發(fā)光元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 實施例設及一種發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝、W及照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 發(fā)光器件（LED)包括具有將電能轉換成光能的特性的p-n結二極管。通過組合周 期表的III-V族元素形成p-n結二極管。發(fā)光器件能夠通過調(diào)節(jié)化合物半導體的組成比來 表示各種顏色。
[0003] 當正向電壓被施加到LED時，n層的電子與P層的空穴相結合，使得與在導帶和價 帶之間的能隙相對應的能量可W被產(chǎn)生。此能量主要被實現(xiàn)為熱或者光，并且L邸發(fā)射作 為光的能量。
[0004] 例如，氮化物半導體表現(xiàn)優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和寬帶隙能使得在光學器件和高功率電 子設備的領域中氮化物半導體層已經(jīng)被備受關注。特別地，采用氮化物半導體的藍色、綠 色、W及UV發(fā)光器件已經(jīng)被開發(fā)和廣泛地使用。
[0005] 最近，隨著對于高效率LED的需求已經(jīng)被增加，光的強度的改進已經(jīng)被發(fā)布。
[0006] 為了改進光的強度，諸如有源層的多量子阱（MQW)的改進、電子阻擋層的改進W 及有源層的下層的改進的各種嘗試已經(jīng)被執(zhí)行，但是沒有實現(xiàn)大的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術問題
[000引實施例提供一種能夠改進光的強度的發(fā)光器件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件 封裝、W及照明系統(tǒng)。
[0009] 技術方案
[0010] 根據(jù)實施例，提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括；第一導電半導體層112 ;在第 一導電半導體層112上的GaN基超晶格層124 ;在GaN基超晶格層124上的有源層114 ; W 及在有源層114上的第二導電半導體層116,其中GaN基超晶格層124具有在從第一導電半 導體層112到有源層114的方向上變化的帶隙能級。
[0011] 有益效果
[0012] 實施例能夠提供一種具有能夠改進在外延端處的光的強度的最佳結構的發(fā)光器 件、制造發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝、W及照明系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0013] 圖1是示出根據(jù)實施例的發(fā)光器件的截面圖。
[0014] 圖2是部分地圖示根據(jù)實施例的發(fā)光器件的能帶圖的視圖；
[0015] 圖3至圖5是示出制造根據(jù)實施例的發(fā)光器件的方法的截面圖；
[0016] 圖6是根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝的截面圖擬及
[0017] 圖7至圖9是示出包括根據(jù)實施例的發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的示例的分解透視圖。
【具體實施方式】
[001引在下文中，將會參考附圖詳細地描述根據(jù)實施例的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、W及 照明系統(tǒng)。在實施例的描述中，將會理解的是，當層（或者膜）被稱為是在另一層或者基板 "上"時，其能夠直接地在另一層或者基板上，或者也可W存在中間層。此外，將會理解的是， 當層被稱為是在另一層"下"時，其能夠直接地在另一層下面，并且也可W存在一個或者多 個中間層。另外，也將會理解的是，當層被稱為是在兩個層"之間"時，其能夠是兩個層之間 的唯一的層，或者也可W存在一個或者多個中間層。
[0019] (實施例）
[0020] 圖1是示出根據(jù)實施例的發(fā)光器件的截面圖并且圖2是部分地圖示根據(jù)實施例的 發(fā)光器件的能帶圖的視圖。
[0021] 根據(jù)實施例的發(fā)光器件100包括第一導電半導體層112、在第一導電半導體層112 上的GaN基超晶格層124 ;在GaN基超晶格層124上的有源層114 ; W及在有源層114上的 第二導電半導體層116。
[0022] 根據(jù)實施例，能夠提供具有能夠改進在外延端處的光的強度的最佳結構的發(fā)光器 件。
