專利名稱：發(fā)光器件及包括該發(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)明涉及一種發(fā)光器件以及包括該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù)：
使用III-V族或II-VI族化合物半導(dǎo)體材料的發(fā)光器件，諸如發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LD)，依靠薄膜生長(zhǎng)技術(shù)和器件材料的發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)可以呈現(xiàn)出諸如紅、綠、藍(lán)和紫外的各種顏色。也可以用熒光材料或者通過顏色混合高效地產(chǎn)生白光。此外，與諸如 熒光燈和白熾燈的常規(guī)光源相比，這些發(fā)光器件具有諸如低功耗、半永久壽命、快速響應(yīng)時(shí)間、安全以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。因此，這些發(fā)光元件越來(lái)越多地被應(yīng)用于光通信單元的傳輸模塊、作為構(gòu)成液晶顯示(LCD)裝置的背光的冷陰極熒光燈(CCFL)的替代品的發(fā)光二極管背光、使用白光發(fā)光二極管作為熒光燈或白熾燈的替代品的照明設(shè)備、車輛的頭燈以及交通燈。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件采用作為絕緣性襯底的藍(lán)寶石襯底，這是因?yàn)榭缮藤?gòu)的襯底中沒有具有與諸如GaN的氮化物半導(dǎo)體材料相同的晶體結(jié)構(gòu)同時(shí)可與氮化物半導(dǎo)體材料晶格匹配的襯底。在這樣的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件中，在藍(lán)寶石襯底和在該藍(lán)寶石襯底之上生長(zhǎng)的GaN層之間會(huì)存在晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)的差異。結(jié)果，在藍(lán)寶石襯底和GaN層之間會(huì)發(fā)生晶格失配，使得大量晶體缺陷會(huì)存在于GaN層中。這樣的晶體缺陷會(huì)導(dǎo)致漏電流增大。當(dāng)外部靜電被施加到發(fā)光器件時(shí)，該發(fā)光器件的具有大量晶體缺陷的有源層會(huì)被由于靜電而產(chǎn)生的強(qiáng)場(chǎng)損傷。一般地，已知GaN薄膜中存在密度為101° IO1Vcm2的晶體缺陷(螺旋缺陷(threading defect))。這樣的具有大量晶體缺陷的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件防御電的影響的能力會(huì)非常弱。為此，用于保護(hù)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件免受靜電和閃電影響的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化一直作為非常重要的技術(shù)問題而被強(qiáng)調(diào)。一般地，常規(guī)的GaN發(fā)光器件具有這樣的靜電放電(ESD)特性，即，在人體模式(HBM)下，該器件能夠耐受正向的高達(dá)數(shù)千伏的靜電，而不能耐受反向的數(shù)百伏的靜電。表現(xiàn)出這樣的ESD特性主要是因?yàn)槠骷木w缺陷，如上所述。為了改進(jìn)這樣的ESD特性并借此以保護(hù)發(fā)光器件免受ESD，提出將肖特基二極管或齊納二極管與發(fā)光器件并聯(lián)連接。然而，這一提議由于單獨(dú)需要肖特基二極管或齊納二極管而導(dǎo)致繁瑣且導(dǎo)致制造成本增加。因此，需要改進(jìn)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)，并借此以改進(jìn)發(fā)光器件的ESD特性
發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例獲得了對(duì)發(fā)光器件的靜電放電(ESD)特性的改進(jìn)，且因而獲得了可靠性的提聞。在一個(gè)實(shí)施例中，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、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，其中，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、該有源層和該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被設(shè)置為在相同方向上彼此鄰近，該有源層包括交替地堆疊至少一次的阱層和勢(shì)壘層，并且該阱層具有比該勢(shì)壘層小的能帶隙；掩模層，該掩模層設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中；第一電極，該第一電極設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；和第二電極，該第二電極設(shè)置在該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，其中，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被形成有至少一個(gè)凹部。在另一個(gè)實(shí)施例中，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、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；掩模層，該掩模層設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中，該掩模層包括窗口區(qū)；第一電極，該第一電極設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；和第二電極，該第二電極設(shè)置在該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，其中，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包 括被形成為與該掩模層的該窗口區(qū)垂直地重疊的至少一個(gè)凹部。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光器件封裝包括封裝主體；第一引線框和第二引線框，該第一引線框和第二引線框設(shè)置在該封裝主體上；和發(fā)光器件，該發(fā)光器件設(shè)置在該封裝主體上，并且電連接到該第一引線框和第二引線框，其中，該發(fā)光器件包括襯底、發(fā)光結(jié)構(gòu)、掩模層、第一電極和第二電極，該發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在該襯底上，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，其中，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、該有源層和該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被設(shè)置為在相同方向上彼此鄰近，該有源層包括交替地堆疊至少一次的阱層和勢(shì)壘層，且該阱層具有比該勢(shì)壘層小的能帶隙，該掩模層設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中，該第一電極設(shè)置在該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，且該第二電極設(shè)置在該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，并且其中，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被形成有至少一個(gè)凹部。


