CN101740701A - 半导体发光器件 - Google Patents
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Abstract
实施方案涉及一种半导体发光器件。所述半导体发光器件包括:多个化合物半导体层,其包括第一导电半导体层;在所述第一导电半导体层上的有源层;和在所述有源层上的第二导电半导体层;在所述多个化合物半导体层之下的电极;在所述多个化合物半导体层上的电极部分;和防弯曲构件,其包括在所述多个化合物半导体层上的图案。
Description
相关申请
本申请根据35U.S.C.119要求韩国专利申请10-2008-0117580(2008年11月25日提交)的优先权;该专利申请通过引用全文并入本文。
技术领域
本发明涉及半导体发光器件。
背景技术
第III-V族氮化物半导体由于其极好的物理和化学特性而作为发光器件例如发光二极管(LED)和激光二极管(LD)等的芯材料受到关注。第III-V族氮化物半导体包括具有式InxAlyGa1-x-yN(其中0≤x≤1,0≤y≤1和0≤x+y≤1)的半导体材料。
发光二极管(LED)是一种利用化合物半导体的特性将电转化成红外线或光以发送和接收信号或用作光源的半导体器件。
由这些半导体材料制成的LED或LD广泛用于发光器件以获得光,并且用作用于各种产品如移动电话的键盘发光二极管、电告示板和照明设备的光源。
发明内容
实施方案提供一种半导体发光器件,其包括在发光结构上的电极部分内的防弯曲构件。
实施方案提供一种通过使用利用多个图案的防弯曲构件防止多个半导体层弯曲的半导体发光器件。
实施方案提供一种利用与发光结构上的电极和防弯曲构件相对应的高熔点金属图案改善弯曲问题的半导体发光器件。
一个实施方案提供一种半导体发光器件,包括:多个化合物半导体层,其包括第一导电半导体层;在所述第一导电半导体层上的有源层;和在所述有源层上的第二导电半导体层;在所述多个化合物半导体层之下的电极;在所述多个化合物半导体层上的电极部分;和防弯曲构件,其包括在所述多个化合物半导体层上的图案。
一个实施方案提供一种半导体发光器件,包括:多个化合物半导体层,其包括第一导电半导体层;在所述第一导电半导体层上的有源层;和在所述有源层上的第二导电半导体层;在所述多个化合物半导体层之下的电极;在所述多个化合物半导体层上的反射电极层;在所述反射电极层上的导电支撑构件;包括在所述反射电极层和所述导电支撑构件之间的图案的第一防弯曲构件;和设置在所述多个化合物半导体层的外周部分上的沟道层。
一个或更多个实施方案的细节在附图和下文的说明中阐述。从说明书和附图以及权利要求,其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据第一实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
图2~5是示出根据第一实施方案的防弯曲构件的图案实例的图。
图6~12是示出制造图1中的半导体发光器件的方法的图。
图13是根据第二实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
图14是根据第三实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
图15是根据第四实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
图16是根据第五实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
图17是根据第六实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本公开内容的一些实施方案,其实例在附图中示出。在实施方案的说明中,各层的“上”或“下”可以参照附图来描述,各层的厚度也是作为例子来描述并不限于附图中的厚度。
在一些实施方案的说明中,将会理解,当层(或膜)、区域、图案或结构称为在另一衬底、层(或膜)、区域、极板或图案的“上”或“下”时,所述“上”和“下”包括“直接”和“间接”的所有含义。
图1是根据第一实施方案的半导体发光器件的侧截面图。
参照图1~2,半导体发光器件100包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、沟道层140、电极层150、防弯曲构件160、导电支撑构件170和电极115。
发光器件100包括利用多个化合物半导体层如第III-V族化合物半导体的LED,LED可以为发蓝光、绿光或红光的有色LED或UV LED。从LED发出的光可以在实施方案的技术范围内以多种方式实现。
所述多个化合物半导体层包括第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130。
第一导电半导体层110可由掺杂有第一导电掺杂剂的第III-V族元素的化合物半导体的至少一种如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP形成。在第一导电半导体层110是N型半导体的情况下,第一导电掺杂剂包括N型掺杂剂如Si、Ge、Sn、Se、和Te。第一导电半导体层110可形成为单层或多层,但是不限于此。