[002引為此，根據(jù)如在圖2中所示的實施例，GaN基超晶格層124可W具有在從第一導電 半導體層112到有源層114的方向上變化的帶隙能級。例如，GaN基超晶格層124可W具 有在從第一導電半導體層112到有源層114的方向上逐步地減少的帶隙能級，但是實施例 不限于此。
[0024] 詳細地，GaN基超晶格層124可W包括被形成在與第一導電半導體層112相鄰的A 區(qū)域中并且具有第一帶隙能的第一組GaN基超晶格層121和被形成在第一組GaN基超晶格 層121炬區(qū)域）上并且具有比第一帶隙能低的第二帶隙能的第二組GaN基超晶格層122。
[0025] 另外，GaN基超晶格層124可W進一步包括被形成在與有源層114相鄰的第二組 GaN基超晶格層122 (C區(qū)域）上并且具有第S帶隙能的第S組GaN基超晶格層123。
[0026] 第S帶隙能可W等于或者低于第二帶隙能，但是實施例不限于此。
[0027] 第一組GaN基超晶格層121可W包括第一組阱121W和第一組勢壘12化，第二組 GaN基超晶格層122可W包括第二組阱122W和第二組勢壘12化，并且第S組GaN基超晶格 層123可W包括第S組阱123W和第S組勢壘123b。
[00測 GaN基超晶格層124可W包括In腳i_xN/GaN超晶格層（0<x<l)。在第一帶隙能級 和第二帶隙能級之間的差D可W等于或者高于GaN基超晶格層124的聲能級。
[0029] 例如，僅當在各組的GaN基超晶格層中的阱深度的差（能量差）等于或者高于 InGaN的聲能（大約88meV)時能夠W聲能的形式傳送熱電子的能量的一部分。
[0030] 根據(jù)實施例的GaN基超晶格層124可W具有至少兩個能量步長并且有源層114的 量子阱（多量子阱）的深度大約是200MeV，使得多個能量步長能夠被提供并且可W通過將 量子阱的深度除W最小聲能確定能量步長的數(shù)目。
[0031] 根據(jù)實施例，能夠通過控制銅的濃度調(diào)節(jié)各個組的能量級。
[0032] 例如，第二組GaN基超晶格層122中的銅的濃度被設置為高于第一組GaN基超晶 格層122中的銅的濃度，因此第二組阱122W的能級可W低于第一組阱121W的能級。
[0033] 根據(jù)實施例，通過具有多個能量步長的GaN基超晶格層可W冷卻熱電子，使得能 夠提供具有有效的電子注入層的高功率的發(fā)光器件。
[0034] 根據(jù)實施例，各個組的GaN基超晶格層的厚度可W被控制W便于通過有效地冷卻 熱電子來改進電子注入效率。
[0035] 例如，第一組GaN基超晶格層121的厚度可W比第二組GaN基超晶格層122的厚 度薄。
[0036] 該時，第一組GaN基超晶格層121的第一組阱121W的厚度可W等于第一組GaN基 超晶格層121的第一組勢壘12化的厚度并且第一組阱121W和第一組勢壘12化可W被制 備有多個周期。例如，第一組阱121W和第一組勢壘12化可W被控制W具有在大約1皿至 3nm的范圍中的相同厚度并且可W被制備有多個周期使得與單個厚阱和單個厚勢壘存在的 情況相比較能夠有效地冷卻熱載流子。
[0037] 另外，第二組GaN基超晶格層122的第一組阱122W和第二組勢壘12化可W被控 制W具有在大約Inm至3nm的范圍中的相同厚度并且可W被制備有多個周期使得與單個厚 阱和單個厚勢壘存在的情況相比較能夠有效地冷卻熱載流子。
[0038] 該時，第二組阱122W的厚度可W等于第一組阱121W的厚度并且第二組勢壘12化 的厚度可W等于第一組勢壘12化的厚度。因此，即使在GaN基超晶格層中載流子識別預定 的能量勢壘，由于具有有規(guī)則的厚度的阱和勢壘導致在GaN基超晶格層內(nèi)不可W消滅載流 子，使得載流子能夠被有效地注入。
[0039] 根據(jù)實施例，第二組GaN基超晶格層122的總厚度可W比第一組GaN基超晶格層 121的總厚度厚。例如，第二組GaN基超晶格層122可W包括被重復地形成有大約8至12 個周期的第二組阱122W和第二組勢壘12化并且第一組GaN基超晶格層121可W包括被重 復地形成有大約3至5個周期的第一組阱121W和第二組勢壘12化。
[0040] 根據(jù)實施例，在匯合部分地冷卻的熱載流子的第二組GaN基超晶格層122而不是 主要地匯合熱載流子的第一組GaN基超晶格層121中熱載流子可W被長時間冷卻，使得在 沒有被溢出的情況下能夠有效地冷卻熱載流子。
[004U 另外，根據(jù)實施例，第S組GaN基超晶格層123的第S組阱123w的厚度可W等于 第二組阱122W的厚度并且比第S組勢壘123b的厚度薄。
[00創(chuàng)例如，第S組阱123W的厚度可W是處于大約Inm至大約3nm的范圍中，并且第S 組勢壘123b的厚度可W是處于大約7nm至大約llnm的范圍中，但是實施例不限于此。
[0043] 根據(jù)實施例，第S組勢壘123b可W與有源層相鄰，并且是最終勢壘的第S組勢壘 123b的厚度可W比其它組的勢壘和阱的厚度厚。
[0044] 根據(jù)實施例，第=組勢壘123b被滲雜有第一導電元素W改進電子注入效率。
[0045] 另外，根據(jù)實施例，未滲雜的GaN層125可W進一步被設置在第S組勢壘1