CN102037574B - 发光器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光器件及其制造方法。根据实施例的发光器件可以包括第一导电半导体层；第一导电半导体层上的有源层；有源层上的第二导电半导体层；第二导电半导体层上的电流扩展层；电流扩展层上的结合层；以及结合层上的光提取结构。

Description

发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光器件及其制造方法。
背景技术
最近，发光二极管(LED)被关注作为发光器件。由于LED能够高效率地将电能转换为光能并且具有大约5年或更长的寿命，所以LED能够显著地减少能量消耗以及维修并且维护成本。在这点，在下一代发光领域中关注照明LED。
此LED包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层，其中有源层根据被施加给第一和第二导电半导体层的电流产生光。
同时，LED要求电流扩展层将光分散在第二导电半导体层的整个区域并且光提取结构必须形成在电流扩展层上以允许从有源层产生的光被发射到LED的外面而没有在LED中消失。
然而，光提取结构可能不容易形成在电流扩展层上并且当光提取结构形成在电流扩展层上时电流扩展层可能被损坏。
发明内容
技术问题
实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供具有光提取结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供能够提高光效率的发光器件及其制造方法。
[技术解决方案]
根据实施例的发光器件可以包括第一导电半导体层；第一导电半导体层上的有源层；有源层上的第二导电半导体层；第二导电半导体层上的电流扩展层；电流扩展层上的结合层；以及结合层上的光提取结构。
根据实施例的发光器件可以包括：第一导电半导体层；第一导电半导体层上的有源层；有源层上的第二导电半导体层；第二导电半导体层上的电流扩展层；电流扩展层上的结合层；结合层上的光提取结构；以及导电通孔，该导电通孔形成为穿过结合层以将电流扩展层电气地连接至光提取结构。
根据实施例的制造发光器件的方法可以包括下述步骤：在生长衬底上形成包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层的发光半导体层，并且在发光半导体层上形成电流扩展层；在临时衬底上形成牺牲分离层并且在牺牲分离层上形成光提取层；通过在电流扩展层与光提取层之间插入结合层之后将电流扩展层与光提取层结合来形成复合结构；从复合结构移除牺牲分离层和临时衬底；在光提取层的表面上形成纹理或者图案；以及执行蚀刻工艺而部分地暴露电流扩展层和第一导电半导体层，从而在第一导电半导体层上形成第一电极层以及在电流扩展层上形成第二电极层。
根据实施例的制造发光器件的方法可以包括下述步骤：在生长衬底上形成包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层的发光半导体层，并且在发光半导体层上形成电流扩展层；在临时衬底上形成牺牲分离层并且在牺牲分离层上形成光提取层；通过在电流扩展层与光提取层之间插入结合层之后将电流扩展层与光提取层结合形成复合结构；从复合结构移除牺牲分离层和临时衬底；在光提取层的表面上形成纹理或者图案；形成穿过光提取层和结合层的通孔并且用具有导电性的材料填充通孔；以及执行蚀刻工艺从而部分地暴露第一导电半导体层，从而在第一导电半导体层上形成第一电极层以及在光提取层上形成第二电极层。
有益效果
实施例能够提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例能够提供具有光提取结构的发光器件及其制造方法。
实施例能够提供能够提高光效率的发光器件及其制造方法。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光器件的截面图；
图2是示出根据第二实施例的发光器件的截面图；以及
图3至图14是示出用于制造根据实施例的发光器件的过程的视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，应该理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个垫或另一个图案的“上”或“下”时，它可以“直接”或“间接”在另一个衬底上、层(或膜)、区域、垫或图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。
为了方便或清楚起见，附图所示的每个层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性绘制。另外，元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
将会参考附图详细地描述根据实施例的发光器件及其制造方法。
图1是示出根据第一实施例的发光器件的截面图。
参考图1，根据第一实施例的发光器件1包括其上形成有缓冲层110的生长衬底10、第一导电半导体层20、有源层30、第二导电半导体层40、电流扩展层50、结合层80、以及光提取结构90。另外，第一电极层70形成在第一导电半导体层20上并且第二电极层60形成在电流扩展层50上。
生长衬底10可以包括蓝宝石或者碳化硅(SiC)。
缓冲层110可以改进生长衬底10和发光半导体层之间的晶格匹配并且可以包括AlN或者GaN。
第一导电半导体层20可以包括n型氮化物基包覆层并且第二导电半导体层40可以包括p型氮化物基包覆层。相反地，第一导电半导体层20可以包括p型氮化物基包覆层并且第二导电半导体层40可以包括n型氮化物基包覆层。
第一导电半导体层20可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且能够通过掺杂硅形成。
有源层30是用于电子和空穴的复合区域。例如，有源层30可以包括InGaN，AlGaN，GaN，and AlInGaN中的一种。可以根据用于有源层30的材料的类型确定从发光器件1发射的光的波长。