可以參照附圖詳細(xì)描述布置和實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，附圖中圖I是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖2至圖9是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于制造發(fā)光器件的方法的視圖；圖10是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖11是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖12是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖13是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖14是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的視圖；圖15是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的照明設(shè)備的分解透視圖，其包括根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝；圖16是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的頭燈的視圖，其中設(shè)置有根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)的發(fā)光器件；以及圖17是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖，其中布置有根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。
具體實(shí)施方式
下文中，將參照附圖描述實(shí)施例。
要了解的是，當(dāng)元件被稱為在另一個(gè)元件“上”或者“下”時(shí)，其可以直接在該元件上/下，也可以存在一個(gè)或多個(gè)插入元件。當(dāng)元件被稱為“上”或“下”時(shí)，基于該元件可以包括“在該元件下”以及“在該元件上”。
圖中，為了描述方便且清楚，每層的厚度或尺寸被夸大、省略或者示意性圖示出。 而且，每個(gè)構(gòu)成元件的尺寸或面積未完全反應(yīng)其實(shí)際尺寸。
圖I是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖。圖I圖示出水平式發(fā)光器件。
在這些實(shí)施例或其他實(shí)施例中，發(fā)光器件可以是半導(dǎo)體發(fā)光器件，例如，發(fā)光二極管。
參照?qǐng)D1，示出了發(fā)光器件100。發(fā)光器件100包括設(shè)置在襯底110之上的緩沖層 120、設(shè)置在緩沖層120之上的未摻雜半導(dǎo)體層130以及設(shè)置在未摻雜半導(dǎo)體層130上的發(fā)光結(jié)構(gòu)。發(fā)光結(jié)構(gòu)包括順序地設(shè)置在未摻雜半導(dǎo)體層130上的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140、 有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180。
緩沖層120適于減小襯底110和生長(zhǎng)在襯底110之上的半導(dǎo)體層之間的晶格失配和熱膨脹系數(shù)差。當(dāng)然，緩沖層120不是必需的。
第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140、有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180在相同方向上堆疊，同時(shí)布置為彼此鄰近。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140、有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180可以具有不同的厚度。
發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度(dl)可以大約是8. 5 9. O μ m。
可以在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140中設(shè)置掩模層(mask layer) 150。也可以在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140上形成凹部145。
掩模層150可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
掩模層150具有被掩模覆蓋的掩蔽區(qū)(masking region)和沒有被掩模覆蓋的窗口區(qū)。這將在下文中描述?？梢栽诘谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的一部分，即第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b上形成凹部145，使凹部145對(duì)應(yīng)于掩模層150的窗口區(qū)。
凹部145可以設(shè)置在窗口區(qū)和有源層160之間。
凹部145可以具有V型坑形狀(V-pit shape)、倒多邊形玉米(inverted polygonal corn)形狀或者倒金字塔形狀。
發(fā)光器件也可以包括設(shè)置在有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之間的電子阻擋層170。
可以從第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的一部分對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)行臺(tái)面蝕刻?？梢栽诟鶕?jù)臺(tái)面蝕刻而暴露的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的一部分， 即第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a上設(shè)置第一電極182。
可以在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180上設(shè)置第二電極184。
第一電極182和第二電極184中的每個(gè)可以具有大約50 150 μ m的寬度(d2)。
此外，第一電極182和第二電極184中的每個(gè)均可以具有大約1000 1500nm的厚度(d3)。
通過臺(tái)面蝕刻除去的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180、有源層160和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的厚度(d5)可以是大約800nm。該厚度根據(jù)設(shè)計(jì)可以具有±10%的公差。
可以在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180和第二電極184之間形成透明電極層190。
透明電極層190可以布置成其至少一部分接觸第二電極184。
透明電極層190與第二電極184電連接，以使從第二電極184供給的電流均勻擴(kuò)散，并且借此以獲得對(duì)發(fā)光器件100的發(fā)光效率的提高。
透明電極層190可以包括銦錫氧化物(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)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/ Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh 或 Pd 中的至少一種。
透明電極層190可以形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180的整個(gè)上表面或一部分上表面上，但實(shí)施例不限于此。例如，透明電極層190可以形成為其至少一部分與第二電極 184垂直地重疊。
透明電極層190的厚度可以是大約60 170nm。
根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光器件可以制作為具有大約100 200 μ m或100 300 μ m的總高度(d4)。
圖2至圖9是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于制造發(fā)光器件的方法的視圖。下文中，將參照?qǐng)D2至圖9描述根據(jù)圖示出的實(shí)施例的發(fā)光器件制造方法。
