發(fā)光器件及照明裝置的制造方法
【專利說明】發(fā)光器件及照明裝置
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年7月1日在韓國提交的第10-2014-0081739號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其通過引用整體并入本文，視同將其全文描述于此。
技術領域
[0003]實施例涉及一種發(fā)光器件。
【背景技術】
[0004]諸如GaN的II1-V族氮化物半導體具有優(yōu)異的物理特性和化學特性，并因此被廣泛地用作諸如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)和太陽能電池之類的半導體光學器件的重要材料。
[0005]II1-V族氮化物半導體光學器件發(fā)出藍光和綠光，且具有高亮度和高可靠性，因此被用作發(fā)光器件的元件。
[0006]通常，發(fā)光器件可以包括發(fā)光結(jié)構(gòu)以及將電力供應至發(fā)光結(jié)構(gòu)的p型電極和η型電極。
[0007]發(fā)光結(jié)構(gòu)可以包括η型氮化物半導體層、有源層和ρ型氮化物半導體層，ρ型電極可以被可傳導地連接至Ρ型氮化物半導體層，而η型電極可以被可傳導地連接至η型氮化物半導體層。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，實施例提供一種歐姆特性得以增強并且光量增加的發(fā)光器件。
[0009]在一個實施例中，一種發(fā)光器件包括:襯底；發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括第一導電型半導體層、有源層和第二導電型半導體層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)布置在所述襯底上；第一電極，布置在所述第一導電型半導體層上；以及第二電極，布置在所述第二導電型半導體層上，其中所述第一電極包括:歐姆接觸層，布置在所述第一導電型半導體層上且由透明導電氧化物形成；以及反射層，布置在所述歐姆接觸層上，其中所述歐姆接觸層的厚度為lnm或更大且小于60nmo
[0010]所述歐姆接觸層可以包括銦錫氧化物(ΙΤ0)、氧化錫(T0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、銦鋅錫氧化物(ΙΤΖ0)、銦鋁鋅氧化物(ΙΑΖ0)、銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、鋁鋅氧化物(ΑΖ0)、銻錫氧化物(ΑΤ0)和鎵鋅氧化物(GZ0)中的一種。
[0011 ] 所述第一導電型半導體層可以是η型半導體層。
[0012]所述歐姆接觸層的厚度可以是lnm至10nm。
[0013]所述第一電極還可以包括布置在所述反射層上的擴散勢皇層。
[0014]所述歐姆接觸層可以通過隧穿效應傳遞電子。
[0015]所述發(fā)光器件還可以包括布置在所述第二導電型半導體層上的導電層，所述第二電極可以布置在所述導電層上；以及所述導電層由透明導電氧化物形成。
[0016]所述第一電極還可以包括布置在所述擴散勢皇層上的結(jié)合層。
[0017]所述反射層可以包括Ag、Al或Rh。
[0018]所述擴散勢皇層可以包括附、0、11、？(1、？1￥、(:0和Cu中的一種。
[0019]所述第二電極可以具有與所述第一電極相同的配置。
[0020]所述結(jié)合層可以由金(Au)、銀(Ag)和金(Au)合金中的任何一種形成。
[0021]所述發(fā)光結(jié)構(gòu)可以具有其中所述第一導電型半導體層被暴露的區(qū)域，并且所述第一電極可以被布置在其中所述第一導電型半導體層被暴露的所述區(qū)域上；以及所述歐姆接觸層可以直接接觸被暴露的第一導電型半導體層。
[0022]所述歐姆接觸層可以僅位于所述反射層與其中所述第一導電型半導體層被暴露的所述區(qū)域之間。
[0023]所述第二導電型半導體層為包括ρ型摻雜劑的ρ型半導體層。
[0024]所述導電層由銦錫氧化物(ΙΤ0)、氧化錫(T0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、銦鋅錫氧化物(ΙΤΖ0)、銦鋁鋅氧化物(ΙΑΖ0)、銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、鋁鋅氧化物(ΑΖ0)、銻錫氧化物(ΑΤ0)、鎵鋅氧化物(GZO)、Ir0x、Ru0x、Ru0x/IT0、N1、Ag、Ni/Ir0x/Au 和Ni/IrOx/Au/ITO中的一種被形成為單層結(jié)構(gòu)。
[0025]所述第一電極包括第一襯墊部以及從所述第一襯墊部延伸的至少一個分支電極。
[0026]在所述歐姆接觸層與所述第一導電型半導體層之間的接觸界面是平坦的。
[0027]所述擴散勢皇層的厚度為100nmo
[0028]所述反射層的厚度為200nmo
[0029]在另一個實施例中，一種發(fā)光器件包括:襯底；第一半導體層，布置在所述襯底上；有源層，布置在所述第一半導體層上；第二半導體層，布置在所述有源層上；第一電極，布置在所述第一半導體層上；以及第二電極，布置在所述第二半導體層上，其中所述第一電極包括:第一歐姆接觸層，接觸所述第一半導體層且由透明導電氧化物形成；以及第一反射層，布置在所述第一歐姆接觸層上；以及所述第一歐姆接觸層的厚度為lnm或更大且小于 60nmo
[0030]所述第一電極還可以包括布置在所述第一反射層上的第一擴散勢皇層。
[0031 ] 所述第一電極還可以包括布置在所述第一擴散勢皇層上的第一結(jié)合層。
[0032]所述發(fā)光器件還可以包括布置在所述第二半導體層上且由透明導電氧化物形成的導電層，并且所述第二電極可以布置在所述導電層上。
