發光器件的製作方法

2023-10-24 00:34:17 2

專利名稱：發光器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光器件。
背景技術：
發光二極體(LED)是一種用於將電能轉換成光的半導體元件。與諸如螢光燈和白熾電燈的現有光源相比，LED可以具有低功耗、半永久壽命、快速響應速度、安全性和/或環保的優點。研究可以致力於利用LED替代現有光源。LED可以用作用於例如在室內和室外使用的各種燈、液晶顯示器裝置、電氣標誌和路燈等的照明裝置的光源。可以開發垂直LED器件，其不同於以前的LED器件並且其中可以形成有上電極和下電極。在垂直LED器件中，因為電流從頂部流到底部，所以電流可以被均勻地注入並且遍布器件的整個區域。因此，垂直LED器件可以具有低操作電壓和有源區中的優異的電流均勻性。當垂直LED器件被應用於諸如顯示器、內部/外部照明模塊和照明設備等的高功率應用時，可以改進熱性質並且可以開發適合於熱性質的設計。垂直LED器件可以具有以下優點移除了具有低導熱率的藍寶石襯底、通過插入金屬電極改進了熱阻，和/或延長了
廣品壽命。


可以參考以下附圖詳細地描述布置和實施例，其中相同的附圖標記表示相同的元件，並且其中圖IA示出根據第一實施例的發光器件的頂表面；圖IB是沿著圖IA中所示的線a-a』截取的發光器件的截面視圖；圖IC是放大圖IB中所示的「Bi」區域的電子顯微鏡照片；圖ID是放大圖IB中所示的AA』區域的視圖；圖2A示出根據第二實施例的發光器件的頂表面；圖2B示出沿著圖2A中所示的線a-a』和b_b』截取的發光器件的截面；圖3A示出根據第三實施例的發光器件的頂表面；圖;3B示出沿著圖3A中所示的線a-a』和b_b』截取的發光器件的截面；圖3C是放大圖:3B中所示的CC』區域的視圖；圖4示出一種發光器件封裝；並且圖5是示出包括發光器件封裝的照明系統的視圖。
具體實施例方式可以參考附圖詳細地描述實施例。然而，僅僅為了更容易地描述實施例而提供了附圖。本領域技術人員可以理解，實施例的精神和範圍不限於附圖的範圍。為了說明方便和清楚起見，每一個層的厚度或者尺寸可以被放大、省略或者示意性示出。每一個構件的尺寸不必須表示其實際尺寸。將會理解，當一個元件被稱作在另一元件「上」或者「下」時，它可以直接地在該元件上/下，並且也可以存在一個或者多個中間元件。當一個元件被稱作在「上」或者「下」 時，基於該元件，可以包括「在該元件下」以及「在該元件上」。可以參考附圖詳細地描述實施例。第一實施例圖IA示出根據第一實施例的發光器件100的頂表面。圖IB是沿著圖IA中所示的線a-a』截取的發光器件100的截面視圖。圖IC是放大圖IB中所示的『Bi』區域的電子顯微鏡照片。圖ID是放大圖IB中所示的AA』區域的視圖。也可以提供其它實施例和構造。參考圖1A、1B和1D，發光器件100可以包括導電支撐構件110、第一導電層120、第二導電層130、被置放在第一導電層120和第二導電層130之間的絕緣層170、和發光結構。導電支撐構件110可以包括411、慰、41、01、1、5丨、^5或者6348中的至少一種。例如，導電支撐構件110可以由Si和Al的金屬合金製成。發光結構可以包括第一半導體層140、第二半導體層150和被置放在第一半導體層140和第二半導體層150之間的有源層160。為了方便起見，假設第一導電層120是η型導電層，第二導電層130是ρ型導電層， 第一半導體層140是η型半導體層，並且第二半導體層150是ρ型半導體層。η型導電層120可以形成在導電支撐構件110上並且可以包括具有傾斜斜面的至少一個導電通孔120a。η型導電層120可以包括Al、Au、Pt、Ti、Cr或者W中的至少一種。導電通孔120a可以從η型導電層120通過(或者穿過)ρ型導電層130、ρ型半導體層150和有源層160，並且進入(或者凸出)到η型半導體層140中。即，η型導電層120 可以通過(或者穿過)P型導電層130、ρ型半導體層150和有源層160並且可以包括被置放在η型半導體層140中的導電通孔120a。導電通孔120a的頂表面(或者第一表面)可以接觸η型半導體層140。因此，導電支撐構件110可以通過η型導電層120的導電通孔 120a電連接到η型半導體層140。因為η型導電層120電連接到導電支撐構件110和η型半導體層140，所以η型導電層120可以由與導電支撐構件110和η型半導體層140具有最小接觸電阻的材料構成。