电极115形成于第一导电半导体层110之下,电极115可形成为具有预定形状的预定图案,但是不限于此。电极115的位置可以位于第一导电半导体层110的底部区域的中央侧以供给电流,并且形状可以形成为圆形或多边形。电极115可作为第一导电半导体层110的电极或形成单独的电极,但是不限于此。
电极115可利用选自Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag和Au的材料形成,但是不限于此。
有源层120形成于第一导电半导体层110之上,并且可以形成为单量子阱结构或多量子阱结构。有源层120可以通过利用第III-V族元素的化合物半导体材料,由阱层和势垒层的结构如InGaN阱层/GaN势垒层周期性地形成。导电覆层可以形成在有源层120之上和/或之下,并且所述导电覆层可由AlGaN-基半导体形成。
第二导电半导体层130形成在有源层120之上,并且可以由掺杂有第二导电掺杂剂的第III-V族元素的化合物半导体的至少一种如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP形成。在第二导电半导体层130是P型半导体的情况下,第二导电掺杂剂包括P型掺杂剂如Mg和Zn。第二导电半导体层130可形成为单层或多层,但是不限于此。
第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130可以限定发光结构135。
也可以在第二导电层120上形成N型半导体层(未显示)或P型半导体层(未显示)。此外,第一导电半导体层110可以包括P型半导体层,而第二导电半导体层130可包括N型半导体层。因此,发光结构135可包括选自N-P结、P-N结、N-P-N结和P-N-P结中的至少一种。
沟道层140形成在第二导电半导体层130的上部外周。第一绝缘层140可在第二导电半导体层130的外周区域上形成为具有带状、环状和框状的连续图案。
沟道层140可形成为绝缘层或透明导电层,其可包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、ITO(铟锡氧化物)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
沟道层140不仅可使用所述材料,而且也可以使用透过激光的材料或几乎不被激光产生碎片的材料。此外,沟道层140可提高与第二导电半导体层130的材料的粘附力。沟道层140可形成为具有2μm或更小的宽度或厚度,但是不限于此。
蚀刻第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130的外周以暴露出沟道层140的外侧。因此,沟道层140可将电极层150与第二导电半导体层130隔开。
在制造期间辐照的激光透过沟道层140以解决发光结构135的侧面脱层。沟道层140还可防止由电极层150或导电支撑构件170产生的金属碎片被引入半导体层110、120和130的外侧中。此外,沟道层140可防止湿气渗入半导体层110、120和130的外侧中。
电极部分可形成在沟道层140和第二导电半导体层130上。电极部分包括电极层150和导电支撑构件170,并且防弯曲构件160在电极部分内布置为多个图案。
电极层150形成在第二导电半导体层130的顶部内侧处,并且可作为反射电极层。电极层150可由选自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf和其选择性组合的材料形成。
此外,电极层150可由具有欧姆特性的反射电极材料形成,或者可以在电极层150和第二导电半导体层130之间形成欧姆接触层(未显示)。欧姆接触层可形成为层或多个图案,其材料可包括但不限于铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
防弯曲构件160在电极层150上形成为预定图案。防弯曲构件160可通过选择性利用具有预定强度的材料、耐热材料、绝缘材料和导电材料形成。
防弯曲构件160可通过选择性利用绝缘材料形成,所述绝缘材料包括氮化物或氧化物,例如SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、SiOx、SiNx2、SiNx和SiOxNy。
防弯曲构件160的厚度可以为约100nm至约10μm,其宽度可根据芯片的尺寸或电特性变化。
防弯曲构件160可形成为具有预定形状的图案,例如具有利用柱状、棒状、半圆形和同心圆形状的点阵形状的图案、交叉至少一次的形状如十字形状或格子状的图案、和具有条状的图案,并且图案的形状可以改变。
导电支撑构件170可以形成在防弯曲构件160和电极层150之上。导电支撑构件170可用作底部衬底,并且其材料可包括铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜-钨(Cu-W)和载具晶圆(carrier wafer)如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、Ga2O3、SiGe和GaN。导电支撑构件170可以通过电镀法形成,或者可以形成为板状,但是不限于此。导电支撑构件170可以形成为具有约30μm至约150μm的厚度,但是不限于此。
