发光器件的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 本申请是2011年2月18日提交的申请号为201110042266. 9,发明名称为"发光 器件"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种发光器件。
【背景技术】
[0003] 发光二极管（LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。近年来，随着LED的亮 度逐渐地增加，越来越多地将LED用作用于显示器的光源、用于车辆的光源以及用于照明 系统的光源。通过使用荧光材料或者组合发射三原色的单个LED，可以实现发射白光和具有 优异的效率的LED。
[0004]LED的亮度取决于各种条件，诸如有源层的结构、能够有效地将光提取到外部的光 提取结构、在LED中使用的半导体材料、芯片大小以及包封LED的成型构件的类型。
【发明内容】
[0005] 实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法以及发光器件封装。
[0006] 实施例还提供基于具有优异的结晶性能的氮化物半导体材料的发光器件及其制 造方法以及发光器件封装。
[0007] 实施例还提供能够减少泄露电流的发光器件和其制造方法以及发光器件封装。
[0008] 在一个实施例中，发光器件包括：发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体 层、第二导电类型半导体层以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的 有源层；和在有源层和第二导电类型半导体层之间的抗电流泄漏层。该第一导电类型半导 体层包括多个沟槽。所述有源层沿着沟槽形成。与第二导电类型半导体层相邻的抗电流泄 漏层的表面是平坦的。
[0009] 在另一实施例中，发光器件包括：衬底；沟槽形成层，该沟槽形成层形成衬底上； 第一导电类型半导体层，该第一导电类型半导体层形成在沟槽形成层上，具有处于大约 Iym至大约5ym范围内的厚度，并且被掺杂有P型掺杂物；有源层，该有源层形成在第一 导电类型半导体层上；和第二导电类型半导体层，该第二导电类型半导体层形成在有源层 上并且被掺杂有N型掺杂物。
[0010] 在又一实施例中，发光器件包括：衬底；第一导电类型半导体层，该第一导电类型 半导体层形成在衬底上，并且具有处于大约IUm至大约5ym范围内的厚度，并且被掺杂有 P型掺杂物；有源层，该有源层形成在第一导电类型半导体层上；在有源层上的抗电流泄漏 层，该抗电流泄漏层具有平坦的上表面，抗电流泄漏层具有大于有源层的带隙的带隙；以及 第二导电类型半导体层，该第二导电类型半导体层形成在有源层上并且被掺杂有N型掺杂 物。
[0011] 在又一实施例中，制造发光器件的方法包括：在衬底上形成包括多个沟槽的沟槽 形成层；以保持沟槽的形状的方式在沟槽形成层上形成第一导电类型半导体层；以保持沟 槽的形状的方式在第一导电类型半导体层上形成有源层；在有源层上形成具有平坦的上表 面的抗电流泄漏层；以及在抗电流泄漏层上形成第二导电类型半导体层。
[0012] 在又一实施例中，发光器件封装包括：封装主体部分；第一和第二引线电极，该第 一和第二引线电极被安装在封装主体中；发光器件，该发光器件被安装在封装主体中并且 被电气地连接到第一和第二引线电极；以及成型构件，该成型构件围绕发光器件。该发光器 件包括第一导电类型半导体层，该第一导电类型半导体层包括多个沟槽；有源层，该有源层 沿着沟槽形成在第一导电类型半导体层的上表面上；抗电流泄漏层，该抗电流泄漏层形成 在有源层上并且具有平坦的上表面；以及在抗电流泄漏层上的第二导电类型半导体层。
【附图说明】
[0013] 图1是根据实施例的发光器件的横截面图。
[0014] 图2示出沟槽形成层的平面图和形成在图1的发光器件中的沟槽形成层处的沟槽 的透视图。
[0015] 图3示出沟槽形成层的平面图和形成在根据修改实施例的沟槽形成层处的沟槽 的透视图。
[0016] 图4示出沟槽形成层的平面图和形成在根据另一修改实施例的沟槽形成层处的 沟槽的透视图。
[0017]图5是包括图1的发光器件的具有横向电极结构的发光器件的横截面图。
[0018] 图6是包括图1的发光器件的具有垂直电极结构的发光器件的横截面图。
[0019]图7是根据修改实施例的发光器件的横截面图。
[0020] 图8是根据另一修改实施例的发光器件的横截面图。
[0021] 图9是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的横截面图。
[0022] 图10是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的背光单元的分解透视 图。
[0023] 图11是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的照明单元的透视图。
【具体实施方式】
[0024] 在下面的描述中，将会理解的是，当层（或膜）被称为在另一层或者衬底"上"时， 它能够直接地在另一层或者衬底上，或者也可以存在中间层。此外，将会理解的是，当层被 称为是在另一层"下"时，它能够直接地在另一层下，并且也可以存在一个或者多个中间层。 另外，将会基于附图来描述术语"上"、或者"下"。