如圖IC中所示，η型半導體層140的頂表面Bl和直接地與η型半導體層140接觸的導電通孔120a的頂表面B2的至少一個部分可以分別具有表面粗糙。表面粗糙可以具有微單元的循環。然而，循環不限於此。表面粗糙可以非均勻地形成。因為導電通孔120a 的頂表面B2形成為具有表面粗糙，所以η型半導體層140的歐姆接觸表面可以具有表面粗糙。這樣，由於由歐姆接觸表面的表面粗糙和導電通孔120a的頂表面B2的表面粗糙引起的表面面積的增加，使得可以減小接觸電阻。因此，可以改進發光器件100的歐姆接觸特性。在η型半導體層140的頂表面Bl的表面粗糙和導電通孔120a的頂表面B2的表面粗糙中，表面的粗糙可以改變光的臨界角並且允許光被容易地提取從而可以改進發光器件100的光提取效率。反射層175可以被以諸如圍繞導電通孔120a的方式設置在導電通孔120a的內表面上。可以通過包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種形成反射層175。透明導電氧化物可以包括ITO和GZ0。反射層175可以形成在導電通孔120a 的橫向表面上，並且然後可以改進導電通孔120a的電極的光提取效率。絕緣層170可以形成為使得η型導電層120與除了導電支撐構件110和η型半導體層140之外的層電絕緣。更加具體地，絕緣層170形成在η型導電層120和ρ型導電層 130之間並且在反射層175上，從而η型導電層120與ρ型導電層130、ρ型半導體層150和有源層160電絕緣。S卩，在η型導電層120和ρ型導電層130之間的絕緣層170可以形成為延伸到導電通孔120a的側壁。絕緣層170可以形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、 SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。ρ型導電層130形成在絕緣層170上。在通孔電極區域Bl穿過的某些區域中，可以不存在P型導電層130。ρ型導電層130可以形成為包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物(ΙΤ0和GZ0)中的至少一種。由此，因為ρ型導電層130與ρ型半導體層150電接觸，所以不僅最小化了 ρ型半導體層150的接觸電阻，而且還通過向外反射從有源層160產生的光而改進了光發射效率。ρ型導電層130可以包括ρ型導電層130在其上接觸ρ型半導體層150的界面的至少一個暴露區域。P型電極焊盤131a和131b可以形成在該暴露區域上以將外部電源連接到P型導電層130。ρ型半導體層150、有源層160和η型半導體層140可以不形成在暴露區域上。ρ型電極焊盤131a和131b可以形成在發光器件100的角部中，從而能夠最大化發光器件100的發光面積。在發光器件100的操作期間，向外暴露的有源層160可以用作電流洩漏路徑。可以通過在發光結構的側壁上形成鈍化層180來防止這種問題。鈍化層180可以相對於外部保護髮光結構、特別是有源層160並且防止洩漏電流流動。鈍化層180可以形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。ρ型半導體層150形成在ρ型導電層130上。有源層160形成在ρ型半導體層150 上。η型半導體層140形成在有源層160上。η型半導體層140由具有經驗式化/仁^^-力⑴彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 的半導體材料形成，例如由IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlInN、AlN和 N等形成。可以在 η型半導體層140上摻雜例如Si、Ge和Sn等的η型摻雜物。ρ型半導體層150可以由具有經驗式hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的半導體材料形成，例如由 InAlGaN、GaN、AlGaNJnGaN、AUnN、AlN* InN 等形成。可以在P型半導體層150上摻雜諸如Mg和Si等的ρ型摻雜物。有源層160由具有經驗式Ιη/ ρει^ΜΟ彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導體材料形成。當有源層160形成為多量子阱(MQW)結構時，可以通過例如以InGaN阱層/GaN勢壘層的周期堆疊多個阱層和多個勢壘層來形成有源層160。根據構成η型半導體層140和ρ型半導體層150的材料，有源層160可以由另一種材料形成。換言之，有源層160可以通過電子和空穴的複合而將能量轉換成光。因此，有源層160可以由具有小於η型半導體層140和ρ型半導體層150的能帶隙的能帶隙的材料形成。第二實施例
