專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。
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InxAlyGai_x_yN(0≤χ≤1，0≤y≤1，以及0≤x+y≤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盤發(fā)光部分、電子標(biāo)識(shí)牌、以及照明裝置的各種產(chǎn)品的光源。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供具有新穎的光提取結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。實(shí)施例提供發(fā)光器件，其中，光提取結(jié)構(gòu)形成在距離襯底比距離有源層更近的至少一個(gè)半導(dǎo)體層的側(cè)表面上。實(shí)施例提供發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括光提取結(jié)構(gòu)和透射層，該透射層具有低于襯底和有源層之間的半導(dǎo)體層的側(cè)表面上的半導(dǎo)體層的折射率的折射率。實(shí)施例提供包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一光提取結(jié)構(gòu)，該第一光提取結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外部上并且包括形成為臺(tái)階結(jié)構(gòu)的多個(gè)上表面和多個(gè)側(cè)表面；以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第一光提取結(jié)構(gòu)上的透射層。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括襯底；發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括在襯底上的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一光提取結(jié)構(gòu)，該第一光提取結(jié)構(gòu)形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分處并且具有形成為臺(tái)階結(jié)構(gòu)的多個(gè)側(cè)表面和多個(gè)上表面；以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第一光提取結(jié)構(gòu)上的透射層，其中設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分處的上表面是Ga-面。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖2是圖1的平面圖；圖3至圖6是示出制造根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的視圖；圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)截面圖8是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的視圖；圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖；圖10是根據(jù)另一實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖；以及圖11是根據(jù)實(shí)施例的照明單元的視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將會(huì)理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一焊盤或另一圖案的“上”或“下”時(shí)，它可以“直接”或 “間接”在另一襯底上、層(或膜)、區(qū)域、焊盤或圖案上，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。已經(jīng)參考附圖描述層的這樣的位置。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。在下文中，將會(huì)參考附圖描述實(shí)施例。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，并且圖2是圖1的平面圖。參考圖1，發(fā)光器件100包括襯底111、第一半導(dǎo)體層115、第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 121、有源層123以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125。襯底111可以包括絕緣襯底或者導(dǎo)電襯底。例如，襯底111可以包括A1203、SiC、 Si、GaAs、GaN、ZnO, Si, GaP, InP以及Ge中的至少一個(gè)。襯底111可以包括包含藍(lán)寶石的絕緣且透明襯底。襯底111具有凹凸結(jié)構(gòu)113，并且凹凸結(jié)構(gòu)113可以形成在襯底111的上表面和底表面中的至少一個(gè)上。優(yōu)選地，凹凸結(jié)構(gòu)113可以形成在襯底111的上部處，并且可以包括不均勻圖案、紋理圖案以及粗糙圖案中的至少一個(gè)。凹凸結(jié)構(gòu)113的至少一個(gè)圖案可以包括條紋形狀或者凸透鏡形狀。凹凸結(jié)構(gòu)113可以包括多個(gè)凸部，該凸部由于襯底111的蝕刻工藝而使得進(jìn)一步突出為高于襯底111的上表面。根據(jù)另一實(shí)施例，凹凸結(jié)構(gòu)113可以在襯底111和第一半導(dǎo)體層115之間包括不同于襯底111的材料的材料。凹凸結(jié)構(gòu)113可以改變?nèi)肷涞降谝话雽?dǎo)體層115或者襯底111的光的臨界角，從而能夠提高外量子效率。第一半導(dǎo)體層115形成在襯底111上，并且可以具有通過使用II至VI族化合物半導(dǎo)體的多個(gè)圖案或者至少一層。第一半導(dǎo)體層115可以包括通過使用III-V族化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層。例如，第一半導(dǎo)體層115可以包括從由GaN、InN, A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN以及AlInN組成的組中選擇的至少一個(gè)。第一半導(dǎo)體層115可以優(yōu)選地包括具有 InxAlyGa1^yN (0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的化合物半導(dǎo)體。例如，第一半導(dǎo)體層115可以包括諸如ZnO層的氧化物。第一半導(dǎo)體層115可以包括緩沖層，并且緩沖層能夠減少氮化物半導(dǎo)體和襯底 101之間的晶格常數(shù)失配。緩沖層的厚度可以處于大約IOOnm至大約500nm的范圍內(nèi)。第一半導(dǎo)體層115可以包括未摻雜的半導(dǎo)體層，并且可以減少襯底111和第一半導(dǎo)體層115之間的缺陷。未摻雜的半導(dǎo)體層包括未摻雜的氮化物基半導(dǎo)體，并且有意地不摻雜有導(dǎo)電摻雜物。未摻雜的半導(dǎo)體層具有顯著地低于第一半導(dǎo)體層115的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。例如，未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括未摻雜的GaN層并且可以具有第一導(dǎo)電特性。未摻雜的半導(dǎo)體層可以具有大約1 μ m至3 μ m的厚度。第一半導(dǎo)體層115可以包括緩沖層和設(shè)置在緩沖層上的未摻雜的半導(dǎo)體層的層壓結(jié)構(gòu)，并且第一半導(dǎo)體層115的厚度可以處于大約1 μ m至大約4 μ m的范圍內(nèi)。