發光器件的制作方法
【專利說明】發光器件
[0001 ] 本申請是申請號為201110351842.8、申請日為2011年10月25日、標題為“發光器件”的專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本公開涉及一種發光器件、用于制造發光器件的方法、發光器件封裝、以及照明系統。
【背景技術】
[0003]由于它們的物理和化學特性，II1-V族氮化物半導體被關注作為發光二極管(LED)或者激光二極管(LD)的核心材料。這樣的II1-V族半導體可以由具有InxAlyGaityN(0 <x<1,0 < y < 1,0 < x+y < I)的組成式的半導體材料形成。
[0004]發光二極管(LED)是一種使用化合物半導體的特性將電能轉化為紅外線或者光以發送/接收轉化的紅外線或者光或者利用轉化的紅外線或者光作為光源的半導體器件。
[0005]使用半導體材料的LED或者LD被廣泛地用于發光器件以產生光。例如，LED或者LD被用作諸如移動終端的鍵盤、電子器件板、以及照明裝置的發光部分的各種產品的光源。
【發明內容】
[0006]實施例提供具有新穎的結構的發光器件、用于制造發光器件的方法、發光器件封裝、以及照明系統。
[0007]實施例提供包括發光結構層下面的絕緣支撐構件和多個導電層的發光器件、用于制造發光器件的方法、發光器件封裝、以及照明系統。
[0008]在一個實施例中，發光器件包括:發光結構層，該發光結構層包括第一導電類型半導體層、第二導電類型半導體層、以及在第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層之間的有源層;第一電極，該第一電極電連接到第一導電類型半導體層;在發光結構層下面的絕緣支撐構件；以及在發光結構層和絕緣支撐構件之間的多個導電層，其中多個導電層中的至少一個具有大于發光結構層的寬度的寬度，并且包括接觸部分，該接觸部分被布置為從發光結構層的側壁進一步向外。
[0009]在另一實施例中，發光器件包括:發光結構層，該發光結構層包括第一導電類型半導體層、第二導電類型半導體層、以及在第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層之間的有源層;第一電極，該第一電極電連接到第一導電類型半導體層;在發光結構層下面的絕緣支撐構件;在發光結構層和支撐構件之間的多個導電層；以及在發光結構層和支撐構件之間的保護構件，其中多個導電層中的至少一個具有大于發光結構層的寬度的寬度，并且包括與第一電極相對應的第一接觸部分。
[0010]在又一實施例中，發光器件封裝包括:主體;在主體上的多個引線電極，所述多個引線電極包括第一和第二引線電極;在第二引線電極上的發光器件，發光器件電連接到第一和第二引線電極；以及模制構件，該模制構件覆蓋發光器件，其中所述發光器件包括:發光結構層，該發光結構層包括第一導電類型半導體層、第二導電類型半導體層、以及在第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層之間的有源層;第一電極，該第一電極電連接到第一導電類型半導體層;在發光結構層下面的絕緣支撐構件；以及在發光結構層和絕緣支撐構件之間的多個導電層，其中多個導電層中的至少一個具有大于發光結構層的寬度的寬度，并且包括接觸部分，該接觸部分被布置為從發光結構層的側壁進一步向外。
[0011]在附圖和下面的說明中闡述一個或多個實施例的細節。通過說明書和附圖并且通過權利要求，其他特征將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據第一實施例的發光器件的側截面圖。
[0013]圖2至圖9是用于制造根據第一實施例的發光器件的工藝的視圖。
[0014]圖10是根據第二實施例的發光器件的側截面圖。
[0015]圖11是根據第三實施例的發光器件的側截面圖。
[0016]圖12是根據第四實施例的發光器件的截面圖。
[0017]圖13至圖21是用于制造根據第四實施例的發光器件的工藝的視圖。
[0018]圖22是根據第五實施例的發光器件的截面圖。
[0019]圖23是根據第六實施例的發光器件的側截面圖。
[0020]圖24至圖31是用于制造根據第六實施例的發光器件的工藝的視圖。
[0021 ]圖32是根據第七實施例的發光器件的側截面圖。
[0022]圖33是包括根據實施例的發光器件的發光器件封裝的截面圖。
[0023]圖34是包括根據實施例的發光器件封裝的背光單元的視圖。
[0024]圖35是包括根據實施例的發光器件封裝的照明單元的透視圖。
【具體實施方式】
[0025]在實施例的描述中，將會理解的是，當層(或者膜)、區域、圖案或者結構被稱為在另一層(或者膜)、區域、焊盤或者圖案“上/下”時，術語“上”和“下”包括“直接地”和“間接地”的含義。此外，將會基于附圖參考每個層的“上”和“下”。
[0026]在附圖中，為了便于描述和清楚，每層的尺寸或者厚度被夸大、省略、或者示意性示出。
[0027]在下文中，將會參考附圖描述根據實施例的發光器件、發光器件封裝、照明系統。
[0028]圖1是根據第一實施例的發光器件的側截面圖。
[0029]參考圖1，發光器件100包括第一電極115、發光結構層135、電流阻擋層(CBL)140、多個導電層150、160、170、以及180;以及支撐構件190。
[0030]發光結構層135包括:第一導電類型半導體層110，該第一導電類型半導體層110電連接到第一電極115;第二導電類型半導體層130;以及有源層120，該有源層120被布置在第一導電類型半導體層110和第二導電類型半導體層130之間。發光結構層135可以通過在有源層120中相互復合從第一和第二導電類型半導體層110和130提供的電子和空穴來產生光。
[0031]發光結構層135可以包括包括II1-V族元素的化合物半導體層，例如，第一導電類型半導體層110;第一導電類型半導體層110下面的有源層120;以及有源層120下面的第二導電類型半導體層130。