圖2A示出根據第二實施例的發光器件200的頂表面。圖2B示出沿著圖2A中所示的線a-a』和b-b』截取的發光器件200的截面。為了理解發光器件200的截面結構的意圖，圖2B不僅示出沿著線a-a』截取的發光器件200的截面結構而且還示出沿著線b_b』截取的凹陷恥1(或者蝕刻孔)的截面結構。參考圖2A和2B，發光器件200可以包括導電支撐構件210、第一導電層220、第二導電層230、在第一導電層220和第二導電層230之間的絕緣層270、和發光結構。導電支撐構件210可以形成為包括Au、Ni、Al、Cu、W、Si Je或者GaAs中的至少一種。例如，導電支撐構件210可以由Si或者Al的金屬合金製成。發光結構可以包括第一半導體層M0、第二半導體層250和在第一半導體層240和第二半導體層250之間的有源層沈0。為了便於描述，假設第一導電層220是η型導電層，第二導電層230是ρ型導電層， 第一半導體層240是η型半導體層，並且第二半導體層250是ρ型半導體層。η型導電層220可以形成在導電支撐構件210上並且可以包括至少一個導電通孔 220a。η型導電層220可以形成為包括Al、Au、Pt、Ti、Cr或者W中的至少一種。導電通孔220a可以從η型導電層220通過(或者穿過)ρ型導電層230、ρ型半導體層250和有源層沈0，並且進入(或者凸出)到η型半導體層MO的特定區域中。即，η 型導電層220可以通過(或者穿過)ρ型導電層230、ρ型半導體層250和有源層260並且可以包括被置放在η型半導體層MO中的導電通孔220a。導電通孔220a的頂表面(或者第一表面)可以接觸η型半導體層M0。導電通孔220a可以具有傾斜側壁。因此，導電支撐構件210可以通過η型導電層220電連接到η型半導體層Μ0。因為η型導電層220可以電連接到導電支撐構件210和η型半導體層Μ0，所以η型導電層220可以由與導電支撐構件210和η型半導體層240具有最小接觸電阻的材料構成。如在第一實施例中描述的， 反射層可以被設置在導電通孔220a的內表面上以圍繞導電通孔220a。絕緣層270可以形成為η型導電層220可以與除了導電支撐構件210和η型半導體層240之外的層電絕緣。更加具體地，絕緣層270可以形成在η型導電層220和ρ型導電層230之間並且在導電通孔220a的側壁上，從而η型導電層220與ρ型導電層230、ρ型半導體層250和有源層沈0電絕緣。S卩，被設置在η型導電層220和ρ型導電層230之間的絕緣層270可以延伸到導電通孔220a的側壁。絕緣層270可以形成為包括氧化矽(SiO2)、 氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。絕緣層170 可以基本上圍繞導電通孔220a的側壁。ρ型導電層230可以形成在絕緣層270上。在導電通孔220a通過(或者穿過)的某些區域中，可以不存在ρ型導電層230。ρ型導電層230可以形成為包括Ag、Al、Pt、Ni、 Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物(ΙΤ0和GZ0)中的至少一種。因為ρ型導電層230與ρ 型半導體層250電接觸，所以不僅最小化了 ρ型半導體層250的接觸電阻，而且還可以通過向外反射從有源層260產生的光來改進光發射效率。ρ型導電層230可以包括ρ型導電層230在其上接觸ρ型半導體層250的界面的至少一個暴露區域。P型電極焊盤231a和231b可以形成在該暴露區域上以將外部電源連接到P型導電層230。在暴露區域上不形成ρ型半導體層250、有源層260和η型半導體層 2400 ρ型電極焊盤231a和231b能夠形成在發光器件200的角部中，從而能夠最大化發光器件200的發光面積。在發光器件200的操作期間，向外暴露的有源層260可以用作電流洩漏路徑。可以通過在發光結構的側壁上形成鈍化層280來防止這種問題。鈍化層280可以相對於外部保護髮光結構，特別是有源層沈0，並且防止洩漏電流流動。鈍化層280可以形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少任意一種。n型半導體層240的頂表面Bal的至少一部分可以具有微單元的表面粗糙。