[0033]所述第二電極還可以包括:第二歐姆接觸層，布置在所述導電層上；第二反射層，布置在所述第二歐姆接觸層上；第二擴散勢皇層，布置在所述第二反射層上；以及第二結(jié)合層，布置在所述第二擴散勢皇層上。
[0034]在又一個實施例中，一種照明裝置包括:光源模塊，包括襯底和布置在所述襯底上的根據(jù)前述實施例的發(fā)光器件；蓋，配置為擴散、散射或激發(fā)從所述光源模塊供應的光；以及散熱器，與所述蓋耦接且配置為消散從所述光源模塊產(chǎn)生的熱量。
[0035]實施例提供了一種歐姆特性得以增強并且光量增加的發(fā)光器件。
【附圖說明】
[0036]參照以下附圖將詳細描述布置和實施例，在附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，附圖中:
[0037]圖1是根據(jù)一個實施例的發(fā)光器件的平面圖；
[0038]圖2是圖1中沿線A-B示出的發(fā)光器件的剖面圖；
[0039]圖3是示出根據(jù)實施例的關于工作電壓、發(fā)射波長和光量的實驗結(jié)果的表；
[0040]圖4A是不出根據(jù)實施例的圖3中工作電壓的發(fā)散程度的圖；
[0041]圖4B是示出根據(jù)實施例的圖3中發(fā)射波長的發(fā)散程度的圖；
[0042]圖4C是示出根據(jù)實施例的圖3中光量的發(fā)散程度的圖；
[0043]圖5是示出取決于厚度的未經(jīng)退火的歐姆接觸層的歐姆特性的圖；
[0044]圖6是示出取決于厚度的經(jīng)過退火的歐姆接觸層的歐姆特性的圖；
[0045]圖7是示出取決于退火溫度的歐姆接觸層的歐姆特性的實驗結(jié)果的圖；
[0046]圖8是根據(jù)一個實施例的發(fā)光器件封裝的剖面圖；
[0047]圖9是示出根據(jù)一個實施例的具有發(fā)光器件的照明裝置的分解透視圖；以及
[0048]圖10是示出根據(jù)一個實施例的具有發(fā)光器件的顯示裝置的分解透視圖。
【具體實施方式】
[0049]在下文中，將參照附圖來描述實施例。在對實施例的描述中，可以理解地是，當元件，諸如層(膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)，被稱為位于另一個元件，諸如層(膜)、區(qū)域、襯墊或圖案，“上方”或“下方”時，術語“上方”或“下方”是指元件直接位于其它元件上方或下方，或者也可以存在中間元件。還可以理解地是，基于附圖來確定“上方”或“下方”。
[0050]在附圖中，為了描述方便和清楚，元件的尺寸可以被擴大、減小或省略。此外，元件的尺寸并不是指元件的實際尺寸。盡可能在所有附圖中用相同的附圖標記來指代相同或相似的部件。
[0051]圖1是根據(jù)一個實施例的發(fā)光器件100的平面圖，圖2是圖1中沿線A-B示出的發(fā)光器件100的剖面圖。
[0052]參照圖1和圖2，發(fā)光器件100包括襯底110、緩沖層115、發(fā)光結(jié)構(gòu)120、導電層130、第一電極142和第二電極144。
[0053]襯底110適合在其上生長半導體。襯底110可以由具有優(yōu)異的導熱率的材料形成且可以是導電襯底或絕緣襯底。
[0054]例如，襯底110可以是藍寶石襯底、硅(Si)襯底、氧化鋅(ZnO)襯底和氮化物半導體襯底中的任何一個。另外，襯底110可以是模板(template)襯底，其上堆疊有GaN、InGaN、AlGaN 和 AlInGaN 中的至少一種。
[0055]可以在襯底110的上表面上形成用于光提取的不均勻部(未示出)。例如，襯底110可以是圖案化的藍寶石襯底(PSS)。
[0056]發(fā)光結(jié)構(gòu)120布置在襯底110上并產(chǎn)生光。
[0057]為了減少襯底110與發(fā)光結(jié)構(gòu)120之間的晶格常數(shù)差，緩沖層115可以布置在襯底110與發(fā)光結(jié)構(gòu)120之間。緩沖層115可以由II至VI族化合物半導體形成且包括超晶格結(jié)構(gòu)。
[0058]發(fā)光結(jié)構(gòu)120可以包括第一導電型半導體層122、有源層124和第二導電型半導體層 126。
[0059]例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)120可以具有將第一導電型半導體層122、有源層124和第二導電型半導體層126順序堆疊在襯底110上的結(jié)構(gòu)。
[0060]第一導電型半導體層122可以布置在襯底110上。第一導電型半導體層122可以由化合物半導體(即，II1-V族或I1-VI族化合物半導)形成，并且可以摻雜有第一導電型摻雜劑。
[0061 ] 第一導電型半導體層122可以由具有Ir^AlyGa! x yN (0 ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1，0 ( x+y ( 1)的組分的半導體形成。例如，第一導電型半導體層122可以包括InAlGaN、GaN、AlGaN, InGaN, AIN和InN中的任何一種，并且可以摻雜有η型摻雜劑(例如，S1、Ge、Se 或 Te) ο
[0062]有源層124可以布置在第一導電型半導體層122與第二導電型半導體層126之間，并通過經(jīng)由從第一導電型半導體層122和第二導電型半導體層126提供的電子和空穴的復合生成的能量產(chǎn)生光。
[0063]有源層124可以由化合物半導體(例如，II1-V族或I1-VI族化合物半導體)形成，且具有單阱結(jié)構(gòu)、多阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或量子點結(jié)構(gòu)。
[0064]有源層124