CN101783382A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

一种发光器件，包括：第一光子晶体结构，其具有反射层和在所述反射层上的非金属图案元件；在所述反射层和所述非金属图案元件两者上的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体层上的有源层；和在所述有源层上的第一导电半导体层。

Description

发光器件
技术领域
本公开内容涉及一种用于将电流转化为光的发光器件。
背景技术
发光二极管(LED)是用于将电流转化为光的半导体发光器件。
由LED发射的光的波长取决于用于制造LED的半导体材料。这是因为发射的光的波长取决于半导体材料的表示价带电子和导带电子之间能差的带隙。
近来，传统LED的亮度提高，使得传统LED用作用于显示器、车辆或者照明器件的光源。此外，传统LED通过使用磷光体或者将具有各种颜色的LED组合可表现出具有优异光效率的白色。
同时，传统LED的亮度随着各种条件例如有源层结构、用于将光提取至外部的光提取结构、芯片尺寸和包围LED的模制材料的种类而变化。
发明内容
本发明的一个实施方案提供一种使用改善的结构的发光器件。
实施方案提供一种具有改善的光提取效率的发光器件。
根据一个实施方案，一种发光器件包括：第一光子晶体结构，其包括反射层和在所述反射层上的非金属图案元件；在所述反射层和所述非金属图案元件两者上的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体层上的有源层，和在所述有源层上的第一导电半导体层。
根据另一个实施方案，一种发光器件包括：反射层；在所述反射层上的透明电极层，其包括沿所述反射层的布置方向突出的突起图案元件；在所述透明电极层上的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体层上的有源层；和在所述有源层上的第一导电半导体层。
根据另一个实施方案，一种发光器件包括：第一光子晶体结构，其包括透明电极层和在所述透明电极层上的反射图案元件；在所述透明电极层和所述反射图案元件两者上的第二导电半导体层；在所述第二导电半导体层上的有源层；和在所述有源层上的第一导电半导体层。
附图说明
图1是显示根据第一实施方案的发光器件的视图；
图2是显示根据第二实施方案的发光器件的视图；
图3是显示根据第三实施方案的发光器件的视图；
图4是显示根据第四实施方案的发光器件的视图；
图5是显示根据第五实施方案的发光器件的视图；
图6是显示用于确定在根据一些实施方案发光器件中的第一光子晶体结构的效果的模拟结构的视图；
图7是显示当在发光器件中形成或者不形成第一光子晶体结构时，光提取效率与传播距离的函数关系图；
图8是显示光提取效率随根据一些实施方案发光器件的第一光子晶体结构中非金属图案元件80的晶格常数的变化图；
图9是显示光提取效率随根据一些实施方案发光器件的第一光子晶体结构中非金属图案元件80的厚度的变化图；
图10是显示当在发光器件中形成第一光子晶体结构、第二光子晶体结构以及第一和第二光子晶体结构两者时的光提取效率的图；
图11是显示光提取效率随根据实施方案发光器件中的第一光子晶体结构的非金属图案元件的晶格常数和第二光子晶体结构的柱或者孔的晶格常数的变化图；和
图12和13是显示第一光子晶体结构的平面图。
具体实施方式
在实施方案的描述中，应理解，当层(或膜)、区域、图案或者结构称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫或另一图案‘上’或者‘下’时，其可“直接地”或者“间接地”在所述另一衬底、层(或者膜)、区域、垫或者图案‘上’或者‘下’，或者也可存在一个以上的中间层。此外，各层的“上”或者“下”可参考附图来确定。
为了方便和清楚的目的，附图中显示的各层的厚度和尺寸可进行放大、省略或者示意地绘出。此外，元件的尺寸不完全反映实际尺寸。
以下，将参考附图详细地描述根据一些实施方案的发光器件。
图1是显示根据第一实施方案的发光器件的视图。
参考图1，根据第一实施方案的发光器件包括：第二电极层10、在第二电极层10上形成的反射层20、在反射层20上形成的非金属图案层80、在非金属图案层80和反射层20两者上形成的第二导电半导体层30、在第二导电半导体层30上形成的有源层40、在有源层40上形成的第一导电半导体层50、以及在第一导电半导体层50上形成的第一电极层70。
可在第一导电半导体层50上选择性地形成非导电半导体层60。
更详细地，第二电极层10可包括铜(Cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)和掺杂有杂质的半导体衬底中的至少一种。第二电极层10与第一电极层70一起对有源层40供电。
反射层20可包括具有高反射率的银(Ag)、含Ag合金、Al、含铝合金中的至少一种。
虽然图1中未显示，但是在第二电极层10和反射层20之间可形成包含镍(Ni)或钛(Ti)的粘合金属层，使得可提高第二电极层10和反射层20之间的界面粘附强度。
在反射层20上形成的非金属图案层80面向第二导电半导体层30。非金属图案层80的侧表面的至少一部分可被反射层20所包围。