參照?qǐng)D2，首先，在襯底110之上生長(zhǎng)緩沖層120和未摻雜半導(dǎo)體層130。
襯底110可以使用適合于半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)的材料或者載體晶片(carrier wafer) 來(lái)形成。襯底110可以是由具有極佳導(dǎo)熱性的材料制成。襯底110可以是導(dǎo)電性襯底或絕緣性襯底。例如，襯底110可以是由藍(lán)寶石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge或 Ga2O3中的至少一種制成?？梢詫?duì)襯底110執(zhí)行濕法清洗，以從襯底110的表面去除雜質(zhì)。
可以在襯底110的表面之上形成諸如粗糙部的光提取結(jié)構(gòu)115，發(fā)光結(jié)構(gòu)將與其鄰近。
光提取結(jié)構(gòu)115可以具有周期性圖案或非周期性圖案。
從發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光在被光提取結(jié)構(gòu)115不規(guī)則地反射之后從發(fā)光器件向外發(fā)出。這樣，發(fā)光器件100的光提取效率被提高。
堆疊在襯底110之上的緩沖層120適于減小在襯底110的材料和形成在襯底110 之上的層的材料之間的晶格失配和熱膨脹系數(shù)差。緩沖層120可以是由III-V族化合物半導(dǎo)體制成，例如，GaN, InN, AIN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 或 AlInN 中的至少一種。
形成未摻雜半導(dǎo)體層130，以獲得對(duì)隨后將生長(zhǎng)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的結(jié)晶性的提高。未摻雜半導(dǎo)體層130可以與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140相同，但其與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140相比具有相當(dāng)?shù)偷膶?dǎo)電性這一點(diǎn)除外，這是因?yàn)闆]有用η型摻雜物摻雜未摻雜半導(dǎo)體層130。
替代地，不生長(zhǎng)未摻雜半導(dǎo)體層130。
參照?qǐng)D3，然后在未摻雜半導(dǎo)體層130之上生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a。
第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a可以由半導(dǎo)體化合物制成，例如，III-V族或II-VI族化合物半導(dǎo)體?？梢杂玫谝粚?dǎo)電類型摻雜物摻雜第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a為η型半導(dǎo)體層時(shí)，第一導(dǎo)電類型摻雜物為η型摻雜物。η型摻雜物可以包括Si、Ge、Sn、Se或Te，但實(shí)施例不限于此。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a為p型半導(dǎo)體層時(shí)，第一導(dǎo)電類型摻雜物為P型摻雜物。P型摻雜物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等， 但實(shí)施例不限于此。
第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a可以包括具有式為AlxInyGa^N(O彡x彡1， O彡y彡I且0<x+y彡I)的半導(dǎo)體材料。例如,第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a可以由GaN、 InN, AIN, InGaN, AlGaN, InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP 或 AlInGaP中的至少一種制成。
參照?qǐng)D4，然后可以在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a之上形成掩模層150。
圖4A是圖示出在形成掩模層150之后得到的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4B-4G是在形成掩模層150之后得到的結(jié)構(gòu)的平面圖。
在示例性實(shí)施例中，根據(jù)側(cè)向外延過生長(zhǎng)(ELO)工藝生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 140a 和 140b ο
由于襯底110和氮化物(GaN)半導(dǎo)體層之間的晶格常數(shù)差異，諸如螺旋位錯(cuò) (threading dislocation)的晶體缺陷從襯底110和生長(zhǎng)在襯底110之上的氮化物半導(dǎo)體層之間的界面前進(jìn)到發(fā)光器件的上表面。如上所述，ELO工藝是用于減小晶體缺陷的工藝。
ELO工藝是用于通過在側(cè)向方向上生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體層來(lái)抑制形成在襯底和氮化物半導(dǎo)體層之間的界面處的晶體缺陷向發(fā)光器件的頂部遷移的方法。
掩模層150具有被掩模覆蓋的掩蔽區(qū)M和沒有被掩模覆蓋的窗口區(qū)W。雖然掩模層150在圖示情況下可以具有若干窗口區(qū)W，但為了簡(jiǎn)明描述，下面將僅結(jié)合一個(gè)窗口區(qū)W 來(lái)進(jìn)行描述。
掩模層150可以包括硅氧化物膜(SiO2)或硅氮化物膜(SiN)。
掩模層150可以具有O. 01 I. 5μπι的厚度dl。當(dāng)掩模層150過薄時(shí)，其會(huì)不能執(zhí)行在ELO工藝中需要的掩模功能。另一方面，當(dāng)掩模層150過厚時(shí)，最后得到的發(fā)光器件會(huì)被不必要地加厚。在后一種情況下，掩模層150會(huì)妨礙第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的側(cè)向生長(zhǎng)。
窗口區(qū)W和掩蔽區(qū)M之間的寬度比可以是I : O. I至10。在此情況下，窗口區(qū)W 的寬度可以是至少0.5 μ m。
參照?qǐng)D4A，窗口區(qū)W的寬度意指發(fā)光器件未被掩模覆蓋的水平寬度，而掩蔽區(qū)M的寬度意指發(fā)光器件被掩模覆蓋的水平寬度。如上參照?qǐng)DI所述，窗口區(qū)W的寬度與凹部145 的形成有關(guān)，這是因?yàn)榘疾?45形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的對(duì)應(yīng)于窗口區(qū)W的一部分上。
據(jù)此，當(dāng)窗口區(qū)W具有小于O. 5 μ m的寬度Clw時(shí)，其會(huì)妨礙凹部145的形成。在此情況下，提高發(fā)光器件的ESD特性的效果會(huì)被極大地減小。
掩模層150可以被構(gòu)圖為從頂側(cè)觀看時(shí)掩蔽區(qū)M和窗口區(qū)W具有特定的水平截面形狀。
掩模層150抑制形成在襯底和氮化物半導(dǎo)體層之間的界面處的晶體缺陷向發(fā)光器件的頂部遷移。據(jù)此，可以控制螺旋位錯(cuò)的形成，使得從發(fā)光器件的頂側(cè)觀看時(shí)螺旋位錯(cuò)形成在期望的位置。
例如，從頂側(cè)觀看時(shí)，掩模層150的水平截面形狀可以是格子形狀、條紋形狀、圓形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀。
對(duì)掩模層150進(jìn)行的構(gòu)圖可以實(shí)現(xiàn)為被掩模覆蓋的掩蔽區(qū)M具有格子形狀、條紋形狀、圓形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀。替代地，對(duì)掩模層150進(jìn)行的構(gòu)圖可以實(shí)現(xiàn)為未被掩模覆蓋的窗口區(qū)W具有格子形狀、條紋形狀、圓形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀。 當(dāng)然，本實(shí)施例不限于上述條件。
參照?qǐng)D4B，可以看出，圖4A的發(fā)光器件中的掩模層150被構(gòu)圖為具有條紋形狀。