在此处,防弯曲构件160可布置为在电极层150和导电支撑构件170之间的多个图案,以为半导体发光器件100的整个区域提供预定强度。例如,当通过电极115进行引线结合时,防止LED芯片因连接设备所引起的冲击而弯曲。此外,防弯曲构件160可防止LED芯片因LED芯片所产生的热而弯曲,并且改善芯片特性的劣化,例如LED芯片的破裂或脱层。
图2~5是示出根据第一实施方案的防弯曲构件的图案实例的图。
参照图2,防弯曲构件160可形成为以规则间隔布置的尺寸均匀的矩形柱图案的点阵形状。防弯曲构件160的图案间隔可以形成为规则或不规则的间隔,并且形状可以形成为多边形柱形,例如三角柱和五角柱。
参照图3,防弯曲构件161可以形成为以规则间隔布置的具有预定直径的圆柱形图案的点阵形状。此外,防弯曲构件161的图案间隔可以形成为规则或不规则的周期。此外,防弯曲构件161可以形成为具有预定曲率的柱形,例如圆柱或椭圆柱。
参照图4,防弯曲构件162可形成为以规则间隔布置的平行棒状图案的条状。防弯曲构件162的图案间隔可以形成为规则或不规则的间隔。此外,防弯曲构件162的衡截面可以为矩形柱或半球形,但是不限于此。
参照图5,防弯曲构件163可以形成为其中第一方向与第二方向直角相交的平行图案的格子状。格子状可包括其中图案与另一图案至少相交一次的结构,该形状的两个方向可以以直角或预定角度相交,但是不限于此。
图6~12是示出制造图1中的半导体发光器件的方法的图。
参照图6,将衬底101装入生长设备中,并且在其上形成第II至VI族元素的化合物半导体层。
生长设备可以包括电子束蒸发器、物理气相沉积(PVD)设备、化学气相沉积(CVD)设备、等离子体激光沉积(PLD)设备、双型热蒸发器、溅射设备和金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备,但是不限于此。
衬底101可选自蓝宝石衬底(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、导电衬底和GaAs。可以在衬底101的顶面之上形成凹凸图案。可以形成利用第II至VI族元素的化合物半导体的层或图案,例如选自ZnO层(未显示)、缓冲层(未显示)和未掺杂的半导体层(未显示)中的至少一种。
缓冲层和未掺杂的半导体层可以利用第III-V族元素的化合物半导体形成,缓冲层可降低与衬底的晶格常数差异,而未掺杂的半导体层可由未掺杂的GaN-基半导体形成。
包括多个化合物半导体层的发光结构135形成于衬底101上。发光结构135包括第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130。第一导电半导体层110形成在衬底101或其它半导体层上,有源层120形成在第一导电半导体层110上,第二导电半导体层130形成在有源层120上。
第一导电半导体层110可由掺杂有第一导电掺杂剂的第III-V族元素的化合物半导体的至少一种如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP形成。在第一导电半导体层110是N型半导体层的情况下,第一导电掺杂剂包括N型掺杂剂如Si、Ge、Sn、Se和Te。第一导电半导体层110可形成为单层或多层,但是不限于此。
有源层120形成在第一导电半导体层110之上,并且有源层120可以形成为单量子阱结构或多量子阱结构。有源层120可以通过利用第III-V族元素的化合物半导体材料由阱层和势垒层的结构如InGaN阱层/GaN势垒层周期性地形成。
导电覆层可以形成在有源层120之上和/或之下,并且所述导电覆层可由AlGaN-基半导体形成。
第二导电半导体层130形成在有源层120上,并且第二导电半导体层130可以由掺杂有第二导电掺杂剂的第III-V族元素的化合物半导体的至少一种如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP形成。在第二导电半导体层130是P型半导体的情况下,第二导电掺杂剂包括P型掺杂剂如Mg和Zn。第二导电半导体层130可形成为单层或多层,但是不限于此。
此外,可以在第二导电半导体层130上形成第三导电半导体层(未显示),例如N型半导体层或P型半导体层。因此,在发光结构135中可形成选自N-P结、P-N结、N-P-N结和P-N-P结结构中的至少一种。
在第二导电半导体层130上使用掩模图案,以形成沟道层140。沟道层140沿第二导电半导体层130的顶部外周形成,并且形状可以形成为例如带状、环状、框状和闭环状的连续图案。
沟道层140可由透明绝缘材料或透明导电材料形成,并且其材料包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
沟道层140不仅可由所述材料形成,而且也可以由透过激光的材料或几乎不被激光产生碎片的材料形成,但是不限于此。此外,沟道层140可由与第二导电半导体层130具有良好粘附力的材料形成。沟道层140可形成为具有2μm或更小的宽度或厚度,但是不限于此。