非金属图案层80和反射层20形成第一光子晶体结构90。
非金属图案层80包括非金属材料并具有大于空气并小于第二导电半导体层30的折射率。
在发光器件的制造方法中，通过在第二导电半导体层30上形成非金属层之后图案化非金属层可形成非金属图案层80。其后，在所得结构上可形成反射层20。如图1所示，发光器件形成为具有第二电极层10，在非金属图案层80的侧表面或者下表面上提供反射层20。此外，在反射层20的下表面上提供第二电极层10。
非金属图案层80可包括透明电极，例如锡掺杂的氧化铟(ITO)、氧化锌(ZnO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、氧化钌(RuOx)和氧化铁(IrOx)中的至少一种。
非金属图案层80可包括电介质。例如，非金属图案层80可包括二氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)、二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、旋涂玻璃(SOG)和四氮化三硅(Si3N4)中的至少一种。当非金属图案层80包括电介质时，因为电流不流过非金属图案层80，所以非金属图案层80具有彼此间隔开预定间距的图案元件，如图1的截面图所示。在这种情况下，第二导电半导体层30部分地面向反射层20。
反射层20可具有在和非金属图案层80相同的水平面上彼此间隔开预定间距的图案元件。
虽然未显示，但是可在反射层20和第二导电半导体层30之间形成欧姆接触层。
图12和13是显示第一光子晶体结构90的平面图。
如图12所示，非金属图案层80可具有在反射层20上彼此间隔开的图案元件。如图13所示，反射层20可具有在非金属图案层80上彼此间隔开的图案元件。
形成第一光子晶体结构90的反射层20和非金属图案层80使得光能够有效地从发光器件发出。
第一光子晶体结构90的光提取效率可根据折射率差异来确定。当非金属图案层80使用透明电极或者电介质形成并且反射层20由在非金属图案层80之下或者旁边的金属镜形成时，与由折射率差异所导致的衍射效应相比，产生更大的衍射效应。
同时，第二导电半导体层30可形成为掺杂有P-型杂质的GaN基半导体层，第一导电半导体层50可形成为掺杂有N-型杂质的GaN基半导体层。有源层40可具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构和量子点结构中的至少一种。
非导电半导体层60可选择性地形成并具有显著低于第一导电半导体层50和第二导电半导体层30的导电率。例如，非导电半导体层60可为未掺杂的GaN层。
如上所述，根据第一实施方案的发光器件，第一电极层70垂直地对准第二电极层10，包含透明电极或者电介质的非金属图案层80在第二导电半导体层30和反射层20之间形成，从而可获得第一光子晶体结构90(包括与非金属图案层80的下表面和侧表面接触的反射层20)。
第一光子晶体结构90包括由透明电极或者电介质形成的非金属图案层80，反射层20包括具有以复数表示的折射率的金属，使得可表现出强的衍射效应。因此，可改善光提取效应。
图2是显示根据第二实施方案的发光器件的视图。在以下描述中，将省略和第一实施方案相同的细节以避免冗余。
参考图2，根据第二实施方案的发光器件包括：第二电极层10、在第二电极层10上形成的反射层20、在反射层20上的具有突起图案层82的透明电极层81、在透明电极层81上形成的第二导电半导体层30、在第二导电半导体层30上形成的有源层40、在有源层40上形成的第一导电半导体层50和在第一导电半导体层50上形成的第一电极层70。
非导电半导体层60可在第一导电半导体层50上选择性地形成。
在根据第二实施方案的发光器件中，透明电极层81的突起图案层82和反射层20形成第一光子晶体结构90。
突起图案层82朝向反射层20突出。突起图案层82可具有彼此间隔开预定间距的图案元件。换言之，突起图案层82的图案元件的下表面和侧表面为反射层20所包围。
突起图案层82可通过在第二导电半导体层30上形成透明电极层81之后选择性地蚀刻或者沉积透明电极层81形成。
透明电极层81可包括ITO、ZnO、GZO、RuOx和IrOx中的至少一种。
突起图案层82的图案元件彼此间隔开预定间距不是必须的。例如，透明电极层81可在面向反射层20的表面上具有粗糙结构。
第一光子晶体结构90包括透明电极层81的突起图案层82和与突起图案层82接触的形成为金属镜的反射层20，使得可表现出期望的衍射效应。
因此，可改善发光器件的光提取效率。
图3是显示根据第三实施方案的发光器件的视图。在以下描述中，将省略和第一实施方案相同的细节以避免冗余。
参考图3，根据第三实施方案的发光器件包括：第二电极层10、在第二电极层10上形成的反射层20、在反射层20上的包括突起图案层31的第二导电半导体层30、在第二导电半导体层30上形成的有源层40、在有源层40上形成的第一导电半导体层50、以及在第一导电半导体层50上形成的第一电极层70。
非导电半导体层60可在第一导电半导体层50上选择性地形成。
在根据第三实施方案的发光器件中，第二导电半导体层30的突起图案层31和反射层20形成第一光子晶体结构90。
突起图案层31朝向反射层20突出，并且可具有彼此间隔开预定间距的图案元件。突起图案层31的图案元件的下表面和侧表面为反射层20所包围。