η型半導體層MO的上部的至少一部分可以包括形成在其中的至少一個凹陷Bbl (或者蝕刻孔)。 凹陷的底表面可以具有微單元的表面粗糙。如在圖2Α中所示，凹陷Bbl可以被設置在導電通孔電極ΒΒ』和電極之間。表面粗糙可以是粗糙結構。該粗糙結構可以被設置在凹陷 Bbl的底表面和第一半導體層的頂表面的至少一部分上。半導體層MO的頂表面可以包括第一表面區域和第二表面區域，每一個表面區域均具有表面粗糙。凹陷可以被設置在第一表面區域和第二表面區域之間，並且可以具有具有表面粗糙的底表面。η型半導體層240的頂表面Bal的表面粗糙、凹陷Bbl的底表面Bbl的表面粗糙和凹陷的結構本身可以改變光的臨界角並且允許光被容易地提取，從而可以改進發光器件200的光提取效率。凹陷Bbl可以均勻地布置在導電通孔電極ΒΒ』和電極之間，並且然後可以更加均勻地發射光。ρ型半導體層250形成在ρ型導電層230上。有源層260形成在ρ型半導體層250 上。η型半導體層240形成在有源層260上。η型半導體層240由具有經驗式化/仁^^-力⑴彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 的半導體材料形成，例如由IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlInN、AlN和 N等形成。可以在 η型半導體層240上摻雜諸如Si、Ge和Sn等的η型摻雜物。ρ型半導體層250可以由具有經驗式hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的半導體材料形成，例如由 InAlGaN、GaN、AlGaNJnGaN、AUnN、AlN* InN 等形成。可以在P型半導體層250上摻雜諸如Mg和Si等的ρ型摻雜物。有源層260可以形成為單量子阱結構、多量子阱(MQW)結構、量子線結構和/或量子點結構中的任何一種。有源層260的結構不限於此。有源層260可以由具有經驗式hxAlfamMO彡χ彡1，O彡y彡1，O彡x+y彡1) 的半導體材料形成。當有源層260形成為多量子阱(MQW)結構時，通過例如以InGaN阱層 /GaN勢壘層的周期堆疊多個阱層和多個勢壘層來形成有源層沈0。根據構成η型半導體層240和ρ型半導體層250的材料，有源層260可以由另一種材料形成。換言之，有源層260可以通過電子和空穴的複合而將能量轉換成光。因此，有源層260可以由具有小於η型半導體層240和ρ型半導體層250的能帶隙的能帶隙的材料形成。第三實施例圖3Α示出根據第三實施例的發光器件300的頂表面。圖示出沿著圖3Α中所示的線a-a』和b-b』截取的發光器件300的截面。為了理解發光器件300的截面結構的目的，圖:3B不僅示出沿著線a-a』截取的發光器件300的截面結構，而且還示出沿著線b_b』截取的凹陷恥2的截面結構。圖3C是放大圖;3B中所示的CC』區域的視圖。也可以提供其它實施例和構造。參考圖3AJB和3C，發光器件300可以包括導電支撐構件310、第一導電層320、第二導電層330、被置放在第一導電層320和第二導電層330之間的絕緣層370、和發光結構。導電支撐構件310可以形成為包括Au、Ni、Al、Cu、W、Si Je或者GaAs中的至少一種。例如，導電支撐構件310可以由Si和Al的金屬合金製成。發光結構可以包括第一半導體層340、第二半導體層350和在第一半導體層340和第二半導體層350之間的有源層360。為了便於說明，假設第一導電層320是η型導電層， 第二導電層330是ρ型導電層，第一半導體層340是η型半導體層，並且第二半導體層350 是P型半導體層。η型導電層320可以形成在導電支撐構件310上並且可以包括具有傾斜斜面的至少一個導電通孔320a。η型導電層320可以形成為包括Al、Au、Pt、Ti、Cr或者W中的至少一種。導電通孔320a可以從η型導電層320通過(或者穿過)ρ型導電層330、ρ型半導體層350和有源層360，並且可以進入(或者凸出)到η型半導體層340的特定區域中。 即，η型導電層320可以通過ρ型導電層330、ρ型半導體層350和有源層360並且可以包括被置放在η型半導體層340中的導電通孔320a。導電通孔320a的頂表面(或者第一表面)可以接觸η型半導體層340。因此，導電支撐構件310可以通過η型導電層320電連接到η型半導體層340。因為η型導電層320電連接到導電支撐構件310和η型半導體層 340，所以η型導電層320可以由與導電支撐構件310和η型半導體層340具有最小接觸電阻的材料構成。