第一半導(dǎo)體層115可以包括其中不同的半導(dǎo)體層被交替地相互對(duì)準(zhǔn)的超晶格結(jié)構(gòu)，并且可以具有InGaN/GaN層的至少兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。另外，第一半導(dǎo)體層115能夠減少關(guān)于襯底111的晶格常數(shù)失配。第一半導(dǎo)體層115可以被去除，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以形成在第一半導(dǎo)體層115上。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，并且可以被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如，可以從由 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 組成的組中選擇第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121包括N型半導(dǎo)體層，并且N型半導(dǎo)體層包括第一導(dǎo)電摻雜物，例如，包括諸如Si、Ge、Sn、Se以及Te的N型摻雜物。另外，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括超晶格結(jié)構(gòu)，該超晶格結(jié)構(gòu)包括堆疊的不同的半導(dǎo)體層。超晶格結(jié)構(gòu)包括GaN/InGaN或者GaN/AlGaN的堆疊結(jié)構(gòu)。超晶格結(jié)構(gòu)可以包括相互交替地堆疊并且具有數(shù)A或者以上的厚度的至少兩對(duì)不同的半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的厚度可以比第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125或者有源層 123的厚度厚。換言之，在發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的層121、123以及125當(dāng)中，靠近襯底111的半導(dǎo)體層可以具有較厚的厚度。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的厚度可以處于大約Iym至大約5μπι的范圍內(nèi)。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的電極接觸部分Al包括至少一個(gè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，并且電極接觸部分可以與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125和有源層123的側(cè)表面間隔開。電極接觸部分Al具有距離襯底111的上表面比距離第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121 的上表面更近的第二上表面S2。第二上表面S2的面積可以是第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121 的下表面的面積的7%或者更小。第二上表面S2的面積可以根據(jù)芯片尺寸而變化。第一電極131形成在第二上表面S2上，并且第一電極131包括在第二上表面S2上的從由Ti、Al、 In、Ta、Pd、C0、Ni、Si、Ge、Ag以及Au組成的組中選擇的至少一個(gè)。第一電極131可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。第一半導(dǎo)體層115和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括GaN基半導(dǎo)體層，并且第二上表面S2是用作電極接觸表面的Ga-面。第二上表面S2可以具有諸如凹凸結(jié)構(gòu)的粗糙結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。Ga-面表示GaN半導(dǎo)體層的Ga-面表面或者 Ga-面結(jié)構(gòu)。第一電極131包括焊盤，并且焊盤可以連接到諸如指結(jié)構(gòu)或者臂結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)展圖案。第一電極131的下表面低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的上表面。第一電極131沒有形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al中，而是通過導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)連接。然而，實(shí)施例不限于此。光提取結(jié)構(gòu)Sl形成在襯底111和有源層123之間的半導(dǎo)體層115和121中的至少一個(gè)的外周部分處。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以形成在每個(gè)半導(dǎo)體層115或/和121的外周部分的至少一側(cè)處。光提取結(jié)構(gòu)Sl包括具有兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外部處或者可以延伸到第一半導(dǎo)體層115的外部。光提取結(jié)構(gòu)Sl包括多個(gè)第三上表面Sll和多個(gè)第四側(cè)表面S12。第三上表面Sll 和第四側(cè)表面S12交替地相互對(duì)準(zhǔn)。如圖2中所示，可以沿著第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第一半導(dǎo)體層115的外周部分以回路的形狀形成第三上表面Sll和第四側(cè)表面S12?；芈沸螤羁梢允沁B續(xù)的或者不連續(xù)的。第三上表面Sll中的每一個(gè)是Ga-面，并且光提取結(jié)構(gòu)Sl可以具有多個(gè)Ga-面。例如，第三上表面Sll相互平行。第三上表面Sll可以具有不同的寬度或者相同的寬度。第三上表面Sll可以包括平坦的表面或者粗糙的表面。第四側(cè)表面S12可以垂直于第三上表面Sll，或者可以相對(duì)于第三上表面Sll以預(yù)定的角度傾斜。傾斜的角度可以處于相對(duì)于襯底111的下表面的法線的大約15°至大約 75°的范圍內(nèi)。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以具有連續(xù)的凹凸結(jié)構(gòu)或者彎曲的表面結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以形成在除了電極接觸部分Al之外的如圖2中所示的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外部的整個(gè)區(qū)域上。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外部可以參考第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的下表面或者襯底111的下表面的法線以預(yù)定的角度θ傾斜。角度θ是鏈接臺(tái)階結(jié)構(gòu)的虛擬線和基準(zhǔn)線之間的角度，并且可以處于大約15°至大約75°的范圍內(nèi)。虛擬線可以將頂點(diǎn)相互鏈接或者可以將臺(tái)階區(qū)域相互鏈接。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121具有隨著第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121遠(yuǎn)離有源層123 而逐漸變寬的寬度。