暴露出第二导电半导体层130的内部区域142。
参照图7,在第二导电半导体层130上的一些区域或整个区域上形成电极层150。
极层150可由具有籽金属、欧姆金属和反射金属的至少一种特性的材料形成。电极层150可用作反射电极层,并且其材料包括选自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf和其选择性组合的至少一种。
电极层150可在沟道层140上形成并延伸。
参照图8,在电极层150上形成防弯曲构件160。通过利用选自溅射、电子束沉积、CVD或PECVD方法中的至少一种方法,使用掩模图案形成具有预定图案的防弯曲构件160。防弯曲构件160可由选择性包括具有预定强度的材料、耐热材料、绝缘材料、氮化物和氧化物的材料形成。防弯曲构件160可由选自SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、SiOx、SiNx2、SiNx和SiOxNy中的至少一种形成。
防弯曲构件160的厚度可以为约100nm至约10μm,其宽度可根据芯片的尺寸或电特性变化。
防弯曲构件160可形成为具有预定形状的图案,例如具有利用柱状、棒状、半圆形和同心圆形状的点阵形状的图案、交叉至少一次的图案如十字形状或格子状、和具有条状的图案,并且图案的形状可以改变。
参照图9,导电支撑构件170可以形成在防弯曲构件160和电极层150之上。导电支撑构件170可用作底部衬底,并且其材料可包括铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜-钨(Cu-W)和载具晶圆如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、Ga2O3、SiGe和GaN。导电支撑构件170可以通过电镀法形成,或者可以形成为板状,但是不限于此。导电支撑构件170可以形成为具有约30μm至约150μm的厚度,但是不限于此。
防弯曲构件160可以在作为电极部分的电极层150和导电支撑构件170之间布置为图案形状,以为半导体发光器件100的整个区域提供预定的强度。
参照图9和10,将导电支撑构件170设置在基底上以除去衬底101。衬底101通过物理和/或化学法除去。
物理去除法通过用具有预定波长的激光辐照衬底101(激光剥离:LLO)来分离衬底101。在衬底101和第一导电半导体层110之间形成有另一半导体层(例如缓冲层)的情况下,衬底101可以通过化学除去法利用湿蚀刻剂除去缓冲层来分离。
可以通过感应耦合等离子体/反应性离子蚀刻(ICP/RIE)法在去除衬底101的第一导电型半导体层110的表面上进行蚀刻过程。
参照图11和12,在芯片-芯片边界区域(即通道区)上执行隔离蚀刻以将区域分成芯片单元。然后,蚀刻发光结构135的外沟槽137以暴露出沟道层140。在该情况下,沟道层140的外侧暴露于发光结构135的外侧,并且沟道层140的外侧可将电极层150与发光结构135的侧壁分开。相反,发光结构135具有从芯片外壁向内移动的效果。
电极115形成在第一导电半导体层110之下。电极115可以形成为预定形状和预定图案,但是不限于此。电极115可在形成电极之后单独形成,或者可以用作电极,但是不限于此。
在此,可以在隔离蚀刻之前或之后、或芯片分离之后进行形成电极115的过程,但是不限于此。
在半导体发光器件100中,芯片接合导电支撑构件170,并且通过电极115进行引线接合。在该情况下,在电极115接合期间由接合设备施加的冲击通过发光结构135传递到防弯曲构件160。然后,防弯曲构件160可以承受冲击以消除发光结构的半导体层110、120和130可能弯曲的问题。此外,防弯曲构件160可防止LED芯片因LED芯片所产生的热而弯曲。因此,可以改善芯片特性的劣化,如LED芯片的破裂或脱层。
图13是根据第二实施方案的半导体发光器件的侧截面图。在第二实施方案的说明中,相同的附图标记将用于表示与第一实施方案相同的部分,并且将参照第一实施方案省去重复说明。
参照图13,半导体发光器件100A包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、保护层140、电极层150、第一防弯曲构件160、第二防弯曲构件165、导电支撑构件170和电极115。
第一防弯曲构件160可以在电极层150上布置为多个图案。将参照防弯曲构件来详细说明第一防弯曲构件160。
第二防弯曲构件165形成在电极层150上的中央区域上,即对应于电极115的区域或位置上。
第二防弯曲构件165可形成为尺寸与电极115相对应,并且可以形成为圆柱状或多边形柱状。
第二防弯曲构件165可形成为高熔点金属图案如W和Mo,并且可由具有高强度的导电金属材料形成。第二防弯曲构件165由熔点高于电极层150的熔点的金属形成。
第二防弯曲构件165可形成为具有至少1μm,例如约1μm至约10μm的厚度以增强强度。此外,第二防弯曲构件165可形成为具有与第一防弯曲构件160相同的厚度或更厚,并且可形成为数目与电极115的数目相对应。
第二防弯曲构件165可以形成在与电极115相对应的位置上以支承和保护LED芯片不因引线接合期间所施加的直接冲击而弯曲。