可通过在形成第二导电半导体层30之后选择性地蚀刻第二导电半导体层30或者通过调整第二导电半导体层30的生长条件在第二导电半导体层30的表面上形成粗糙结构来形成突起图案层31。因为突起图案层31可包括GaN基半导体层，所以突起图案层31可为一种非金属图案层。
在这种情况下，突起图案层31的图案元件彼此间隔开预定间距不是必须的。例如，第二导电半导体层30可在面向反射层20的表面处具有粗糙结构。
第一光子晶体结构90包括：通过使用GaN基半导体层形成的第二导电半导体层30的突起图案层31和与突起图案层31接触的形成为金属镜的反射层20，使得可表现出期望的衍射效应。
因此，可改善发光器件的光提取效率。
图4是显示根据第四实施方案的发光器件的视图。在以下描述中，将省略和第一实施方案相同的细节以避免冗余。
参考图4，根据第四实施方案的发光器件包括：第二电极层10、在第二电极层10上形成的反射层22、在反射层22上形成的透明电极层81、在透明电极层81上形成的反射图案层23、在透明电极层81和反射图案层23两者上形成的第二导电半导体层30、在第二导电半导体层30上形成的有源层40、在有源层40上形成的第一导电半导体层50、以及在第一导电半导体层50上形成的第一电极层70。
此外，非导电半导体层60可在第一导电半导体层50上选择性地形成。
在根据第四实施方案的发光器件中，透明电极层81和反射图案层23形成第一光子晶体结构90。
反射图案层23可具有彼此间隔开预定间距的图案元件。换言之，反射图案层23的图案元件的下表面和侧表面为透明电极层81所包围。
反射图案层23可通过在第二导电半导体层30上形成反射材料层之后选择性地蚀刻或者沉积反射材料层来形成。
透明电极层81可包括ITO、ZnO、GZO、RuOx和IrOx中的至少一种。
第一光子晶体结构90包括：透明电极层81和反射图案层23，使得可表现出期望的衍射效应。
在透明电极层81下提供反射层22，使得由有源层40产生的光可向上反射。如果第二电极层10包括具有高反射率的材料，则可省略反射层22。
因此，可改善发光器件的光提取效率。
图5是显示根据第五实施方案的发光器件的视图。在以下描述中，将省略和第一实施方案相同的细节以避免冗余。
参考图5，根据第五实施方案的发光器件包括：第二电极层10、在第二电极层10上形成的反射层20、在反射层20上形成的非金属图案层80、在非金属图案层80和反射层20两者上形成的第二导电半导体层30、在第二导电半导体层30上形成的有源层40、在有源层40上形成的第一导电半导体层50、在第一导电半导体层50上形成的第一电极层70、以及在第一导电半导体层50上形成的非导电半导体层60。
由非导电半导体层60形成具有柱形或者孔形的第二光子晶体结构100。根据实施方案，第二光子晶体结构100包括图案化结构61。该图案化结构可包括孔或者柱。
柱或者孔61可以以预定间距或者任意地对准。这改善了发光器件的光提取效率。
虽然根据第五实施方案第二光子晶体结构100在非导电半导体层60上形成，但第二光子晶体结构100同样地适用于第二至第四实施方案。
第二光子晶体结构100可在第一导电半导体层50上形成，并且没有非导电半导体层60。这同样可适用于第二至第三实施方案。
图6是显示用于确定在根据所述实施方案的发光器件中第一光子晶体90结构的效果的模拟结构的视图。图7是显示当在发光器件中形成或不形成第一光子晶体结构90时提取效率与传播距离的函数关系图。
参考图6，利用有限时域差分(FDTD)方法来确定第一光子晶体结构的光提取效果。假定对应于反射层的金属镜21包括Ag。使用Drude模型来精确地描述计算空间中的Ag。ITO用作透明电极层81的透明金属。透明电极层81的厚度h假定为0.1μm，透明电极层81的晶格常数为约1μm。
假定透明电极层81的折射率为约2.0，透明电极层81上的发光层为折射率为约2.46的GaN层121，在GaN层121上提供折射率为约1.4的环氧树脂层110。此外，假定GaN层121的厚度为约3μm。在GaN层121中提供多量子阱41。
参考图7，当将使用第一光子晶体结构的发光器件和不使用第一光子晶体结构的发光器件进行比较时，具有第一光子晶体结构的发光器件随着光传播距离的增加光提取效率增加得更多。相比之下，当发光器件不使用第一光子晶体结构时，在传播距离超过预定值之后光提取效率不再增加。
如果没有第一光子晶体结构，这表示在第二导电半导体层30和反射层20之间不形成非金属图案层80或者突起图案层31或者82。
换言之，与不使用第一光子晶体结构的发光器件相比，使用第一光子晶体结构的发光器件更多地提高光提取效率。
图8是显示光提取效率随根据实施方案发光器件的第一光子晶体结构中非金属图案层80的晶格常数的变化图。具体地，图8是显示当非金属图案层80具有约2.0的折射率并且包括具有约0.1μm的图案厚度的ITO层时的模拟图。
参考图8，当非金属图案层80形成为具有约λ/n至约10λ/n的晶格常数时，可改善光提取效率。在这种情况下，λ指的是由LED发射的光的波长。例如，来自LED的蓝光具有约470nm的波长。此外，n指的是形成发光器件的发光层的材料的折射率。例如，在GaN基半导体层的情况下，折射率为约2.46。