此外，例如，掩模層150可以被構(gòu)圖為掩蔽區(qū)M具有格子形狀，且窗口區(qū)W具有多邊形形狀，如圖4C所示。另一方面，如圖4D所示，掩模層150可以被構(gòu)圖為掩蔽區(qū)M具有多邊形形狀。此外，如圖4E所示，掩模層150可以被構(gòu)圖為掩蔽區(qū)M具有另一種條紋形狀。 如圖4F所示，掩模層150可以被構(gòu)圖為掩蔽區(qū)M具有圓形形狀。此外，如圖4G所示，掩模層150可以被構(gòu)圖為掩蔽區(qū)M具有另一種多邊形形狀。
參照?qǐng)D5，在沒有形成掩模的窗口區(qū)W之上再生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b。
第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b具有與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140a的材料相同的組成。
隨著在窗口區(qū)W之上再生長(zhǎng)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b在由圖5的相對(duì)的箭頭表示的方向上側(cè)向生長(zhǎng)而使得其生長(zhǎng)部分接合，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b具有整體的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D5，可以看出，形成在襯底110的上表面處的螺旋位錯(cuò)Dw到達(dá)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b在通過窗口區(qū)W暴露的區(qū)域中再生長(zhǎng)的一部分，而形成在襯底110的上表面處的螺旋位錯(cuò)Dm不能到達(dá)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b在被掩蔽區(qū)M覆蓋的區(qū)域中側(cè)向生長(zhǎng)的部分。
據(jù)此，可以根據(jù)掩模層150的圖案形狀對(duì)到達(dá)發(fā)光器件的頂部的螺旋位錯(cuò)D的位置加以控制。
參照?qǐng)D6，可以在螺旋位錯(cuò)Dw在經(jīng)過掩模層150的窗口區(qū)W之后到達(dá)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的部分處形成凹部145。
即，如圖6所不，凹部145可以設(shè)置在掩模層150的窗口區(qū)W之上。
凹部145可以是在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的生長(zhǎng)過程中自然形成的。即，可以與生長(zhǎng)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b同時(shí)地形成凹部145。
例如，可以通過控制第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的晶體生長(zhǎng)速率來(lái)形成凹部 145。晶體生長(zhǎng)速率可以根據(jù)例如第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的前驅(qū)體流速(precursor flow rate)、生長(zhǎng)壓力、生長(zhǎng)溫度、摻雜程度等來(lái)加以控制。
凹部145形成在貫穿發(fā)光器件結(jié)構(gòu)的螺旋位錯(cuò)Dw周圍。據(jù)此，可以避免電流集中在螺旋位錯(cuò)Dw上的現(xiàn)象。即，對(duì)光的發(fā)射有貢獻(xiàn)的載流子的比率增加，從而抑制了漏電流的產(chǎn)生。因而，可以提高發(fā)光器件的發(fā)光效率。
之后，如圖7所示，在其頂表面上設(shè)置有凹部145的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b 之上生長(zhǎng)有源層160。
在有源層160中，通過第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140注入的電子遇到通過隨后形成的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180注入的空穴，從而發(fā)出具有由有源層160(發(fā)光層)的材料的本征能帶確定的能量的光。
有源層160可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多重量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的至少一種。例如，有源層160可以通過注入三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2) 和三甲基銦氣體(TMIn)而具有多重量子阱結(jié)構(gòu)，但實(shí)施例不限于此。
有源層160可以具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)具有交替至少一次的阱層和勢(shì)壘層。阱層 / 勢(shì)壘層可以具有由 InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、 GaAs (InGaAs)/AlGaAs 和 GaP (InGaP)/AlGaP 中的至少一種制成的層對(duì)結(jié)構(gòu)(layer pair structure),但實(shí)施例不限于此。講層可以由具有帶隙比勢(shì)魚層的帶隙小的材料制成。
因?yàn)橛性磳?60被生長(zhǎng)為符合第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的上表面的結(jié)構(gòu),所以有源層可以具有形成在有源層160的上表面的對(duì)應(yīng)于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140b的凹部 145的部分處的凹部。
參照?qǐng)D8，隨后在有源層160之上形成第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180。
第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180可以由半導(dǎo)體化合物制成，例如，用第二導(dǎo)電類型摻雜物摻雜的III-V族化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180可以包括具有式為 InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1,0彡x+y ( I)的半導(dǎo)體材料。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層180為P型半導(dǎo)體層時(shí)，第二導(dǎo)電類型摻雜物為P型摻雜物。P型摻雜物可以包括Mg、 Zn、Ca、Sr、Ba等，但實(shí)施例不限于此。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層180為η型半導(dǎo)體層時(shí)，第二導(dǎo)電類型摻雜物為η型摻雜物。η型摻雜物可以包括Si、Ge、Sn、Se或Te，但實(shí)施例不限于此。
包括上述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140、有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180的發(fā)光結(jié)構(gòu)可以使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)等來(lái)形成。當(dāng)然，形成方法不限于上述方法。
可以在有源層160和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之間插入電子阻擋層170。
電子阻擋層170可以包括AlGaN。電子阻擋層170起電勢(shì)勢(shì)壘的作用，以防止從第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140注入的電子遷移到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180。