因此,可以改善封装器件中因LED芯片的破裂或脱层引起的器件特性或芯片特性的劣化。
图14是根据第三实施方案的半导体发光器件的侧截面图。在第三实施方案的说明中,相同的附图标记用于表示与第一实施方案相同的部分,并且将参照第一实施方案省去重复部分的重复说明。
参照图14,半导体发光器件100B包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、沟道层140A、电极层150、防弯曲构件160、导电支撑构件170和电极115。
沟道层140A可形成为具有带状、环状和框状(例如闭环状)的连续图案。
沟道层140可包括通过利用掩模图案的透明绝缘层,例如选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3和TiO2的至少一种。
电极层150形成在沟道层140和第二导电半导体层130上,防弯曲构件160形成在电极层150上。
突起147形成在沟道层140的内侧之下。突起147可以形成为具有暴露出第一导电半导体层110的深度。
沟道层140的突起147可以形成为连续的闭环状例如带状或环状,可以基于半导体层110、120和130的外壁形成为在约1μm至约5μm(D1)的范围内,并且该范围可以根据芯片的尺寸变化。
沟道层140的突起147可以将发光结构135分成有源区A1和无源区A2。有源区A1的半导体层110、120和130正常工作,而无源区A2的半导体层111、121和131不正常工作。无源区A2的第一导电半导体层111可以部分用于电流通路。
即使发光结构135的外部半导体层111、121和131短路,因为沟道层140的突起147使发光结构135的外侧钝化,所以有源区A1的半导体层110、120和130也正常工作。此外,沟道层140的突起147可以湿气渗入芯片的外侧中。因为沟道层140的突起147可以形成为单或双凹凸结构,所以它可以增强与发光结构135的粘附力。
图15是根据第四实施方案的半导体发光器件的侧截面图。在第四实施方案的说明中,相同的附图标记将用于表示与第一实施方案相同的部分,并且将参照第一实施方案省去重复部分的重复说明。
参照图15,半导体发光器件100C包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、电极层150、防弯曲构件160、导电支撑构件170和电极115。
可以在第一导电半导体层110之下形成预定的粗糙结构112,但是形状不限于粗糙结构112。
可以不在第二导电半导体层130上形成图1中的沟道层140。在该情况下,电极层150可以设置在第二导电半导体层130的内侧上,并且可以形成为不暴露于发光结构135的外沟槽137。防弯曲构件160A的一些部分可暴露于发光结构135的外沟槽137。
图16是根据第五实施方案的半导体发光器件的侧截面图。在第五实施方案的说明中,相同的附图标记将用于表示与第一实施方案相同的部分,并且将参照第一实施方案省去重复部分的重复说明。
参照图16,半导体发光器件100D包括第一导电半导体层110、有源层120、第二导电半导体层130、电极层150、防弯曲构件160、导电支撑构件170和电极115。
在半导体发光器件100D中,可以不在发光结构135的外壁上形成切槽,并且可以形成直径与导电支撑构件170相同的发光结构135。
图17是根据第六实施方案的半导体发光器件的侧截面图。在第六实施方案的说明中,相同的附图标记将用于表示与第一实施方案相同的部分,并且将参照第一实施方案省去重复部分的重复说明。
参照图17,在半导体发光器件100E中,在第二导电半导体层130的上部外周上形成沟道层140,并且在第二导电半导体层130和沟道层140上形成防弯曲构件160B。防弯曲构件160B的图案和材料参照第一实施方案进行选择。
在第二导电半导体层130中,可以在防弯曲构件160B的图案之间形成电极层150B。电极层150B可以形成在第二导电半导体层130上,并且可以形成或可以不形成防弯曲构件160B。防弯曲构件160B的图案形状可以设置为与第一实施方案几乎相同的结构,或者可以考虑电极层150B的电特性进行变化。
在电极层150B中,可以在与电极115相对应的位置上形成高熔点金属的图案,但是不限于此。
上述第一至第六实施方案中可与各实施方案的独立特征一起选择性地应用于其它实施方案,并且可以在实施方案的技术范围内修改。此外,所公开的防弯曲构件特性不仅可以作为实施方案的特性在垂直式半导体发光器件的衬底上实现,而且可以在水平式半导体发光器件的衬底上实现。
一个实施方案提供一种制造半导体发光器件的方法,该方法包括:形成包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的发光结构;在第二导电半导体层上形成电极层;在电极层上形成布置为多个图案的防弯曲构件;在发光结构之下形成电极;和在防弯曲构件和电极层上形成导电支撑构件。
一些实施方案可提供防止LED芯片因接合引起的冲击而弯曲的效果。
一些实施方案可防止LED芯片特性因接合引起的冲击而劣化。
一些实施方案可使热引起的LED芯片的弯曲最小化。
一些实施方案可改善半导体层和其它层之间的粘附力。