特别地，当非金属图案层80形成为具有约λ/n至约10λ/n的晶格常数时，光提取效率比不使用第一光子晶体结构的LED增加超过1.5倍。
根据实施方案，光发光器件发射约470nm的光并且包括折射率为约2.46的GaN基半导体层。在这种情况下，λ/n为约0.191μm。如图8所示，当非金属图案层80的晶格常数为约0.2μm时，表现出最大的光提取效率。
虽然未显示，但是在根据第二至第四实施方案的发光器件的情况下，当突起图案层31或者82和反射图案层23的晶格常数为λ/n至约10λ/n时，可改善光提取效率。
图9是显示光提取效率随根据实施方案发光器件的第一光子晶体结构中非金属图案层80的图案厚度的变化图。具体地，图9是显示当非金属图案层80折射率为约2.0并且包括晶格常数a为约400nm和约1200nm的ITO层时的模拟图。
参考图9，当非金属图案层80的厚度为约10nm～100nm时，无论非金属图案层80的晶格常数如何，光提取效率增加超过1.8倍。与不使用第一光子晶体结构的发光器件相比，当非金属图案层80的厚度为约100nm或更大时，光提取效率得到更大改善。非金属图案层80的图案厚度不需要超过约300nm或更大。
虽然未显示，但是当突起图案层31或者82的晶格常数为约200nm～约700nm并且厚度为约200nm～约400nm时，根据第二和第三实施方案的LED的光提取效率得到改善。当突起图案层31或者82的晶格常数为约700nm～约2000nm并且厚度为约600nm～约1200nm时，根据第二和第三实施方案的发光器件的光提取效率得到改善。
图10是显示当在发光器件中形成第一光子晶体结构、第二光子晶体结构以及第一和第二光子晶体结构两者时的光提取效率的图。图11是显示光提取效率随根据实施方案的发光器件中第一光子晶体结构的非金属图案层的晶格常数和第二光子晶体结构的柱或者孔的晶格常数的变化图。
参考图10和11，在形成第一光子晶体结构的情况下，当形成第一光子晶体结构的非金属图案层80的晶格常数为约0.2μm时，光提取效率最大。在形成第二光子晶体结构的情况下，当形成第二光子晶体结构的柱或者孔的晶格常数为约0.6μm时，光提取效率最大。
具体地，当形成第一和第二光子晶体结构时，形成第一光子晶体结构的非金属图案层80的晶格常数为约200nm～约600nm，形成第二光子晶体结构的柱或者孔61的晶格常数为约600nm～约1800nm，光提取效率得到改善。图案化的结构61可存在于之前描述的实施方案中的任意一个中。
虽然已经描述本发明的示例性实施方案，但是应理解本发明不应该限于这些示例性实施方案，本领域技术人员可做出各种变化和改变，这些变化和改变均在本发明的以下要求保护的精神和范围内。

Claims (38)

1.一种发光器件，包括：
第一光子晶体结构，其包括反射层和在所述反射层上的多个非金属图案元件；
在所述反射层和所述非金属图案元件两者上的第二导电半导体层；
在所述第二导电半导体层上的有源层；和
在所述有源层上的第一导电半导体层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，还包括：
在所述反射层下的第二电极层；和
在所述第一导电半导体层上的第一电极层。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个非金属图案元件中的每一个的下表面和侧表面被所述反射层包围。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层包括银(Ag)、含Ag合金、铝(Al)和含Al合金中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个非金属图案元件包括透明电极。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中所述透明电极包括锡掺杂的氧化铟(ITO)、氧化锌(ZnO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、氧化钌(RuOx)和氧化铱(IrOx)中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个非金属图案元件包括电介质。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述电介质包括二氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)、二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、旋涂玻璃(SOG)和四氮化三硅(Si3N4)中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个非金属图案元件被所述反射层包围，并且设置为具有λ/n～10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层被所述非金属图案元件包围，使得所述反射层设置为具有约λ/n～约10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述非金属图案元件为从所述第二导电半导体层朝向所述反射层突出的突起结构。