因此，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的上表面具有最窄的寬度，并且其下表面具有最寬的寬度。透射層140可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第一半導(dǎo)體層115的至少一個(gè)外部處。透射層140可以形成在光提取結(jié)構(gòu)Sl上，并且包括具有低于氮化物半導(dǎo)體層的折射率的折射率的透射材料。氮化物半導(dǎo)體層的折射率大約是2. 5，并且透射層140的折射率可以處于大約1.5至大約2. 4的范圍內(nèi)。透射層140包括單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。透射層140可以包括粗糙層。透射層 140的外表面S4包括粗糙表面，使得能夠改變發(fā)射的光的臨界角。因?yàn)橥干鋵?40形成在光提取結(jié)構(gòu)Sl上，所以透射層140可以包括傾斜層。透射層140可以選擇性地包括具有透射率的導(dǎo)電材料和/或透射絕緣材料。透射層140可以包括ITO (銦錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)、IZTO (銦鋅錫氧化物)、IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物)、AZO (鋁鋅氧化物)、ATO (銻錫氧化物)、GZO (鎵鋅氧化物)、A1203、Si3N4、TiO2, ZrO2, CeF3、HfO2, MgO, Ta2O5, ZnS 以及 PbF2 中的至少一個(gè)。折射率可以根據(jù)組成透射層140的材料而變化。如圖2中所示，透射層140可以具有具有臺(tái)階圖案或者連續(xù)的曲線圖案的粗糙部。透射層140可以具有數(shù)μ m或者更小的厚度，或者優(yōu)選地，具有2，或者更小的厚度。透射層140可以具有比第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的厚度薄的厚度。透射層140可以與有源層123的側(cè)表面間隔開。根據(jù)另一實(shí)施例，如果透射層140包括絕緣材料，那么透射層140可以接觸有源層123的側(cè)表面，但是實(shí)施例不限于此。
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如圖1中所示，從有源層123發(fā)射的光的一部分朝著襯底111行進(jìn)。因?yàn)橥ㄟ^襯底111的凹凸結(jié)構(gòu)折射或者反射入射到襯底111的光，所以可以改變?nèi)肷涞揭r底111的光的臨界角。通過第一半導(dǎo)體層115和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的光提取結(jié)構(gòu)Sl可以折射或者透射通過襯底111的凹凸結(jié)構(gòu)113反射或者透射的光，并且可以將其通過透射層140 提取到外部。透射層140具有低于半導(dǎo)體層的折射率的折射率，并且接觸第一半導(dǎo)體層115和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的光提取結(jié)構(gòu)Si，使得透射層140不反射光，而是透射光。因此，能夠提高光提取效率。另外，形成了透射層140和發(fā)光器件100的半導(dǎo)體層中具有較厚的厚度的至少一個(gè)半導(dǎo)體層121的光提取結(jié)構(gòu)Si，使得能夠最大化光提取效率。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以被分類為形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外周部分處的第一光提取結(jié)構(gòu)和形成在第一半導(dǎo)體層115的外周部分處的第二光提取結(jié)構(gòu)。另外，第一和第二光提取結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面可以以臺(tái)階結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體層115和121的外周部分處。每個(gè)上表面可以包括Ga-面。透射層140可以設(shè)置在第一光提取結(jié)構(gòu)和/或第二光提取結(jié)構(gòu)上。有源層123形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121上。有源層123可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。有源層123可以具有通過使用III-V族元素的化合物半導(dǎo)體材料的阱/勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，阱層可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y ( 1)的組成式的半導(dǎo)體層，并且勢(shì)壘層可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0 ^x^ 1,0 ^y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)的組成式的半導(dǎo)體層。有源層123可以包括InGaN/GaN結(jié)構(gòu)、InGaN/AlGaN結(jié)構(gòu)以及InGaN/InGaN結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。勢(shì)壘層可以包括具有大于阱層的帶隙的帶隙的材料，但是實(shí)施例不限于此。 有源層123可以發(fā)射可見光帶或者紫外線帶中的光。第一導(dǎo)電包覆層可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和有源層123之間，并且可以包括N型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電包覆層可以包括GaN基半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電包覆層具有大于有源層123的勢(shì)壘層的帶隙的帶隙并且約束載流子。第二導(dǎo)電包覆層可以形成在有源層123和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125之間，并且可以包括GaN基半導(dǎo)體。第二導(dǎo)電包覆層可以具有大于有源層123的勢(shì)壘層的帶隙的帶隙并且約束載流子。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125形成在有源層123上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125 包括III-V族化合物半導(dǎo)體并且被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 125是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以包括諸如GaN、ΙηΝ、Α1Ν、InGaN, AlGaN, InAlGaN以及AlInN的化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)，并且第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg、 Zn、Ca、Sr以及Ba的P型摻雜物。優(yōu)選地，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1， 0 ^y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125具有多層結(jié)構(gòu)，那么第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以具有諸如AlGaN/GaN的超晶格結(jié)構(gòu)或者具有其中堆疊具有不同的摻雜濃度的層的堆疊結(jié)構(gòu)。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125的上表面的一部分可以用作電極接觸表面。第二導(dǎo)電