直接與η型半導體層340接觸的導電通孔320a的頂表面Ba2的一部分可以具有微單元的表面粗糙。因為導電通孔320a的頂表面B2的一部分形成為具有表面粗糙，所以 η型半導體層340的歐姆接觸表面可以具有表面粗糙。由於由歐姆接觸表面的表面粗糙和導電通孔320a的頂表面B2的表面粗糙引起的表面面積的增加使得可以減小接觸電阻。因此，可以改進發光器件300的歐姆接觸特性。η型半導體層340的頂表面Bal的第一表面區域和第二表面區域可以具有微單元的表面粗糙。η型半導體層340的上部可以包括在其中形成的凹陷Bbl (或者蝕刻孔)。凹陷Bbl可以被設置在第一表面區域和第二表面區域之間。凹陷的底表面也可以具有微單元的表面粗糙。如在圖3Α中所示，凹陷Bbl被設置在導電通孔電極CC』和電極之間。η型半導體層340的頂表面Bal的表面粗糙、凹陷的底表面的表面粗糙、導電通孔320a的頂表面B2的表面粗糙和凹陷Bbl的結構自身可以改變光的臨界角並且允許光被容易地提取，從而能夠改進發光器件300的光提取效率。凹陷Bbl可以均勻地布置在導電通孔電極CC』和電極之間，並且然後可以更加均勻地發射光。反射層375可以以諸如圍繞導電通孔320a的方式設置在導電通孔320a的內表面上。反射層375可以形成為包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種。透明導電氧化物可以包括ITO和GZ0。反射層375可以形成在導電通孔320a的橫向表面上，並且可以改進導電通孔320a的電極的光提取效率。絕緣層370可以形成為使得η型導電層320與除了導電支撐構件310和η型半導體層340之外的層電絕緣。更加具體地，絕緣層370可以形成在η型導電層320和ρ型導電層330之間並且在反射層375上從而η型導電層320與ρ型導電層330、ρ型半導體層350 和有源層360電絕緣。即，在η型導電層320和ρ型導電層330之間的絕緣層370可以形成為延伸到導電通孔320a的側壁。這種絕緣層370可以形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽 (SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少任意一種。ρ型導電層330形成在絕緣層370上。在通孔電極區域Bl通過的某些區域中，可以不存在P型導電層330。ρ型導電層330可以形成為包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物(ΙΤ0和GZ0)中的至少一種。因為ρ型導電層330電接觸ρ型半導體層 350，所以不僅最小化了 ρ型半導體層350的接觸電阻，而且還通過向外反射從有源層360 產生的光來改進光發射效率。ρ型導電層330可以包括ρ型導電層330在其上接觸ρ型半導體層350的界面的至少一個暴露區域。P型電極焊盤331a和331b可以形成在該暴露區域上以將外部電源連接到P型導電層330。在該暴露區域上不形成ρ型半導體層350、有源層360和η型半導體層340。ρ型電極焊盤331a和331b可以形成在發光器件300的角部中，從而可以最大化發光器件300的發光面積。在發光器件300的操作期間，有源層360可能被向外暴露以用作電流洩漏路徑。可以通過在發光結構的側壁上形成鈍化層380來防止這種問題。鈍化層380可以相對於外部保護髮光結構，特別是有源層360，並且可以防止洩漏電流流動。鈍化層380可以形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。ρ型半導體層350形成在ρ型導電層330上。有源層360形成在ρ型半導體層350 上。η型半導體層340形成在有源層160上。根據構成η型半導體層340和ρ型半導體層350的材料，有源層360可以由另一種材料形成。有源層360可以通過電子和空穴的複合將能量轉換成光。因此，有源層360 可以由具有小於η型半導體層340和ρ型半導體層350的能帶隙的能帶隙的材料形成。根據該實施例，由於η型半導體層340的頂表面的表面粗糙、凹陷Bbl的底表面的表面粗糙、導電通孔320a的頂表面的表面粗糙，可以通過光子散射改進光提取效率。可以根據導電通孔320a的布置和η型半導體層340的厚度而不同地確定凹陷Bbl 的尺寸和深度。凹陷的底表面的直徑可以形成為等於或者大於5μπι並且等於或者小於50μπι。凹陷的深度可以形成為η型半導體層340的厚度的1/3到1/2。η型半導體層340的厚度可以在其中沒有形成任何凹陷(或者蝕刻孔)的部分(即，第一表面區域或者第二表面區域)中進行測量並且可以從有源層360的表面延伸到η型半導體層340的表面。在導電通孔320a的橫向表面上形成的反射層可以改進光提取效率。由於由歐姆接觸表面的表面粗糙和導電通孔320a的頂表面的表面粗糙引起的表面面積增加使得可以進一步改進歐姆接觸特性。發光器件封裝可以參考圖4描述根據實施例的發光器件封裝。圖4示出發光器件封裝1000。如在圖4中所示，發光器件封裝1000可以包括封裝本體1100、第一電極1110、第二電極1120、發光器件1200和填料1300。
