極層150可以從發(fā)光結(jié)構(gòu)135的下部分向外延伸，并且絕緣層180可以延伸到溝道區(qū)域中的電極層150的頂表面。電流阻擋層137可以形成在電極層150和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130之間，并且電流阻擋層137可以在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的厚度方向上重疊電極115。電流阻擋層137可以包括從由 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、ZnO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Α1203、以及TiO2組成的組中選擇的至少一個(gè)。當(dāng)電極層150包括Ag時(shí)，電流阻擋層137可以包括 ΙΤ0、Ζη0、或者 Si02。包括從由 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、SiO、SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, A1203、TiO2, Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、以及其選擇性組合組成的組中選擇的一個(gè)的層、單層圖案或者多層圖案可以被插入在電極層150和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130之間，但是實(shí)施例不限于此。圖15是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件100Β的側(cè)截面圖。將會(huì)著重于第三實(shí)施例與第一和第二實(shí)施例之間的不同之處來描述第三實(shí)施例以避免重復(fù)。參考圖15，在發(fā)光器件100Β中，保護(hù)層140之間的間隔Τ2不同于臺(tái)階結(jié)構(gòu)104Α 的間隔Tl。保護(hù)層140可以以閉回路的形式設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130和電極層150 之間，并且可以被設(shè)置為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。保護(hù)層140的外側(cè)之間的間隔Τ2可以用作一個(gè)芯片間隔。具有低于第一頂表面Sl的高度的臺(tái)階結(jié)構(gòu)104Α形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 110的第一頂表面Sl內(nèi)部。臺(tái)階結(jié)構(gòu)104Α之間的間隔Tl可以小于保護(hù)層140之間的間隔 Τ2。通過隔離蝕刻工藝形成保護(hù)層140的間隔Τ2，并且通過激光剝離工藝形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)104Α的間隔Tl。因此，當(dāng)根據(jù)芯片尺寸，保護(hù)層140的間隔Τ2大于臺(tái)階結(jié)構(gòu)104Α的間隔Tl時(shí)，可以從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的邊緣向內(nèi)設(shè)置臺(tái)階區(qū)域104Α。絕緣層182形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135周圍。絕緣層182的一側(cè)形成在保護(hù)層140上， 并且絕緣層180的對(duì)側(cè)延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Si。保護(hù)層140可以被設(shè)置為在其頂表面和/或下表面上具有粗糙或者圖案，但是實(shí)施例不限于此。圖16和圖17是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的制造方法的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于上述實(shí)施例與第四實(shí)施例之間的不同之處來描述第四實(shí)施例以避免重復(fù)。參考圖16和圖17，吸收層106形成在襯底101上，并且蓋層107形成在吸收層106 上。吸收層106可以包括具有低于氮化物半導(dǎo)體或者襯底101的帶隙的帶隙的諸如&10、 WO、或者M(jìn)oO的金屬氧化物。蓋層107可以包括Al203、AlN、TiN、或者CrN。蓋層107覆蓋吸收層106的頂表面， 并且用作用于生長(zhǎng)化合物半導(dǎo)體的緩沖。蓋層107可以包括具有小于吸收層106的晶格常數(shù)差的晶格常數(shù)差的諸如Al2O3 或者AlN的材料，或者能夠改進(jìn)與化合物半導(dǎo)體的粘附強(qiáng)度的諸如TiN或者CrN的材料。吸收層106吸收在LLO工藝中照射的激光束以分離襯底101。蓋層107可以解決其中由于吸收層106的材料導(dǎo)致沒有充分地生長(zhǎng)化合物半導(dǎo)體的問題。根據(jù)實(shí)施例，盡管已經(jīng)提出了吸收層106和蓋層107的堆疊結(jié)構(gòu)，但是透射層可以被設(shè)置在吸收層106或者蓋層107下面。透射層可以包括從由SiO2和Al2O3組成的組中選擇的一個(gè)，或者從由ΙΤ0、 ΙΖΟ、ΙΖΤ0、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、ΑΖ0、以及ATO組成的組中選擇的一個(gè)。蓋層107和/或透射層能夠減少當(dāng)分離襯底101時(shí)引起的損壞。在襯底101已經(jīng)進(jìn)行LLO工藝之后，襯底101被移除，并且通過濕法蝕刻工藝移除吸收層106和蓋層107。執(zhí)行隔離蝕刻工藝和芯片分離工藝以制造圖17中所示的器件。在這樣的情況下，蓋層107和/或吸收層106可以存在于最終發(fā)光器件的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的臺(tái)階區(qū)域104中，但是實(shí)施例不限于此。圖18和圖19是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件的制造方法的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于上述實(shí)施例與第五實(shí)施例之間的不同之處來描述第五實(shí)施例以避免重復(fù)。參考圖18和圖19，吸收層108以激光光斑間隔形成在襯底101上，并且蓋層109 被設(shè)置為覆蓋吸收層108的頂表面和內(nèi)側(cè)表面。