[0025] 在附图中，为了图示的清楚，层和区域的尺寸被夸大。另外，每个部分的尺寸没有 完全反映真实尺寸。
[0026] 在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、制造发光器件的方法、发光 器件封装以及照明系统。
[0027] 图1是根据实施例的发光器件100的横截面图。
[0028] 参考图1，根据实施例的发光器件100包括：衬底110、在衬底110上的缓冲层112、 在缓冲层112上的未掺杂的半导体层120、在未掺杂的半导体层120上的沟槽形成层123、 在沟槽形成层123上的超晶格结构层127、在超晶格结构层127上的第一导电类型半导体层 130、在第一导电类型半导体层130上的有源层140、在有源层140上的抗电流泄漏层145以 及在抗电流泄漏层145上的第二导电类型半导体层150。
[0029] 通过第一导电类型半导体层130注入的电子（或者空穴）可以与通过第二导电类 型半导体层150注入的空穴（或者电子）在有源层140处复合，使得有源层140发射光。因 此，第一导电类型半导体层130、有源层140以及第二导电类型半导体层150可以形成用于 发射光的发光结构。
[0030]衬底 110 可以由例如蓝宝石（Al203)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中 的至少一个制成，但是不限于此。
[0031] 尽管没有被示出，但是衬底110可以由其上形成图案的构图的蓝宝石衬底（PSS) 形成，或者衬底Iio的上表面可以相对于主表面倾斜。因此，实施例不限于此。
[0032] 通过在室中1070 °C的温度的热清洁来进行清洁可以制备衬底110。
[0033] 形成在衬底110上的多个层可以包括氮化物半导体材料。例如，氮化物半导体材 料可以具有IraiyGanyN^彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式。
[0034] 例如，使用MOCVD(金属有机化学气相沉积）方法、CVD(化学气相沉积）方法、 PECVD(等离子体增强化学气相沉积）方法、MBE(分子束外延）方法、HVPE(氢化物气相外 延）方法等可以形成具有氮化物半导体层的多个层，但是不限于此。
[0035] 缓冲层112可以形成在衬底110上。可以形成缓冲层112以减轻由于衬底110和 第一导电类型半导体层130之间的晶格常数差而导致的晶格错配。
[0036] 缓冲层112可以包括具有IrixAlyGah-yN^彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的 组成式的半导体材料，例如，A1N、GaN等等。
[0037] 可以在大约400°C至大约1000°C的范围内的温度，特别地，在大约400°C至大约 600 °C的温度生长缓冲层112。
[0038] 未掺杂的半导体层120可以形成在缓冲层112上。因为未掺杂的半导体层120 没有被掺杂有导电掺杂物，所以未掺杂的半导体层120的导电性显著地低于第一和第二半 导体层130和150。例如，未掺杂的半导体层120可以包括具有In/lyGamNO)彡X彡1， O彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式的半导体材料。可以在大约1000°C至大约1100°C的范 围内的温度生长未掺杂的半导体层120。
[0039] 未掺杂的半导体层120能够减轻由于衬底110和第一导电类型半导体层130之间 的晶格常数差导致的晶格错配。而且，未掺杂的半导体层120能够增强形成在未掺杂的半 导体层120上的层的结晶性能。
[0040] 包括沟槽124的沟槽形成层123可以形成在未掺杂的半导体层120上。随着朝着 沟槽形成层123的内部前进，沟槽124的平面面积逐渐地减少。例如，沟槽124可以具有V 形状的横截面（V凹坑）。
[0041] 沟槽形成层123可以包括与未掺杂的半导体层120相同的材料。例如，沟槽形成 层123可以包括具有IraiyGanyNO)彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式的半导 体材料，优选地，包括GaN。
[0042] 在相对低于未掺杂的半导体层120的生长温度的大约600°C至大约1000°C的 范围内的温度可以生长沟槽形成层123。因此，在生长沟槽形成层123期间，产生团聚 (agglomeration)，并且然后沟槽形成层123具有多个沟槽124。
[0043] 团聚的主要原因可以是衬底110和沟槽形成层123之间的晶格常数差。即，因为 在相对高的温度生长未掺杂的半导体层120,所以未掺杂的半导体层120可以相对平坦。然 而，因为在相对低的温度生长沟槽形成层123,所以衬底110和沟槽形成层123之间的晶格 常数差影响沟槽形成层123的生长。因此，沟槽形成层123可以包括多个沟槽124。
[0044] 如果使用MOCVD(金属有机化学气相沉积）方法形成沟槽形成层123,那么可以通 过以大约600°C至大约1000°C的温度将三甲基镓气体（TMGa)、氨气（NH3)、氮气（N2)以及氢 气（H2)中的至少一种气体注入室来形成沟槽形成层123。
[0045] 沟槽形成层123可以具有大约0.5ym至5ym的厚度。
[0046] 如图2中所示，沟槽124具有V形状的横截面并且在平面图中的一个方向上延伸。 在图3中所示的修改实施例中，沟槽124a具有圆锥形