封裝本體1100可以形成為包括矽材料、合成樹脂材料或者金屬材料。可以圍繞發光器件1200形成傾斜表面，從而改進光提取效率。第一電極1110和第二電極1120可以被設置在封裝本體1100中。第一電極1110 和第二電極1120可以被相互電隔離並且可以向發光器件1200供應電力。第一電極1110和第二電極1120可以反射從發光器件1200產生的光並且增加發光效率。第一電極1110和第二電極1120還可以排放從發光器件1200產生的熱。發光器件1200可以電連接到第一電極1110和第二電極1120。發光器件1200可以被設置在封裝本體1100上或者可以被設置在或者第一電極1110或者第二電極1120上。發光器件1200還可以被以引線鍵合方式或者以倒裝晶片方式和在貼片工藝中電連接到第一電極1110和第二電極1120。填料1300可以形成為圍繞並且保護髮光器件1200。填料1300可以包括螢光材料並且可以改變從發光器件1200發射的光的波長。發光器件封裝1000可以配備有在以上實施例中公開的一個或者多個發光器件。 對於發光器件的數目沒有任何限制。多個發光器件封裝1000可以排列在支撐構件上。光學構件(諸如導光板、稜鏡片和擴散片等)可以設置在發光器件封裝1000的光學路徑上。這樣的發光器件封裝1000、支撐構件和光學構件可以用作燈單元。可以利用都可以包括已經在前述實施例中描述的半導體發光器件或者發光器件封裝的顯示裝置、指示裝置、背光單元、照明裝置等實現另外的實施例。例如，照明裝置可以包括燈和路燈。照明裝置圖5是示出包括根據前述實施例的發光器件封裝的照明系統1500的視圖。參考圖5，照明系統1500可以包括外殼1510、被置放在外殼1510中的發光模塊 1530，和被置放在外殼1510中並且被提供有來自外部電源的電力的連接端子1520。外殼1510可以由具有優異的熱輻射特性的材料形成，例如由金屬材料或者樹脂材料形成。發光模塊1530可以包括板1532和至少一個基於以上實施例並且被安裝在板1532 上的發光器件封裝30。發光器件封裝30可以包括以矩陣的形式以預定間隔相互分開地布置的多個發光器件。板1532可以是其上已經印刷有電路圖案的絕緣基板，並且可以包括例如印刷電路板(PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等。板1532可以由能夠有效率地反射光的材料形成。板1532的表面可以具有能夠有效率地反射光的顏色例如白色或者銀色。至少一個發光器件封裝30可以被設置在板1532上。每一個發光器件封裝30可以包括至少一個發光二極體(LED)晶片。LED晶片可以包括發射紅色、綠色、藍色或者白色光的LED和發射紫外線(UV)的UV LED。發光模塊1530可以具有發光器件封裝的各種組合以獲得想要的顏色和亮度。例如，發光模塊1530可以具有白色LED、紅色LED和綠色LED的組合以獲得高顯色指數(CRI)。連接端子1520可以電連接到發光模塊1530以供應電力。連接端子1520可以被旋擰並連接到插座形式的外部電源。然而，用於將連接端子1520連接到外部電源的方法沒有限制。例如，連接端子1520可以以插頭的形式製成並且被插入外部電源中，和/或可以通過電力線連接到外部電源。發光器件可以包括導電支撐構件；被置放在導電支撐構件上的第一導電層；被置放在第一導電層上的第二導電層；被置放在第一導電層和第二導電層之間的絕緣層；和發光結構，該發光結構被置放在第二導電層上，並且包括第二半導體層、被置放在第二半導體層上的第一半導體層、和被置放在第一半導體層和第二半導體層之間的有源層。第一導電層可以包括至少一個導電通孔，其穿過第二導電層、第二半導體層和有源層並且被置放在第一半導體層中。絕緣層可以形成為延伸到導電通孔的側壁。可以在第一半導體層的上部中形成至少一個凹陷(或者蝕刻孔)。凹陷的底表面和第一半導體層的頂表面的至少一部分可以具有表面粗糙特徵。