吸收層108可以被設(shè)置在襯底101上或者透射層上，并且蓋層109可以被設(shè)置在吸收層108的頂表面和側(cè)表面處以圍繞吸收層108。在各芯片中，吸收層108和蓋層109可以被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的邊緣上或者從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的邊緣向內(nèi)設(shè)置，但是實(shí)施例不限于此。在襯底101已經(jīng)進(jìn)行LLO工藝之后，襯底101被移除，并且通過濕法蝕刻工藝移除吸收層108和蓋層109。執(zhí)行隔離蝕刻工藝和芯片分離工藝以制造圖19中所示的器件。在這樣的情況下，蓋層109和/或吸收層108可以存在于最終半導(dǎo)體器件的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的臺(tái)階區(qū)域104中，但是實(shí)施例不限于此。粗糙或者圖案132可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的第一頂表面Sl上，或者平坦的表面可以形成在電極115下面，但是實(shí)施例不限于此。圖20是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30的截面圖。參考圖20，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30包括主體10 ；第一和第二引線電極層 31和32，該第一和第二引線電極層31和32形成在主體10上；發(fā)光器件100，該發(fā)光器件 100被設(shè)置在主體10上，并且被電氣地連接到第一和第二電極層31和32 ；以及成型構(gòu)件 40，該成型構(gòu)件40圍繞發(fā)光器件100。主體20可以包括包括硅的導(dǎo)電基板、包括PPA的合成樹脂基板、陶瓷基板、絕緣基板、或者金屬基板(例如，MCPCB)。傾斜表面可以形成在發(fā)光器件100的周圍。主體20 可以具有貫通孔結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一和第二引線電極31和32相互電氣地絕緣，并且將電力提供給發(fā)光器件100。 第一和第二引線電極31和32可以反射從發(fā)光器件100發(fā)射的光以增加光效率，并且可以將從發(fā)光器件100發(fā)射的熱發(fā)散到外部。發(fā)光器件100能夠被安裝在主體20上，或者第一電極31和第二電極32上。發(fā)光器件100可以通過布線與第一引線電極31電氣連接，并且可以通過貼片方案與第二引線電極32電氣連接。成型構(gòu)件40可以保護(hù)發(fā)光器件100同時(shí)圍繞發(fā)光器件100。另外，成型構(gòu)件40可以包括熒光體以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長(zhǎng)。透鏡可以被設(shè)置在成型構(gòu)件40上， 并且可以以與成型構(gòu)件40接觸的結(jié)構(gòu)或者非接觸的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)透鏡。經(jīng)由貫通孔，發(fā)光器件100可以與主體20或者基板的下表面電氣地連接。至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的上述發(fā)光器件可以被安裝在發(fā)光器件封裝中，但是實(shí)施例不限于此。盡管已經(jīng)描述了發(fā)光器件封裝具有頂視型的實(shí)施例，但是發(fā)光器件封裝可以具有側(cè)視型。因此，能夠提高散熱特性、導(dǎo)電性、以及反射特性。在樹脂層中封裝這樣的頂視型或者側(cè)視型發(fā)光器件之后，透鏡可以形成在樹脂層上或者透鏡可以與樹脂層結(jié)合，但是實(shí)施例不限于此?！凑彰飨到y(tǒng)〉根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝可以被應(yīng)用于照明單元。照明單元可以具有包括多個(gè)發(fā)光器件或者多個(gè)發(fā)光器件封裝的陣列結(jié)構(gòu)。除了照明燈、信號(hào)燈、車輛頭燈、 電子顯示器等等之外，照明系統(tǒng)可以包括圖21和圖22中所示的顯示設(shè)備、圖23中所示的照明單元。圖21是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖。參考圖21，根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041 ；發(fā)光模塊 1031，該發(fā)光模塊1031將光提供給導(dǎo)光面板1041 ；在導(dǎo)光面板1041的下方的反射構(gòu)件 1022 ；在導(dǎo)光面板1041上的光學(xué)片1051 ；在光學(xué)片1051上的顯示面板1061 ；以及底蓋 1011，該底蓋1011容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、以及反射構(gòu)件1022，但是本公開不限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光面板1041、以及光學(xué)片可以被定義為照明單元1050。導(dǎo)光面板1041用于通過擴(kuò)散線性光來將線性光變?yōu)槠矫婀?。?dǎo)光面板1041可以由透明材料制成，并且可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸系樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、C0C、以及聚萘二甲酸乙二酯樹脂中的一個(gè)。發(fā)光模塊1031將光至少提供給導(dǎo)光面板1041的側(cè)表面，并且最后用作顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1031可以包括至少一個(gè)發(fā)光模塊，并且從導(dǎo)光面板1041的一側(cè)表面直接或者間接地提供光。發(fā)光模塊1031可以包括板1033，和根據(jù)上述的實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30，并且發(fā)光器件封裝30可以在板1033上以預(yù)定間隔相互隔開。板1033可以是包括電路圖案(未示出)的印制電路板(PCB)。板1033可以包括金屬核PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等等以及普通PCB，但是本公開不限于此。在發(fā)光器件封裝30被安裝在側(cè)表面或散熱板上的情況下，板1033可以被移除。