7類型半導(dǎo)體層125的上表面可以包括粗糙表面。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125上，并且可以包括具有與第二導(dǎo)電類型的極性相反的極性的第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以包括諸如GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN以及AlInN的化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以包括N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層123、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125，或者可以進(jìn)一步包括第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121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125可以包括N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120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)中的一個(gè)。在下面的描述中，發(fā)光結(jié)構(gòu)層120具有第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125作為最上層。電流擴(kuò)展層127和第二電極133形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125上，并且包括透射導(dǎo)電層或者反射電極層。優(yōu)選地，電流擴(kuò)展層127可以包括透射導(dǎo)電層，并且透射導(dǎo)電層可以包括具有小于氮化物半導(dǎo)體的折射率的折射率的材料。透射導(dǎo)電層可以具有小于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125的頂表面的面積的面積。例如，透射導(dǎo)電層可以具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125 的頂表面的面積的50%或者更多相對(duì)應(yīng)的面積。電流擴(kuò)展層127可以包括從由ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)、IZTO(銦鋅錫氧化物)、IAZO (銦鋁鋅氧化物)、IGZO (銦鎵鋅氧化物)、IGTO (銦鎵錫氧化物)、AZO (鋁鋅氧化物)、ATO (銻錫氧化物)、GZO (鎵鋅氧化物)、ZnO, IrOx, RuOx以及NiO組成的組中選擇的至少一個(gè)。反射層可以包括具有50%或者更大的反射率的材料。例如，反射層可以是從由Al、Ag、Pd、Rh、Pt以及Ir組成的組中選擇的金屬材料。電流擴(kuò)展層127和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125中的至少一個(gè)具有包括粗糙表面或者不平坦表面的光提取結(jié)構(gòu)。第二電極133形成在電流擴(kuò)展層127上，并且第二電極133的至少一部分可以直接地接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125。第二電極133包括至少一個(gè)焊盤，并且可以包括連接至焊盤的諸如臂結(jié)構(gòu)或者指結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)展圖案。第二電極133 包括從由 Ag、Ag 合金、Ni、Al、Al 合金、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au 以及Hf組成的組中選擇的至少一個(gè)。第二電極133可以包括具有歐姆接觸的特性的非透射金屬、附著層、以及結(jié)合層，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)實(shí)施例，光提取結(jié)構(gòu)Sl和透射層140設(shè)置在有源層123下面的半導(dǎo)體層的外部處，例如，設(shè)置在襯底111和有源層123之間的半導(dǎo)體層115和121的外部處，使得能夠在發(fā)光器件100的側(cè)表面處提高光提取效率。圖3至圖6是示出圖1的發(fā)光器件100的制造工藝的視圖。參考圖3，襯底111被加載在生長設(shè)備中，并且II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體層形成在襯底111上。襯底111可以包括絕緣襯底或者導(dǎo)電襯底。例如，可以從由Al203、GaN、SiC、Zn0、 Si,GaP.InP,Ga2O3以及GaAs組成的組中選擇襯底111。凹凸結(jié)構(gòu)113可以形成在襯底111 的上部處。凹凸結(jié)構(gòu)113改變光的臨界角以提高光提取效率?？梢詮挠呻娮邮翦兤鳌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)式熱蒸鍍器、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設(shè)備。然而，實(shí)施例不限于上述生長設(shè)備。襯底111可以設(shè)置為在其上具有通過使用II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體的層或
者圖案。第一半導(dǎo)體層115形成在襯底111上。通過使用III-V族元素的化合物半導(dǎo)體可以形成第一半導(dǎo)體層115。第一半導(dǎo)體層115可以包括緩沖層，并且緩沖層包括氮化物半導(dǎo)體，從而減少與襯底111的晶格常數(shù)失配。第一半導(dǎo)體層115可以包括未摻雜的半導(dǎo)體層，并且未摻雜的半導(dǎo)體層可以提高半導(dǎo)體層的結(jié)晶性。未摻雜的半導(dǎo)體層具有顯著地低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。例如，未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括未摻雜的 GaN層，并且可以具有第一導(dǎo)電特性。第一半導(dǎo)體層115可以包括緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層的堆疊結(jié)構(gòu)，并且可以具有大約Iym至4μπι的厚度。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120形成在第一半導(dǎo)體層115上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 121、有源層123以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121被插入在第一半導(dǎo)體層115和有源層123之間，并且有源層123被插入在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121 和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125之間。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125設(shè)置在有源層123上。