一種發光器件封裝可以包括封裝本體；被置放在封裝本體上的第一電極層和第二電極層；和電連接到第一電極層和第二電極層的發光器件。一種照明設備可以包括該發光器件封裝。該發光器件可以進一步包括位於導電通孔的側壁和在導電通孔的側壁上形成的絕緣層之間的反射層。該反射層可以包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種，並且其中透明導電氧化物包括ITO和/或GZO中的至少一種。導電通孔的頂表面可以具有大於導電通孔的底表面的面積的面積。第二導電層可以包括形成與第二半導體層的界面的表面的至少一個暴露區域，並且其中發光器件可以進一步包括在第二導電層的暴露區域上形成的電極焊盤。該電極焊盤可以形成在發光器件的角部中。發光器件可以進一步包括在發光結構的側壁上形成的鈍化層，以防止洩漏電流流過有源層。絕緣層和鈍化層分別形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。導電支撐構件可以包括Au、Ni、Al、Cu、 W、Si、Se或者GaAs中的至少一種。第一導電層可以包括Al、Au、Pt、Ti、Cr或者W中的至少一種。第二導電層反射從有源層產生的光。第二導電層可以包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、 Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種，並且其中該透明導電氧化物包括ITO和/或GZO 中的至少一種。凹陷或者蝕刻孔置放在導電通孔之間。與第一半導體層接觸的導電通孔的頂表面的至少一部分具有粗糙表面。導電通孔之間的距離可以等於或者大於5μπι並且等於或者小於50 μ m。從第一半導體層的底表面到蝕刻孔的底表面的距離可以是第一半導體層的厚度的1/2到2/3。凹陷或者蝕刻孔的底表面的直徑可以等於或者大於5 μ m並且等於或者小於50 μ m。凹陷或者蝕刻孔的深度可以是第一半導體層的厚度的1/3到1/2。在本說明書中對於「一個實施例」、「實施例」、「示例性實施例」等的引用意味著結合實施例描述的特定特徵、結構或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。在說明書中， 在各處出現的這類短語不必都表示相同的實施例。此外，當結合任何實施例描述特定特徵、 結構或特性時，都認為結合實施例中的其它實施例實現這樣的特徵、結構或特性也是本領域技術人員所能夠想到的。雖然已經參照本發明的多個示例性實施例描述了實施例，但是應該理解，本領域的技術人員可以想到許多落入本公開原理的精神和範圍內的其它修改和實施例。更加具體地，在本公開、附圖和所附權利要求書的範圍內，主題組合布置的組成部件和/或布置方面的各種變化和修改都是可能性。除了組成部件和/或布置方面的變化和修改之外，對於本領域的技術人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權利要求
1.一種發光器件，包括導電支撐構件；在所述導電支撐構件上的第一導電層；在所述第一導電層上的第二導電層；在所述第一導電層和所述第二導電層之間的絕緣層；和發光結構，所述發光結構包括在所述第二導電層上的第二半導體層、第一半導體層和在所述第一半導體層和所述第二半導體層之間的有源層，所述第一半導體層具有第一表面區域和第二表面區域，其中所述第一導電層包括通過所述第二導電層、所述第二半導體層和所述有源層的至少一個導電通孔，並且所述至少一個導電通孔的第一表面設置於所述第一半導體層中，其中所述絕緣層基本圍繞所述導電通孔的側壁，其中所述第一半導體層的所述第一表面包括第一表面區域、第二表面區域和設置在所述第一表面區域和所述第二表面區域之間的凹陷，所述凹陷具有底表面，其中所述凹陷與所述第一半導體層的所述第二表面對準，並且所述至少一個導電通孔的所述第一表面與所述第一半導體層的所述第一表面區域對準，並且其中所述第一半導體層的所述第一表面區域具有表面粗糙並且所述凹陷的所述底表面具有表面粗糙。
2.根據權利要求1的發光器件，其中所述導電通孔具有傾斜的表面。
3.根據權利要求1的發光器件，進一步包括位於所述導電通孔的側壁和形成在所述導電通孔的側壁上的絕緣層之間的反射層。
4.根據權利要求3的發光器件，其中所述反射層包括Ag、Al、Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種，並且其中所述透明導電氧化物包括ITO或者GZO中的至少一種。