隨著有源層160和電子阻擋層170順序地堆疊，形成在對(duì)應(yīng)于凹部145的區(qū)域中的凹部具有傾斜度減小的傾斜面。當(dāng)該凹部完全被第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180的材料填充時(shí)，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180的上表面可以是平整而沒有凹部的。然后可以在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之上形成透明電極層190。
透明電極層190可以形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180的整個(gè)上表面或一部分上表面上，但實(shí)施例不限于此。例如，透明電極層190可以形成為其至少一部分與隨后將形成的第二電極184垂直地重疊。
透明電極層190可以設(shè)置為其至少一部分接觸第二電極184。
參照?qǐng)D9，然后從第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的一部分對(duì)得到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行臺(tái)面蝕刻。
可以在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140的根據(jù)臺(tái)面蝕刻而暴露的一部分上設(shè)置第一電極182?？梢栽诘诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層180上設(shè)置第二電極184。
第一電極182和第二電極184可以由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu) 或金(Au)中的至少一種制成，以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。如上所述，到達(dá)發(fā)光器件的頂部的螺旋位錯(cuò)的位置可以用掩模層150加以控制。而且，在存在到達(dá)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的螺旋位錯(cuò)的位置處形成凹部。據(jù)此，可以減小有源層的應(yīng)力并改進(jìn)發(fā)光器件的ESD特性。因而，提高發(fā)光器件的可靠性。
圖10是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖。
根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件可以是水平式發(fā)光器件，并且透明電極層190可以位于第二電極184和發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之間。
透明電極層190可以具有對(duì)應(yīng)于第二電極184而形成的開口區(qū)域，并且第二電極 184可以位于該開口區(qū)域中。
圖11是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖。
根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件可以是水平式發(fā)光器件，并且透明電極層190可以位于第二電極184的發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之間。
透明電極層190可以具有對(duì)應(yīng)于第二電極184而形成的開口區(qū)域，并且絕緣層195 可以位于該開口區(qū)域中。
第二電極184的底表面可以與絕緣層195接觸。
絕緣層195可以與第二電極184部分地重疊。據(jù)此，可以防止電流集中在發(fā)光結(jié)構(gòu)的中心，并且其可以沿著橫向方向擴(kuò)散。
例如，絕緣層195可以具有大約IOOnm的厚度，并且其可以包括SiOjP SiN2中的至少一種。
參照?qǐng)D11，絕緣層195的上表面可以與第二電極184接觸，并且絕緣層195的下表面可以與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180接觸。
圖12是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖。
根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件可以是水平式發(fā)光器件。透明電極層190可以分別位于第二電極184和發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之間以及第一電極182和發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140之間。
透明電極層190可以具有對(duì)應(yīng)于第二電極184而形成的開口區(qū)域。絕緣層195可以位于該開口區(qū)域中。
絕緣層195可以與第二電極184部分地重疊，該絕緣層195位于設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180和第二電極184之間的透明電極層190中。
絕緣層195可以防止電流集中在發(fā)光結(jié)構(gòu)的中心，使電流沿著橫向方向擴(kuò)散。
圖12中，示出了透明電極層190的下表面被開口，使得絕緣層195能夠與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180接觸，并且這只是眾多示例中的一個(gè)。替代地，透明電極層190的上表面也可以被開口，使得絕緣層195能夠與第二電極184和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180接觸。 換言之，絕緣層195的上表面可以與第二電極184接觸，并且絕緣層195的下表面可以與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180接觸，如圖11所示。
參照?qǐng)D12，鈍化層198可以位于第一電極182和第二電極184的側(cè)表面以及發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面上。
鈍化層198可以由諸如非導(dǎo)電性氧化物或氮化物的絕緣性材料形成，例如，硅氧化物(SiO2)層、氮氧化物層或者鋁氧化物層。
對(duì)其他元件的描述可以與上述實(shí)施例的元件描述相同，據(jù)此將省略描述。
圖13是圖示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖。
圖I圖示出水平式發(fā)光器件的實(shí)施例。另一方面，圖13圖示出垂直式發(fā)光器件的實(shí)施例。
對(duì)于圖13中與參照?qǐng)DI描述的構(gòu)造相同的構(gòu)造，將不加以描述。即，下面將僅結(jié)合圖13的發(fā)光器件中不同于圖I的發(fā)光器件的構(gòu)造來(lái)進(jìn)行描述。
用附圖標(biāo)記“200”表示的垂直式發(fā)光器件具有由水平式發(fā)光器件100的結(jié)構(gòu)垂直反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，凹部145的結(jié)構(gòu)可以具有朝向發(fā)光結(jié)構(gòu)的頂部逐漸減小的寬度，亦即， 具有朝向第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層140逐漸減小的寬度。
可以通過分離襯底110、緩沖層120和未摻雜半導(dǎo)體層130，并且然后在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180上設(shè)置歐姆層220和/或反射層240以及支撐襯底210來(lái)制作垂直式發(fā)光器件200。
襯底110、緩沖層120和未摻雜半導(dǎo)體層130的分離可以通過使用受激準(zhǔn)分子激光器的激光剝離(LLO)法，或者干法或濕法蝕刻法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層180為P型半導(dǎo)體層時(shí)，其由于低的摻雜物濃度而具有高接觸電阻。為此，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180會(huì)表現(xiàn)出差的金屬歐姆特性。歐姆層220 適于改進(jìn)歐姆特性。歐姆層220不是必需的。