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，并且被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如，可以從由 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 組成的組中選擇第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121包括N型半導(dǎo)體層，并且N型半導(dǎo)體層包括諸如Si、Ge、Sn、Se以及Te的N 型摻雜物作為第一導(dǎo)電摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括其中堆疊異質(zhì)半導(dǎo)體層的超晶格結(jié)構(gòu)。超晶格結(jié)構(gòu)包括GaN/InGaN結(jié)構(gòu)或者GaN/AlGaN結(jié)構(gòu)。超晶格結(jié)構(gòu)可以包括相互交替地堆疊的至少兩對(duì)異質(zhì)半導(dǎo)體層，并且具有數(shù)A或者以上的厚度。有源層123形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121上。有源層123可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。有源層123可以具有通過使用 III-V族元素的化合物半導(dǎo)體材料的阱/勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層123可以包括 InGaN/GaN結(jié)構(gòu)、InGaN/AlGaN結(jié)構(gòu)以及InGaN/InGaN結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。勢(shì)壘層可以包括具有大于阱層的材料的帶隙的帶隙的材料。但是，實(shí)施例不限于此。有源層123可以發(fā)射可見光帶中的紅、藍(lán)或者紅光，或者紫外線帶中的光。第一導(dǎo)電包覆層可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和有源層123之間，并且可以包括N型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電包覆層可以包括GaN基半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電包覆層具有大于有源層123的勢(shì)壘層的帶隙的帶隙并且約束載流子。第二導(dǎo)電包覆層可以被插入在有源層123和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125之間，并且可以包括GaN基半導(dǎo)體。第二導(dǎo)電包覆層具有大于有源層123的勢(shì)壘層的帶隙的帶隙并且約束載流子。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以具有比另一半導(dǎo)體層的厚度厚的厚度。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的厚度可以處于大約1 μ m至大約5 μ m的范圍內(nèi)。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125形成在有源層123上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125 包括III-V族化合物半導(dǎo)體并且被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 125是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以包括諸如GaN、ΙηΝ、Α1Ν、InGaN, AlGaN, InAlGaN以及AlInN的化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)，并且第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg、 Zn、Ca、Sr以及Ba的P型摻雜物。優(yōu)選地，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以包括具有InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1， O^y^ 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125具有多層結(jié)構(gòu)，那么第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125可以具有諸如AlGaN/GaN的超晶格結(jié)構(gòu)或者具有其中堆疊具有不同摻雜濃度的層的堆疊結(jié)構(gòu)。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125的頂表面的一部分可以用作電極接觸表面。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125上，并且可以包括具有與第二導(dǎo)電類型的極性相反的極性的第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以包括諸如GaN、InN、A1N、InGaN、AlGaN、InAlGaN以及AlInN的化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以包括N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層123以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125，或者可以進(jìn)一步包括第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121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125可以包括N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)層 120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)中的一個(gè)。在下面的描述中，發(fā)光結(jié)構(gòu)層120具有第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125作為最上層。參考圖4，電流擴(kuò)展層127形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125上，并且包括諸如金屬氧化物材料或者金屬氮化物材料的透射導(dǎo)電層。例如，電流擴(kuò)展層127可以包括ΙΤ0、 ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、GZO (鎵鋅氧化物)、ZnO、IrOx、RuOx 以及 NiO 中的至少一個(gè)。在預(yù)定的區(qū)域處形成掩模圖案之后通過沉積方案或者濺射設(shè)備形成電流擴(kuò)展層 127。然后，去除掩模圖案，使得電流擴(kuò)展層127能夠是部分敞開的。對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的外部執(zhí)行蝕刻工藝。在形成電流擴(kuò)展層127之前或者之后可以執(zhí)行蝕刻工藝，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)第一蝕刻工藝，在已經(jīng)掩蓋有掩模圖案之后對(duì)芯片之間的邊界區(qū)域(溝道區(qū)域)執(zhí)行濕法蝕刻工藝。在第一蝕刻工藝中，通過使用KOH溶液和/或包括ΤΜΑΗ(四甲基氫氧化銨)的顯影溶液執(zhí)行濕法蝕刻工藝。執(zhí)行第一蝕刻工藝使得發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的外周部分被暴露，并且襯底111的外頂表面能夠被暴露。通過第一蝕刻工藝可以使得發(fā)光結(jié)構(gòu)層120具有窄的上部寬度和寬的下寬度。