5.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中設置於所述第一半導體層中的所述導電通孔的第一表面具有大於所述導電通孔的底表面的面積。
6.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述第二導電層包括至少一個暴露區域以形成與所述第二半導體層的界面，並且其中所述發光器件進一步包括在所述第二導電層的暴露區域上的電極焊盤。
7.根據權利要求6的發光器件，其中所述電極焊盤設置在所述發光器件的角部中。
8.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，進一步包括形成在所述發光結構的側壁上的鈍化層，所述鈍化層用於防止電流的洩漏。
9.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述絕緣層和所述鈍化層分別形成為包括氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiOxNy、SixNy)、金屬氧化物(Al2O3)或者氟化物基化合物中的至少一種。
10.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述導電支撐構件包括Au、 Ni、Al、Cu、W、Si、Se 或者 GaAs 中的至少一種。
11.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述第一導電層包括Al、Au、 Pt、Ti、Cr或者W中的至少一種。
12.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述第二導電層反射來自所述有源層的光。
13.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述第二導電層包括Ag、Al、 Pt、Ni、Pt、Pd、Au、Ir或者透明導電氧化物中的至少一種，並且其中所述透明導電氧化物包括ITO或者GZO中的至少一種。
14.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述導電通孔的所述第一表面的一部分具有表面粗糙。
15.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述至少一個導電通孔包括第一導電通孔和第二導電通孔，並且所述第一導電通孔和所述第二導電通孔之間的距離是 5 μ m 至Ij 50 μ m。
16.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中從所述第一半導體層的所述第二表面到所述凹陷的所述底表面的距離是所述第一半導體層的厚度的1/2到2/3。
17.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述凹陷的所述底表面的直徑是 5 μ m 至Ij 50 μ m0
18.根據權利要求1到4中的任何一項的發光器件，其中所述凹部的深度是所述第一半導體層的厚度的1/3到1/2。
19.一種發光器件封裝，包括封裝本體；設置在所述封裝本體上的第一電極層和第二電極層；和電連接到所述第一電極層和所述第二電極層的權利要求1的發光器件。
20.一種照明系統，包括根據權利要求19的發光器件封裝。
全文摘要
可以提供一種發光器件，其包括導電支撐構件、第一導電層、第二導電層、在第一導電層和第二導電層之間的絕緣層、和發光結構，該發光結構包括在第二導電層上的第二半導體層、第一半導體層、和在第一半導體層和第二半導體層之間的有源層。第一導電層可以包括通過第二導電層、第二半導體層和有源層的至少一個導電通孔。該至少一個導電通孔的頂表面設置於第一半導體層中。絕緣層可以基本圍繞導電通孔的側壁。第一半導體層的第一表面可以包括第一表面區域、第二表面區域和具有底表面的凹陷。該凹陷可以與第一導電層的底表面對準，並且第一導電層的第一表面可以與第一半導體層的第一表面的第一區域對準。第一半導體層的第一表面和凹陷可以具有表面粗糙。
文檔編號H01L33/38GK102332512SQ201110201150
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者崔正鉉, 曹賢敬, 閔福基 申請人:Lg伊諾特有限公司