對(duì)于歐姆層220而言，可以選擇性使用光透射導(dǎo)電層或金屬。例如，歐姆層220可以由銦錫氧化物(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)、氧化銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、IZO 氮化物(IZON)、Al-GaZnO (AGZO)、In-GaZnO (IGZO)、ZnO、IrOx, RuOx, NiO, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、 Pt、Au、或Hf中的至少一種制成，但實(shí)施例不限于此。
可以在歐姆層220之下設(shè)置反射層240。反射層240可以由例如Ag、Ni、Al、Rh、 Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或Hf的選擇性組合制成。替代地，使用金屬材料和諸如ΙΖ0、ΙΖΤ0、 ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO或ATO的光透射導(dǎo)電性材料，可以將反射層240形成為具有多層結(jié)構(gòu)。反射層240可以具有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZ0/Ag/Ni等的堆疊結(jié)構(gòu)。當(dāng)反射層240由與發(fā)光結(jié)構(gòu)(例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180)進(jìn)行歐姆接觸的材料制成時(shí)，歐姆層220可以被省去，但實(shí)施例不限于此。
反射層240可以有效地反射從有源層160發(fā)出的光，從而獲得對(duì)發(fā)光器件的光提取效率的極大提聞。
可以在發(fā)光結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層180之下設(shè)置電流擴(kuò)展層230。當(dāng)存在歐姆層220時(shí)，電流擴(kuò)展層230可以由歐姆層220包圍。
電流擴(kuò)展層230可以由金屬制成。例如，電流擴(kuò)展層230可以選擇性地包括選自由Ti、Au、Ni、In、Co、W或Fe組成的組中的至少一種,但實(shí)施例不限于此。
電流擴(kuò)展層230可以形成為其至少一部分與第一電極182垂直地重疊。
電流擴(kuò)展層230使發(fā)光結(jié)構(gòu)中流動(dòng)的電流均勻地?cái)U(kuò)展，從而獲得對(duì)發(fā)光器件的發(fā)光效率的提高。
在反射層240之下設(shè)置支撐襯底210?？梢栽诜瓷鋵?40和支撐襯底210之間插入結(jié)合層250。
結(jié)合層250可以包括勢(shì)壘金屬、結(jié)合金屬等。例如，結(jié)合層250可以包括Ti、Au、 Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag或Ta中的至少一種,但實(shí)施例不限于此。
支撐襯底210可以是導(dǎo)電性襯底，以便在支撐發(fā)光結(jié)構(gòu)的同時(shí)起第二電極的作用。支撐襯底210可以由具有高導(dǎo)電性和高導(dǎo)熱性的材料制成。例如，使用選自由鑰(Mo)、 硅(Si)、鎢(W)、銅(Cu)、鋁(Al)及其合金材料組成的組中的材料，可以將支撐襯底210形成為具有特定厚度的基礎(chǔ)襯底。此外，支撐襯底210可以選擇性地包括金(Au)、銅合金、鎳、 Cu_W、載體晶片(例如，GaN> Si、Ge、GaAs> ZnO> SiGe、SiC、SiGe、Ga2O3 等)、導(dǎo)電片等等。
圖14是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的視圖。
用附圖標(biāo)記“300”表示的根據(jù)圖示實(shí)施例的發(fā)光器件封裝包括形成有腔的主體 310、安裝在主體310上的第一引線框321和第二引線框322、安裝在主體310上同時(shí)電連接到第一引線框321和第二引線框322的發(fā)光器件、以及形成在腔內(nèi)的模制物340。發(fā)光器件可以是根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)的發(fā)光器件100或200。在圖示情況中，發(fā)光器件是發(fā)光器件 100。
腔可以起反射器的作用，用于反射由包括在發(fā)光器件封裝300中的發(fā)光器件產(chǎn)生的光。腔不是必需的，并且主體310可以具有平整的上表面。
主體310可以由硅材料、合成樹脂材料或金屬材料制成。當(dāng)主體310由諸如金屬材料的導(dǎo)電性材料制成時(shí)，盡管未示出，但在主體310的表面上涂覆有絕緣層，以避免第一引線框321和第二引線框322之間的電短路。
第一引線框321和第二引線框322彼此電隔離，并且將電流供給到發(fā)光器件100。 第一引線框321和第二引線框322也可以反射由發(fā)光器件100產(chǎn)生的光，以獲得對(duì)發(fā)光效率的提高。除此之外，第一引線框321和第二引線框322還可以用于使由發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱向外散發(fā)。
發(fā)光器件100可以被安裝在主體310上或者第一引線框321或第二引線框322上。 在圖示實(shí)施例中，發(fā)光器件100可以直接電連接到第一引線框321，同時(shí)經(jīng)由線330連接到第二引線框322。使用倒裝芯片法或管芯結(jié)合法代替弓丨線結(jié)合法，可以將發(fā)光器件100連接到引線框321和322。
模制物340包封發(fā)光器件100，以保護(hù)發(fā)光器件100。模制物340包括熒光體350， 以改變從發(fā)光器件100發(fā)出的光的波長(zhǎng)。
從發(fā)光器件100發(fā)出的第一波長(zhǎng)范圍的光被熒光體350激發(fā)，使得其改變成第二波長(zhǎng)范圍的光。隨著第二波長(zhǎng)范圍的光經(jīng)過透鏡(未示出)，其光學(xué)路徑會(huì)被改變。
制備多個(gè)發(fā)光器件封裝，并隨后將其排列在基板上，這些封裝中每個(gè)均具有根據(jù)圖示實(shí)施例的上述結(jié)構(gòu)?？梢栽诎l(fā)光器件封裝的光學(xué)路徑上布置光學(xué)構(gòu)件，亦即，導(dǎo)光板、 棱鏡片、擴(kuò)散片等。這樣的發(fā)光器件封裝、基板、光學(xué)構(gòu)件可以用作光單元。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，使用結(jié)合上述實(shí)施例描述的半導(dǎo)體發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝，可以實(shí)現(xiàn)顯示設(shè)備、指示設(shè)備或照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)可以包括例如燈或街燈。
下文中，將描述作為包括上述發(fā)光器件封裝的照明系統(tǒng)的實(shí)施例的照明設(shè)備、頭燈和背光單元。
圖15是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的照明設(shè)備的分解透視圖，其包括根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。
參照?qǐng)D15，根據(jù)圖示實(shí)施例的照明設(shè)備包括用于發(fā)射光的光源600、在其中安裝光源600的外殼400、用于散發(fā)由光源600產(chǎn)生的熱的散熱單元500、以及用于將光源600 和散熱單元500耦接到外殼400的保持器700。
外殼400包括連接到電插座(未示出)的插座連接部件410和連接到插座連接部件410的主體部件420。發(fā)光器件600容納在主體部件420中?？梢载灤┲黧w部件420形成多個(gè)氣孔430。
雖然在圖示情況下貫穿外殼400的主體部件420形成多個(gè)氣孔430，但也可以貫穿主體部件420形成一個(gè)氣孔430。雖然多個(gè)氣孔430沿圓周布置，但其各種布置都是可以的。
光源600包括電路板610和安裝在電路板610上的多個(gè)發(fā)光器件封裝650。這里， 電路板610可以被成形為與形成在外殼400上的開口相配合。此外，電路板610可以由具有高導(dǎo)熱性的材料制成，以便將熱傳遞到散熱單元500，如稍后將描述的。