12.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层。
13.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的第二光子晶体结构。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第二光子晶体结构包括：
在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层；和
在所述非导电半导体层的上表面上的图案化的结构。
15.一种发光器件，包括：
反射层；
透明电极层，其包括从所述透明电极层朝向所述反射层突出的多个突起图案元件；
在所述透明电极层上的第二导电半导体层；
在所述第二导电半导体层上的有源层；和
在所述有源层上的第一导电半导体层。
16.根据权利要求15所述的发光器件，其中所述多个突起图案元件的每一个的下表面和侧表面被所述反射层包围。
17.根据权利要求15所述的发光器件，其中所述多个突起图案元件中的每一个均被所述反射层包围，并且设置为具有约λ/n～约10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
18.根据权利要求15所述的发光器件，其中所述反射层被所述突起图案元件包围，使得所述反射层具有约λ/n～约10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
19.根据权利要求15所述的发光器件，还包括：
在所述反射层下的第二电极层；和
在所述第一导电半导体层上的第一电极层。
20.根据权利要求15所述的发光器件，其中所述透明电极层包括选自ITO、ZnO、GZO、RuOx和IrOx中的至少一种材料。
21.根据权利要求15所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层。
22.根据权利要求15所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的第二光子晶体结构。
23.根据权利要求22所述的发光器件，其中所述第二光子晶体结构包括：
在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层；和
在所述非导电半导体层的上表面上的图案化的结构。
24.一种发光器件，包括：
第一光子晶体结构，其包括透明电极层和在所述透明电极层上的多个反射图案元件；
在所述透明电极层和所述反射图案元件两者上的第二导电半导体层；
在所述第二导电半导体层上的有源层；和
在所述有源层上的第一导电半导体层。
25.根据权利要求24所述的发光器件，还包括在所述透明电极层下的反射层。
26.根据权利要求24所述的发光器件，其中所述多个反射图案元件的每一个的下表面和侧表面被所述透明电极层包围。
27.根据权利要求24所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层。
28.根据权利要求24所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的第二光子晶体结构。
29.根据权利要求28所述的发光器件，其中所述第二光子晶体结构包括：
在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层；和
在所述非导电半导体层的上表面上的图案化的结构。
30.根据权利要求24所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上形成的第一电极层。
31.一种发光器件，包括：
反射层；
在所述反射层上的第二导电半导体层，所述第二导电半导体层包括从所述第二导电半导体层朝向所述反射层突出的多个突起图案元件；
在所述第二导电半导体层上的有源层；和
在所述有源层上的第一导电半导体层。
32.根据权利要求31所述的发光器件，其中所述多个突起图案元件的每一个的下表面和侧表面为被所述反射层包围。
33.根据权利要求31所述的发光器件，其中所述多个突起图案元件中的每个均被所述反射层包围，并且设置为具有约λ/n～约10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
34.根据权利要求31所述的发光器件，其中所述反射层被所述突起图案元件包围，使得所述反射层具有约λ/n～约10λ/n的晶格常数，其中λ表示由所述发光器件发射的光的波长，n表示形成所述发光器件的发光层的材料的折射率。
35.根据权利要求31所述的发光器件，还包括：
在所述反射层下的第二电极层；和
在所述第一导电半导体层上的第一电极层。
36.根据权利要求31所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层。
37.根据权利要求31所述的发光器件，还包括在所述第一导电半导体层上的第二光子晶体结构。
38.根据权利要求37所述的发光器件，其中所述第二光子晶体结构包括：
在所述第一导电半导体层上的非导电半导体层；和
在所述非导电半导体层的上表面上的图案化的结构。
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