在此，散熱板中的一些可以接觸底蓋1011的上表面。多個(gè)發(fā)光器件封裝30可以被安裝在板1033上從而多個(gè)發(fā)光器件封裝30的發(fā)光表面與導(dǎo)光面板1041隔開預(yù)定距離，但是本公開不限于此。發(fā)光器件封裝30可以將光直接或者間接地提供給光入射部分，即導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面，但是本公開不限于此。反射構(gòu)件1022可以被設(shè)置在導(dǎo)光面板1041下面。反射構(gòu)件1022反射從導(dǎo)光面板1041的下表面入射的光以允許反射光被導(dǎo)向上方向，從而能夠增強(qiáng)照明單元1050的亮度。反射構(gòu)件1022可以由例如PET、PC、PVC樹脂等等形成，但是本公開不限于此。底蓋1011可以容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、反射構(gòu)件1022等等。為此，底蓋1011可以具有以其頂表面開口的盒形狀形成的容納部分1012，但是本公開不限于此。底蓋1011可以耦接到頂蓋，但是本公開不限于此。底蓋1011可以由金屬材料或者樹脂材料形成，并且可以通過使用諸如壓制成型或者擠出成型的工藝來制造。而且，底蓋1011可以包括具有高導(dǎo)熱性的金屬或者非金屬材料，但是本公開不限于此。例如，顯示面板1061是IXD面板，并且包括相互面對(duì)的第一和第二透明基板，和被插入在第一和第二基板之間的液晶層。偏振板可以附著在顯示面板1061的至少一個(gè)表面上，但是本公開不限于此。顯示面板1061通過使用經(jīng)過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯示設(shè)備1000可以被應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、用于筆記本電腦的監(jiān)視器、用于膝上電腦的監(jiān)視器、電視等等。光學(xué)片1051被布置在顯示面板1061和導(dǎo)光面板1041之間，并且包括至少一個(gè)透明片。光學(xué)片1051可以包括例如擴(kuò)散片、水平和/或垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光來增強(qiáng)亮度。而且，保護(hù)片可以被布置在顯示面板1061上， 但是本公開不限于此。在此，顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041和光學(xué)片1051作為布置在發(fā)光模塊1031的光路徑上的光學(xué)構(gòu)件，但是本公開不限于此。圖22是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的橫截面圖。參考圖22，顯示設(shè)備1100包括底蓋1152 ；板1120，在其上排列上面所述的發(fā)光器件封裝30 ；光學(xué)構(gòu)件1154、以及顯示面板1155。板1120和發(fā)光器件封裝30可以被定義為發(fā)光模塊1060。底蓋1152、至少一個(gè)發(fā)光模塊1060、以及光學(xué)構(gòu)件IlM可以被定義為照明單元。底蓋1152可以被提供有容納部分，但是本公開不限于此。在此，光學(xué)構(gòu)件IlM可以包括透鏡、導(dǎo)光面板、擴(kuò)散片、水平和垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。導(dǎo)光面板可以由聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 形成，并且可以被移除。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光增強(qiáng)亮度。光學(xué)構(gòu)件IlM被布置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件IlM將從發(fā)光模塊1060發(fā)射的光變?yōu)槠矫婀猓⑶覉?zhí)行擴(kuò)散、聚光等等。圖23是根據(jù)實(shí)施例的照明單元的透視圖。
參考圖23，照明單元1500可以包括外殼1510 ；發(fā)光模塊1530，該發(fā)光模塊1530被裝備在外殼1510中；以及連接端子1520，該連接端子1520被裝備在外殼1510中并且被提供有來自于外部電源的電力。外殼1510可以優(yōu)選地由具有良好的熱屏蔽特性的材料形成，例如，可以由金屬材料或者樹脂材料形成。發(fā)光模塊1530可以包括板1532，和安裝在板1532上的至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30。發(fā)光器件封裝30可以包括多個(gè)發(fā)光器件封裝，其以矩陣構(gòu)造排列為彼此隔開預(yù)定的距離。板1532可以是在其上印制電路圖案的絕緣體基板，并且可以包括例如印制電路板(PCB)、金屬核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等等。而且，板1532可以由有效地反射光的材料形成，并且其表面可以以例如白色、或者銀色的能夠有效地反射光的顏色形成。至少一個(gè)發(fā)光器件封裝30可以安裝在板1532上。發(fā)光器件封裝30中的每一個(gè)可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。LED芯片可以包括發(fā)射紅、綠、藍(lán)或者白色光的彩色LED，和發(fā)射紫外線(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可以具有各種發(fā)光器件封裝的組合以獲得想要的顏色和亮度。例如，發(fā)光模塊1530可以具有白色LED、紅色LED、以及綠色LED的組合以獲得高顯色指數(shù) (CRI)。連接端子1520可以電氣地連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。連接端子1520可以螺紋耦合到插座類型的外部電源，但是本公開不限于此。例如，連接端子1520可以是插頭型并且被插入到外部電源，或者可以通過電源線連接到外部電源。根據(jù)實(shí)施例，如上所述，在發(fā)光器件100已經(jīng)被封裝之后，封裝可以被設(shè)置在基板上以實(shí)現(xiàn)發(fā)光模塊。根據(jù)實(shí)施例，在圖1中所示的發(fā)光器件已經(jīng)被設(shè)置在基板101上之后， 發(fā)光器件可以被封裝以實(shí)現(xiàn)發(fā)光模塊。