[0032]第一導電類型半導體層110可以由摻雜有第一導電類型摻雜物的II1-V族化合物半導體形成，例如，由具有InxAlyGaityN (O <x<l,0<y<l,0< x+y < I)的組成式的半導體材料形成。例如，第一導電類型半導體層
AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一個形成。當第一導電類型半導體層110是N型半導體層時，第一導電類型摻雜物可以包括諸如S1、Ge、Sn、Se以及Te的N型摻雜物。第一導電類型半導體層110可以形成為單層或者多層，但是不限于此。第一導電類型半導體層110可以包括具有相互不同的帶隙的半導體層。可以交替地重復兩對或者更多對具有相互不同的帶隙的半導體層以形成超晶格結構。
[0033]有源層120可以被布置在第一導電類型半導體層110下面。有源層120可以具有單量子講結構、多量子講(MQW)結構、量子點結構、以及量子線結構中的一個。有源層120可以具有使用II1-V族化合物半導體材料的阱層和阻擋層的周期，例如，InGaN阱層/GaN阻擋層或者 InGaN 阱層/AlGaN 阻擋層的周期。阱層可以由 GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一個形成，并且阻擋層可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 以及 AlGaInP 中的至少一個形成。阻擋層可以由具有大于阱層的帶隙的帶隙的材料形成。
[0034]有源層120可以在從可見光帶到紫外帶的范圍內發射一個峰值波長或者多個峰值波長。
[0035]包覆層(未示出)可以被布置在有源層120上或/和下面。包覆層可以由GaN基半導體形成，但是不限于此。被布置在有源層120下的包覆層可以包括導電類型摻雜物，并且被布置在有源層120上的包覆層可以包括第二導電類型摻雜物。
[0036]第二導電類型半導體層130可以被布置在有源層120下。而且，第二導電類型半導體層130可以由被摻雜有第二導電類型摻雜物的II1-V族化合物半導體形成。第二導電類型半導體層130可以由具有InxAlyGa1-X—yN(0 <x<l,0<y<l,0< x+y < I)的組成式的半導體材料形成。例如，第二導電類型半導體層130可以由631厶11厶16&111^3111^、11^1631AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一個形成。當第二導電類型半導體層130是P型半導體層時，第二導電類型摻雜物可以包括諸如Mg和Zn的P型摻雜物。第二導電類型半導體層130可以包括具有相互不同的帶隙的半導體層。可以交替地重復兩對或者更多對具有相互不同的帶隙的帶隙的半導體層以形成超晶格結構。
[0037]發光結構層135可以進一步包括在第二導電類型半導體層130下面的第三半導體層。而且，第一導電類型半導體層110可以實現為P型半導體層，并且第二導電類型半導體層130可以被實現為N型半導體層。因此，發光結構層135可以具有N-P結結構、P-N結結構、N-P-N結結構、以及P-N-P結結構中的至少一個。
[0038]發光結構層135可以通過用于將多個芯片劃分為個體單位芯片的隔離蝕刻工藝具有傾斜的側表面。即，發光結構層135可以具有面積大于其頂表面的下表面。
[0039]光提取圖案111可以被布置在發光結構層135的第一導電類型半導體層的頂表面上。光提取圖案111可以最小化通過其表面全反射的光量以提高發光器件100的光提取效率。光提取圖案111可以具有任意形狀和布置或者特定形狀和布置。例如，光提取圖案111可以具有周期為大約50nm至大約3，000nm的光子晶體結構。由于干涉效應使得光子晶體結構可以將具有特定的波長范圍的光有效地提取到外部。
[0040]而且，光提取圖案111可以具有諸如柱形、多邊形柱狀、圓錐形、多邊形錐形、截頭圓錐形、以及多邊形截頭圓錐形的各種形狀，但是不限于此。光提取圖案111可以被省略。
[0041]第一電極115可以電連接到發光結構層135的第一導電類型半導體層110。第一電極115可以被布置在第一導電類型半導體層110的一部分或者頂表面上。第一電極115可以以預定的圖案形狀分支。而且，第一電極115可以具有其中具有至少一個形狀并且被連接到焊盤的電極圖案和至少一個焊盤相互相同地或者不同地堆疊的結構，但是不限于此。第一電極115可以由例如0、附^11、￥、1、11以及41中的至少一個的金屬形成。而且，第一電極115可以將電力提供到第一導電類型半導體層110。
[0042]多個導電層150、160、170以及180可以包括至少三個導電層。例如，多個導電層150、160、170以及180可以包括第一至第四導電層150、160、170以及180。
[0043]第一導電層150可以被布置在發光結構層135和第二導電層160之間。第二導電層160可以被布置在第一導電層150和第三導電層170之間。第三導電層170可以被布置在第二導電層160和第四導電層180之間。第四導電層180可以被布置在第三導電層170和支撐構件190之間。
[0044]第一導電層150可以歐姆接觸第二導電類型半導體層130以將電力平滑地提供到第二導電類型半導體層130。而且，用于提供電力的布線可以連接到第一導電層150。
[0045]第一導電層150可以接觸除了其上布置電流阻擋層140的部分之外的發光結構層135。第一導電層150可以選擇性地包括光透射導電層和金屬。例如，通過使用銦錫氧化物(ΙΤ0)、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(IGT0)、鋁鋅氧化物(ΑΖ0)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZ0)、1抑\、1?11(^、1?11(^/11'0、附^8、？1111、211以及311中的至少一個將第一導電層150實現為單層或者多層。
[0046]第一導電層150可以進一步被布置在電流阻擋層