保持器700設(shè)置在光源600下。保持器700包括框和氣孔。雖然未示出，但可以在光源600下設(shè)置光學(xué)構(gòu)件，以便擴(kuò)散、散射或會(huì)聚從光源600的發(fā)光器件封裝650發(fā)射的光。
圖16是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的頭燈的視圖，其中設(shè)置有根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)的發(fā)光器件。
參照?qǐng)D16,從其中設(shè)置有根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)的發(fā)光器件的發(fā)光模塊710發(fā)出的光，在被反射器720和遮罩(shade) 730反射之后經(jīng)過透鏡740，以便射向車體的前方。
如上所述，發(fā)光模塊710中使用的根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件具有通過凹部改進(jìn)的ESD特性，因而獲得了對(duì)可靠性的提高。
發(fā)光模塊710中包括的發(fā)光器件封裝可以包括多個(gè)發(fā)光器件,但本發(fā)明不限于此。
圖17是圖示出根據(jù)示例性實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖，其中布置有根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。
如圖17所示，用附圖標(biāo)記“800”表示的根據(jù)圖示實(shí)施例的顯示設(shè)備包括光源模塊、設(shè)置在底蓋810上的反射板820、設(shè)置在反射板820前面以將從光源模塊發(fā)出的光引導(dǎo)到顯不設(shè)備800的前側(cè)的導(dǎo)光板840、設(shè)置在導(dǎo)光板840前面的第一棱鏡片850和第二棱鏡片860、設(shè)置在第二棱鏡片860前面的面板870，、以及設(shè)置在面板870前面的濾色器880。
光源模塊包括電路板830和安裝在電路板830上的發(fā)光器件封裝835。這里，可以使用印刷電路板(PCB)作為電路板830。發(fā)光器件封裝835可以具有上面結(jié)合圖11描述的構(gòu)造。
底蓋810用以容納顯示設(shè)備800的構(gòu)成元件。反射板820可以被設(shè)置為單獨(dú)的元件，如圖14所示，或者可以被設(shè)置為涂覆在導(dǎo)光板840的后表面或者底蓋810的前表面之上的具有高反射率的材料。
這里，反射板820可以由具有高反射率的材料制成，并且能夠被形成為超薄結(jié)構(gòu)。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)可以用于反射板820。
導(dǎo)光板840用以散射從光源模塊發(fā)出的光，以便將光均勻地分布在整個(gè)液晶顯示設(shè)備的所有區(qū)域中。因此，導(dǎo)光板840可以由具有高反射率和透射率的材料制成。導(dǎo)光板 840的材料可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)。導(dǎo)光板可以被省去。在此情況下，可以實(shí)現(xiàn)空氣引導(dǎo)系統(tǒng)，其在反射板820之上的空間內(nèi)傳遞光。
第一棱鏡片850可以通過在基底膜(base film)的一個(gè)表面之上涂覆表現(xiàn)出光透射性和彈性的聚合物來(lái)形成。第一棱鏡片850可以具有棱鏡層，該棱鏡層具有以重復(fù)圖案形式的多個(gè)三維結(jié)構(gòu)。這里，該圖案可以是其中脊和谷重復(fù)的條紋型。
第二棱鏡片860可以具有與第一棱鏡片850相似的結(jié)構(gòu)。第二棱鏡片860可以構(gòu)造為形成在第二棱鏡片860的基底膜的一個(gè)表面上的脊和谷的取向方向與形成在第一棱鏡片850的基底膜的一個(gè)表面上的脊和谷的取向方向相垂直。這樣的構(gòu)造用以將從光源模塊和反射板820發(fā)射的光朝向面板870的整個(gè)表面均勻地分布。
在圖不實(shí)施例中，光學(xué)片可以由第一棱鏡片850和第二棱鏡片860構(gòu)成。然而,光學(xué)片可以包括其他組合，例如，微透鏡陣列、擴(kuò)散片和微透鏡陣列的組合以及棱鏡片和微透鏡陣列的組合。
可以使用液晶顯示面板作為面板870。此外，代替液晶顯示面板870，可以提供其他種類的需要光源的顯示裝置。
顯示面板870構(gòu)造為液晶層位于兩個(gè)玻璃體(透明基板)之間，并且偏振板安裝在兩個(gè)玻璃體上以利用光的偏振特性。這里，液晶層具有介于液體和固體之間的屬性。即， 在液晶層中，作為具有像液體一樣的流動(dòng)性的有機(jī)分子的液晶被規(guī)則地取向，并且液晶層利用由于外部電場(chǎng)而改變這一分子取向來(lái)顯示圖像。
顯示設(shè)備中使用的液晶顯示面板屬于有源矩陣型，并且用晶體管作為切換元件來(lái)調(diào)整施加到每個(gè)像素的電壓。
濾色器880設(shè)置在面板870的前表面上，并且每像素僅透過從面板870射出的光的R、G或B光分量,從而顯示圖像。
從以上描述可以清楚的是，這些實(shí)施例改進(jìn)了發(fā)光器件的ESD特性，并且因而提高發(fā)光器件的可靠性。
雖然已參照多個(gè)圖示的實(shí)施例描述了實(shí)施例，但應(yīng)予以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以設(shè)想出落入本公開內(nèi)容的原理的精神和范圍內(nèi)的大量其他修改例和實(shí)施例。更具體地，對(duì)于本公開內(nèi)容、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主體組合布置的組成部件和/或布置， 可以做出各種變化和修改。除了組成部件和/或布置的變化和修改之外，對(duì)于本領(lǐng)域上技術(shù)人員而言，替代用途也是顯而易見的。
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、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，其中，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、所述有源層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被設(shè)置成在相同方向上彼此鄰近，所述有源層包括交替地堆疊至少一次的阱層和勢(shì)壘層，并且所述阱層具有比所述勢(shì)壘層小的能帶隙； 掩模層，所述掩模層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中； 第一電極，所述第一電極設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；以及 第二電極，所述第二電極設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上， 其中，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被形成有至少一個(gè)凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層包括掩蔽區(qū)和與所述掩蔽區(qū)區(qū)分的窗口區(qū)，并且所述凹部形成在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層處同時(shí)對(duì)應(yīng)于所述窗口區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中，所述凹部設(shè)置在所述窗口區(qū)和所述有源層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層包括SiO2或SiN中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層被構(gòu)圖為經(jīng)構(gòu)圖的掩模層的水平截面形狀具有預(yù)定的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層的水平截面形狀包括格子形狀、 紋形狀、圓形形狀、橢圓形形狀或多邊形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底之上，并且所述襯底包括形成在所述襯底的表面處的光提取結(jié)構(gòu)，該光提取結(jié)構(gòu)鄰近于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括 透明電極層，所述透明電極層設(shè)置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)和所述第二電極之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中，所述透明電極層的至少一部分與所述第二電極垂直地重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括 電子阻擋層，所述電子阻擋層設(shè)置在所述有源層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層具有O.01至I.5 μ m的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中，所述窗口區(qū)和所述掩蔽區(qū)具有I: O. I至10的寬度比。