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的制造方法包括步驟形成形成在基板上的吸收層，其包括具有低于基板的帶隙的帶隙的材料，并且具有回路形狀，該回路形狀具有第一間隔；形成包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層； 在化合物半導(dǎo)體層的外圍部分處形成透射保護(hù)層；在化合物半導(dǎo)體層上形成電極層；以第一間隔的激光光斑尺寸將激光束照射到基板上；移除吸收層；以及形成與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接的第一電極。根據(jù)實(shí)施例，能夠防止由于基板的移除導(dǎo)致的半導(dǎo)體層的損壞，并且能夠提高發(fā)光器件的可靠性。在本說明書中對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中， 在各處出現(xiàn)的這類短語不必都表示相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為結(jié)合實(shí)施例中的其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到多個(gè)其它修改和實(shí)施例，這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更加具體地，在本說明書、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主要內(nèi)容組合布置的組成部件和/ 或布置中，各種變化和修改都是可能性。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層，其中所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包括具有低于其第一頂表面的第二頂表面的臺(tái)階結(jié)構(gòu)；絕緣層，所述絕緣層被布置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面和所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面上；電極，所述電極與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接；電極層，其在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面；以及保護(hù)層，所述保護(hù)層被布置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)被布置到所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的邊緣部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二頂表面具有從所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第一頂表面開始的大約100 A至大約30000 A的深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括位于所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面和所述絕緣層之間的金屬氮化物層或者金屬氧化物層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的臺(tái)階結(jié)構(gòu)具有連續(xù)的回路形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面之間的間隔小于被布置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的兩側(cè)之間的保護(hù)層之間的間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述保護(hù)層包括從由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO) ,SiO2,SiOx,SiOxNy> Si3N4, Al2O3,以及TiO2組成的組中選擇的至少一個(gè)，并且形成為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述電極層包括歐姆層和反射層，并且所述電極層被布置為在其下部分處具有粘附層和導(dǎo)電支撐構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述保護(hù)層的外部向外延伸超出所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面，并且所述電極層部分地覆蓋所述保護(hù)層的下部或者完全地覆蓋所述保護(hù)層的下部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括電流阻擋層，所述電流阻擋層被插入在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和所述電極層之間，其中所述電極被布置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，并且所述電流阻擋層在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度方向上重疊所述電極。
全文摘要
本發(fā)明公開發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層，其中第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包括具有低于其第一頂表面的第二頂表面的臺(tái)階結(jié)構(gòu)；絕緣層，該絕緣層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第二頂表面上；電極，該電極與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電氣地連接；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面的電極層；以及保護(hù)層，該保護(hù)層被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分上。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102157653SQ20111003811
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者丁煥熙, 宋俊午, 文智炯, 李尚烈 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司