一些实施方案可防止多个化合物半导体层的层间短路缺陷。
一些实施方案可防止因湿气渗入多个化合物半导体层中而引起的短路问题。
一些实施方案可改善垂直式半导体发光器件的可靠性。
一些实施方案可提供半导体发光器件,如LED。
一些实施方案可改善半导体发光器件的电可靠性。
一些实施方案可改善垂直型半导体发光器件的光效率。
一些实施方案可将包括封装的半导体发光器件的光源应用至照明领域、指示领域和显示领域。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施方案描述了一些实施方案,但是应理解,本领域的技术人员可以设计多种其它修改方案和实施方案,它们也在本公开原理的精神和范围内。更具体地,可以在本公开、附图和所附权利要求的范围内,对主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了对组成部件和/或布置进行变化和修改之外,可替代的用途对本领域的技术人员而言也是明显的。
Claims (20)
1.一种半导体发光器件,其包括:
多个化合物半导体层,其包括第一导电半导体层;在所述第一导电半导体层上的有源层;和在所述有源层上的第二导电半导体层;
在所述多个化合物半导体层之下的电极;
在所述多个化合物半导体层上的电极部分;和
防弯曲构件,其包括在所述多个化合物半导体层上的图案。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中:
所述电极部分包括在所述多个化合物半导体层上的电极层;并且在所述电极层上有导电支撑构件;和
所述防弯曲构件布置在所述电极层和所述导电支撑构件之间。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件包括氮化物基绝缘材料或氧化物基绝缘材料。
4.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件包括多个包含绝缘材料的第一防弯曲图案;和与所述电极相对应的第二防弯曲图案。
5.根据权利要求4所述的半导体发光器件,其中所述第二防弯曲图案由熔点高于所述电极部分的材料的熔点的金属形成。
6.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件包括选自SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、SiOx、SiNx2、SiNx和SiOxNy中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件包括选自条状、锯齿状、其中多个图案至少交叉一次的形状、点阵状和格子状的图案中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件包含选自W和Mo中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件的厚度为约1μm至约10μm。
10.根据权利要求1所述的半导体发光器件,包括:
沟道层,其包括在所述第二导电半导体层上部外周的连续图案,
其中所述沟道层包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件布置在所述电极部分和所述多个化合物半导体层之间。
12.根据权利要求1所述的半导体发光器件,其中所述防弯曲构件的一部分暴露在所述多个化合物半导体层的外周区域周围。
13.一种半导体发光器件,包括:
多个化合物半导体层,其包括第一导电半导体层;在所述第一导电半导体层上的有源层;和在所述有源层上的第二导电半导体层;
在所述多个化合物半导体层之下的电极;
在所述多个化合物半导体层上的反射电极层;
在所述反射电极层上的导电支撑构件;
包括在所述反射电极层和所述导电支撑构件之间形成的图案的第一防弯曲构件;和
设置在所述多个化合物半导体层的外周部分上的沟道层。
14.根据权利要求13所述的半导体发光器件,其包括在所述反射电极层和所述第二导电半导体层之间形成的N型半导体层。
15.根据权利要求13所述的半导体发光器件,其包括在所述第一导电半导体层之下的粗糙结构。
16.根据权利要求13所述的半导体发光器件,其中所述第一防弯曲构件包括选自SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、SiOx、SiNx2、SiNx和SiOxNy中的至少一种。
17.根据权利要求13所述的半导体发光器件,其包括第二防弯曲构件,所述第二防弯曲构件包括与多个电极相对应的图案并且由金属材料形成。
18.根据权利要求17所述的半导体发光器件,其中所述第二防弯曲构件形成为比所述第一防弯曲构件的图案厚度厚。
19.根据权利要求17所述的半导体发光器件,其包括:
欧姆接触层,所述欧姆接触层包括在所述第二导电半导体层和所述电极层之间的层或图案。
20.根据权利要求13所述的半导体发光器件,其中所述沟道层由透明绝缘材料形成并且延伸到所述第二导电半导体层的外侧。
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