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述凹部形成在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的上表面的、來(lái)自所述發(fā)光器件的下部的螺旋位錯(cuò)到達(dá)的一部分處。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光器件，其中，所述電子阻擋層包括AlGaN。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述凹部包括V型坑形狀、倒多邊形玉米形狀或者倒金字塔形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光器件，其中，所述有源層被形成有與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的凹部相對(duì)應(yīng)的凹部。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中，所述透明電極層的厚度在60 170nm的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述第一和第二電極的寬度分別在50 150 μ m的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述第一和第二電極的厚度分別在1000 1500nm的范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光器件的總高度在100 200 μ m的范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光器件的總高度在100 300 μ m的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度在8. 5 9. O μ m的范圍內(nèi)。
23.一種發(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、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 掩模層，所述掩模層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中，所述掩模層包括窗口區(qū)； 第一電極，所述第一電極設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；以及 第二電極，所述第二電極設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上， 其中，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層包括被形成為與所述掩模層的窗口區(qū)垂直地重疊的至少一個(gè)凹部。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)光器件，其中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底上，并且具有多個(gè)螺旋位錯(cuò)，所述多個(gè)螺旋位錯(cuò)形成在所述襯底和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的界面處同時(shí)向所述發(fā)光結(jié)構(gòu)前進(jìn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的發(fā)光器件，其中，所述掩模層阻擋所述多個(gè)螺旋位錯(cuò)的至少一部分向所述發(fā)光結(jié)構(gòu)前進(jìn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)光器件，其中，所述凹部形成在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的上表面的、所述螺旋位錯(cuò)在經(jīng)過所述掩模層的窗口區(qū)之后到達(dá)的一部分處。
27.一種發(fā)光器件封裝，包括 封裝主體； 第一和第二引線框，所述第一和第二引線框設(shè)置在所述封裝主體上；和 發(fā)光器件，所述發(fā)光器件設(shè)置在所述封裝主體上，并且電連接到所述第一和第二引線框， 其中，所述發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)、掩模層、第一電極和第二電極，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，其中，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、所述有源層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被設(shè)置為在相同方向上彼此鄰近，所述有源層包括交替地堆疊至少一次的阱層和勢(shì)壘層，并且所述阱層具有比所述勢(shì)壘層小的能帶隙，所述掩模層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中，所述第一電極設(shè)置在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，并且所述第二電極設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上，并且其中，所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被形成有至少一個(gè)凹部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光器件及包括該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。公開了一種發(fā)光器件。所公開的發(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、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、該有源層和該第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被設(shè)置為在相同方向上彼此鄰近。該有源層包括交替地堆疊至少一次的阱層和勢(shì)壘層。該阱層具有比該勢(shì)壘層小的能帶隙。該發(fā)光器件進(jìn)一步包括設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層中的掩模層、設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的第一電極和設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的第二電極。該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層被形成有至少一個(gè)凹部。
文檔編號(hào)H01L33/38GK102983243SQ20121008010
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者鄭明訓(xùn), 林賢哲, 金設(shè)禧, 崔洛俊 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司