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120和第一半導(dǎo)體層115的外部可以以預(yù)定的角度θ傾斜。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的入射角θ可以處于關(guān)于襯底111的下表面的法向軸(例如，光軸)的15°至75° 的范圍內(nèi)。傾斜角θ是鏈接頂點(diǎn)或臺(tái)階區(qū)域的虛擬線與法線之間的角。發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的外部可以包括具有多級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)的光提取結(jié)構(gòu)Si。光提取結(jié)構(gòu)Sl從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121延伸到第一半導(dǎo)體層115。光提取結(jié)構(gòu)Sl可以具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，其中上表面Sll和側(cè)表面S12被交替地相互對(duì)準(zhǔn)。光提取結(jié)構(gòu)Sl的第二上表面 Sll可以具有GaN基半導(dǎo)體層的Ga-面的形式并且可以設(shè)置在不同的平面上。隨著光提取結(jié)構(gòu)Sl靠近襯底111，光提取結(jié)構(gòu)Sl更多地往外延伸。光提取結(jié)構(gòu) Sl可以具有至少兩級(jí)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，和具有不平坦的連續(xù)的曲線結(jié)構(gòu)。參考圖5，從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外部到第一半導(dǎo)體層115的外部形成透射層140。透射層140具有小于半導(dǎo)體層的折射率的折射率。例如，透射層140可以包括具有處于大約1. 5至大約2. 4的范圍內(nèi)的折射率的至少一層。透射層140可以選擇性地包括具有高透射率的絕緣材料或者具有高透射率的導(dǎo)電材料。透射層 140 可以包括 ITO、IZ0、IZT0、IAZ0、IGZ0、IGT0、AZ0、AT0、GZ0、Al203、Si3N4、 TiO2, ZrO2, CeF3、HfO2, MgO, Ta2O5, ZnS以及PbF2中的至少一個(gè)。折射率可以被改變或者可以具有相對(duì)于材料的特定范圍的各種折射率。透射層140可以相對(duì)于襯底111的下表面的法線傾斜。透射層140可以通過濺射方案或者沉積方案具有數(shù)μ m或者更小的厚度，并且可以具有粗糙層。透射層140可以形成為透射層140不接觸有源層123的側(cè)表面。根據(jù)另一實(shí)施例，如果透射層140包括絕緣材料，那么透射層140可以接觸有源層123的側(cè)表面。然后，執(zhí)行第二蝕刻工藝。第二蝕刻工藝是干法蝕刻工藝以暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的一部分。被暴露的區(qū)域具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)。在被暴露的區(qū)域中，可以形成第一電極。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的電極接觸部分Al的頂表面可以具有平坦的表面或者粗糙的表面。電極接觸部分Al的頂表面S2可以設(shè)置在不同于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 121的外部的平面的平面上，并且可以形成為平行于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的頂表面。在這樣的情況下，可以互換第二蝕刻工藝和第一蝕刻工藝。另外，可以在已經(jīng)執(zhí)行第二蝕刻工藝之后形成透射層140。可以在實(shí)施例的技術(shù)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)工藝的變化。參考圖6，第二電極133形成在電流擴(kuò)展層127上，并且可以接觸電流擴(kuò)展層127 和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125中的至少一個(gè)。第一電極131可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al上。從有源層123發(fā)射的光的一部分朝著襯底111行進(jìn)，并且可以通過襯底111的凹凸結(jié)構(gòu)折射或者反射。因此，能夠提高發(fā)光效率。導(dǎo)向發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的外部的光的一部分可以通過形成在第一半導(dǎo)體層115和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的外部處的透射層140和光提取結(jié)構(gòu)Sl提取到外部。透射層140 減少與氮化物半導(dǎo)體的折射率差，從而入射光能夠被提取到外部。與空氣相比較，電流擴(kuò)展層127和透射層140更多地減少半導(dǎo)體層121、123以及125之間的折射率差，從而通過電流擴(kuò)展層127和透射層140能夠?qū)?nèi)部光更加平滑地釋放到外側(cè)。發(fā)光結(jié)構(gòu)Sl形成在占據(jù)發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的厚度的50%的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 121的外部處，從而能夠增加光提取效率。圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)截面圖，并且將不會(huì)進(jìn)一步描述與圖1中相同的結(jié)構(gòu)和組件。參考圖7，透射層140形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)層120的臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al和襯底111之間。臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al可以以回路的形狀形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層111周圍。透射層140可以形成在臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al和襯底111之間的半導(dǎo)體層上，例如，形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的下部處和第一半導(dǎo)體層115的外部處。透射層140可以形成為低于臺(tái)階結(jié)構(gòu)Al，并且可以形成在向下距離有源層123的側(cè)表面數(shù)十nm至數(shù)百nm的距離處。同時(shí)，根據(jù)另一實(shí)施例，在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層125上形成包括歐姆接觸層、反射層、結(jié)合層以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件的第二電極部分之后，襯底，即，生長襯底被去除，從而形成第一電極。因此，可以實(shí)現(xiàn)具有垂直電極結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。公開的透射層可以形成在具有垂直電極結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分處。在這樣的情況下，能夠提高光提取效率。圖8是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100的發(fā)光器件封裝30的截面圖。參考圖8，發(fā)光器件封裝30包括主體201、第一和第二引線電極211和213、模制構(gòu)件205以及安裝在主體201中的發(fā)光器件100。主體201可以包括合成樹脂基材料、陶瓷基材料或者金屬襯底，并且可以包括具有開口的上部的腔體203。圖1中公開的發(fā)光器件100電連接到設(shè)置在主體201中的第一和第二引線電極 211和213。在這樣的情況下，發(fā)光器件100可以通過多條布線102連接到第一和第二引線電極211和213。發(fā)光器件100可以通過倒裝芯片方案或者貼片方案電連接到第一和第二引線電極211和213。第一和第二引線電極211和213包括引線框架或者金屬層，但是實(shí)施例不限于此。第一和第二引線電極211和213可以通過主體201的側(cè)表面從腔體203的下表面延伸到主體201的下表面，但是實(shí)施例不限于此。通過模制構(gòu)件205覆蓋發(fā)光器件100。模制構(gòu)件205可以包括諸如硅或者環(huán)氧的透明樹脂材料，并且可以包含熒光材料。模制構(gòu)件205接觸透射層140的粗糙表面，從而提
高結(jié)合強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層的外周部分處的電流擴(kuò)展層和透射層提取從發(fā)光器件100的內(nèi)部發(fā)射的光的大部分?？梢酝ㄟ^模制構(gòu)件205將提取的光釋放到外側(cè)。通過使用相同的材料或者沒有折射率差的材料形成透射層140和模制構(gòu)件205，使得可以提高發(fā)光器件100的光提取效率。透射透鏡可以額外地設(shè)置在模制構(gòu)件205上，并且可以直接或者間接地接觸模制構(gòu)件205。發(fā)光器件封裝30可以包括至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件或者多個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件，但是實(shí)施例不限于此。通過直接的貼片方案而沒有額外的結(jié)合工藝，將根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件安裝在引線框架或者印制電路板上，并且然后可以通過使用模制構(gòu)件進(jìn)行封裝?！凑彰飨到y(tǒng)〉多個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝被排列在基板上。用作光學(xué)構(gòu)件的導(dǎo)光板、棱鏡片以及擴(kuò)散片可以設(shè)置在從發(fā)光器件發(fā)射的光的路徑上。發(fā)光器件封裝、基板以及光學(xué)構(gòu)件可以用作照明單元。照明單元被實(shí)現(xiàn)為頂視型或者側(cè)視型以被提供給諸如便
12攜式終端和膝上計(jì)算機(jī)的顯示設(shè)備。另外，照明單元可以不同地應(yīng)用于諸如照明裝置和指示器裝置的各種領(lǐng)域。根據(jù)另一實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)包括發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)。例如，照明系統(tǒng)可以包括照明燈、信號(hào)燈、車輛的頭燈、以及電子標(biāo)識(shí)牌。除了照明燈、信號(hào)燈、車輛頭燈、電子顯示器等之外，照明系統(tǒng)可以包括圖9和圖 10中所示的顯示設(shè)備、圖11中所示的照明裝置。圖9是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖。參考圖9，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1051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將光提供給導(dǎo)光面板1041的至少側(cè)表面，并且最終用作顯示設(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的一個(gè)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可以設(shè)置在板1033上并且以預(yù)定間隔相互間隔開。板1033可以是包括電路圖案(未示出)的印制電路板(PCB)。板1033可以包括金屬芯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安裝在側(cè)表面或散熱板上的情況下，板1033可以被去除。在此，部分散熱板可以接觸底蓋1011的上表面。多個(gè)發(fā)光器件封裝30可以安裝在板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間隔開預(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是導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面的光入射部分，但是本公開不限于此。反射構(gòu)件1022可以設(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朝著上方向?qū)?，從而能夠增?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注塑成型的工藝來制造。而且，底蓋1011可以包括具有高熱導(dǎo)率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通過使用通過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯
13示設(shè)備1000可以被應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、用于筆記本電腦的顯示器、用于膝上電腦的顯示器、電視，等等。光學(xué)片1051設(shè)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)片可以設(shè)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作為放置在發(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10是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的截面圖。參考圖10，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1154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1154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，并且可以被去除。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和垂直棱鏡片將入射光集中在顯示區(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1154設(shè)置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件1154將從發(fā)光模塊1060發(fā)射的光變?yōu)槠矫婀?，并且?zhí)行擴(kuò)散、聚光等等。圖11是根據(jù)實(shí)施例的照明單元的透視圖。參考圖11，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防護(hù)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)造排列并且彼此間隔開預(yù)定的距離。板1532可以是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)、金屬芯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)或者白色光的有色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可以具有白光LED、紅光LED、以及綠光LED的組合以獲得高顯色指數(shù) (CRI)。
連接端子1520可以電連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。連接端子1520可以螺紋耦接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)施例的發(fā)光器件封裝能夠被應(yīng)用于照明單元。照明單元具有其中設(shè)置多個(gè)發(fā)光器件或者多個(gè)發(fā)光器件封裝的結(jié)構(gòu)。另外，照明單元可以包括照明燈、信號(hào)燈、車輛的頭燈、以及電子標(biāo)識(shí)牌。制造根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的方法包括下述步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上形成有源層；在有源層上形成第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的傾斜的外側(cè)表面處形成粗糙部；在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一側(cè)處形成平坦的表面；以及在粗糙部上形成具有低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的折射率的折射率的透射層。能夠提高根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的光提取效率。實(shí)施例能夠提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。根據(jù)實(shí)施例，能夠提高發(fā)光器件封裝的發(fā)光效率。實(shí)施例被選擇性地可應(yīng)用于另一實(shí)施例。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。
1權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的有源層、以及在所述有源層上的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一光提取結(jié)構(gòu)，所述第一光提取結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外側(cè)上并且包括形成為臺(tái)階結(jié)構(gòu)的多個(gè)上表面和多個(gè)側(cè)表面；以及透射層，所述透射層在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第一光提取結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括第一半導(dǎo)體層和第二光提取結(jié)構(gòu)，所述第一半導(dǎo)體層在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面，所述第二光提取結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層的外部上并且包括形成為臺(tái)階結(jié)構(gòu)的多個(gè)上表面和多個(gè)側(cè)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述透射層進(jìn)一步延伸在所述第一半導(dǎo)體層的第二光提取結(jié)構(gòu)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述透射層具有比所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的厚度薄的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述透射層包括粗糙層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一光提取結(jié)構(gòu)的上表面是Ga-面。
7.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)體層具有隨著所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述有源層而逐漸地變寬的寬度。
8.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)體層的外部和所述第一光提取結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述透射層包括導(dǎo)電材料或者絕緣材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述透射層具有低于所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的折射率的折射率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中沿著所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分以回路形狀形成所述第一光提取結(jié)構(gòu)的每個(gè)上表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括電極接觸部分，所述電極接觸部分以臺(tái)階結(jié)構(gòu)形成在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的至少一個(gè)外部上并且與所述有源層的側(cè)表面間隔開；和第一電極，所述第一電極設(shè)置在所述電極接觸部分的上表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層下面的襯底和在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層上的電流擴(kuò)展層，其中設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分處的上表面是Ga-面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述襯底上的第一半導(dǎo)體層；和在所述襯底和所述第一半導(dǎo)體層之間包括多個(gè)凸部的凹凸結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件，其中所述第一光提取結(jié)構(gòu)的每個(gè)上表面是 Ga-面并且以回路的形狀設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外周部分處。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光器件及其制造方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一光提取結(jié)構(gòu)，該第一光提取結(jié)構(gòu)形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的外部上并且具有形成為臺(tái)階結(jié)構(gòu)的多個(gè)上表面和多個(gè)側(cè)表面；以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的第一光提取結(jié)構(gòu)上的透射層。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102222740SQ20111009772
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者林祐湜, 金明洙, 金省均 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司