有源层30可以包括其中重复地形成阱层和阻挡层的多层。阻挡层和阱层可以包括被表达为InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的二元或者四元氮化物基半导体层。另外，通过掺杂Si或者Mg可以形成阻挡层和阱层。
第二导电半导体层40可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且能够通过掺杂Zn或者Mg形成。
尽管在附图中未示出，但是超晶格结构、第一导电InGaN层、第二导电InGaN层或者具有氮极性表面的氮化物层能够形成在第二导电半导体层40上。
发光器件1可以包括堆叠结构，其中顺序地堆叠第一导电半导体层20、有源层30以及第二导电半导体层40。在这样的情况下，有源层30形成在第一导电半导体层20的顶表面的部分上，并且第二导电半导体层40形成在有源层30上。因此，部分第一导电半导体层20的顶表面被结合到有源层30并且第一导电半导体层20的顶表面的剩余的部分暴露到外面。
同时，电流扩展层50形成在第二导电半导体层40的顶表面的整个区域或者部分上从而以高透射率透射从有源层30发射的光。
例如，电流扩展层50可以包括Ni-Au-O、ITO、以及ZnO中的至少一种并且与第二导电半导体层40欧姆接触。
电流扩展层50在600nm或者以下的波长带中表现出大约70％或者以上的较高的光透射率并且能够通过PVD(物理气相沉积)或者CVD(化学气相沉积)形成。
电流扩展层50均匀地分散被施加给第一和第二电极层70和60的电流以提高发光器件1的发光效率。
结合层80形成在电流扩展层50的顶表面的一部分上并且包括具有较高透射率的材料以允许从有源层产生的光被有效率地发射到外部。
另外，结合层80可以以较高的机械和热稳定性将光提取结构90结合到电流扩展层50。
例如，通过使用SiO2、SiNx、Al2O3、ZnO、ZnS、MgF2以及SOG(旋塗玻璃)中的一个通过PVD或者CVD能够形成结合层80。另外，结合层80可以包括电绝缘材料。
光提取结构90形成在结合层80上以有效率地提取从有源层30产生的光。详细地，光提取结构90减少在发光器件1中全反射而没有被发射到外部的光的量，从而提高光提取效率。
光提取结构90包括不具有表面纹理或者图案的第一光提取结构901和形成有表面纹理或者图案的第二光提取结构902。特别地，第二光提取结构902被暴露到大气并且改变光的入射角使得更大量的光能够被发射到外部。
光提取结构90可以包括能够进行蚀刻的材料。例如，光提取结构90可以包括包括具有六方结构的GaN的III族氮化物基元素或者包括具有透明外延六方结构的ZnO的II簇氧化物基元素。
优选地，第二光提取结构902包括非金属表面，诸如外延负极性六边形表面或外延混合极性六边形表面，而不是诸如外延正极性六边形表面的金属表面。
例如，第二光提取结构902可以包括透明外延六方结构，诸如具有氮极性的III簇氮化物基元素或者具有氧极性的II簇氧化物基元素，其能够在蚀刻溶液中容易地形成有具有锥形的图案或者表面纹理。
除了外延结构之外，光提取结构90可以包括多晶透明六方结构或者无定形透明六方结构。
光提取结构90可以包括包括掺杂物元素或者其它层的透明六方结构以执行发光、抗反射或者滤光功能。
在从电流扩展层50移除一部分结合层80和光提取层90之后，第二电极层60形成在暴露给大气的电流扩展层50上。至少部分第二电极层60在水平方向上与结合层80重叠。
第二电极层60可以包括Cr、Al、Ag、Ti、Au、Pt以及Pd中的至少一个。例如，第二电极层60可以包括诸如Cr-Au合金的金属。
优选地，第二电极层60与电流扩展层50形成肖特基接触或者欧姆接触。
如果第二电极层60包括Cr-Au合金，那么能够改进第二电极层60和电流扩展层50之间的粘附性质并且能够在其间形成接触面间表面。
第一电极层70形成在第一导电半导体层20上。至少部分第一电极层70在水平方向上与第一导电半导体层20重叠。
第一电极层70可以包括Cr、Al、Ag、Ti、Au、Pt以及Pd中的至少一个。例如，第一电极层70可以包括诸如Cr-Au合金的金属。
优选地，第一电极层70与第一导电半导体层20形成欧姆接触。
如果第一电极层70包括Cr-Al合金，那么能够改进第一电极层70和第一导电半导体层20之间的粘附性质并且能够在其间形成欧姆接触面间表面。
图2是示出根据第二实施例的发光器件的截面图。
参考图2，根据第二实施例的发光器件2包括其上形成有缓冲层110的生长衬底10、第一导电半导体层20、有源层30、第二导电半导体层40、电流扩展层50、结合层80、光提取结构90、导电通孔903以及第三光提取结构904。另外，第一电极层70形成在第一导电半导体层20上并且第二电极层60形成在第三光提取结构904上。
生长衬底10可以包括蓝宝石或者碳化硅(SiC)。
缓冲层110可以改进生长衬底10和发光半导体层之间的晶格匹配并且可以包括AlN或者GaN。
第一导电半导体层20可以包括n型氮化物基包覆层并且第二导电半导体层40可以包括p型氮化物基包覆层。相反地，第一导电半导体层20可以包括p型氮化物基包覆层并且第二导电半导体层40可以包括n型氮化物基包覆层。
第一导电半导体层20可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且能够通过掺杂硅形成。
有源层30是用于电子和空穴的复合区域。例如，有源层30可以包括InGaN、AlGaN、GaN、以及AlInGaN中的一个。可以根据用于有源层30的材料的类型确定从发光器件2发射的光的波长。
有源层30可以包括其中重复地形成阱层和阻挡层的多层。阻挡层和阱层可以包括表达为InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的二元或者四元氮化物基半导体层。另外，可以通过掺杂Si或者Mg形成阻挡层和阱层。
第二导电半导体层40可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且能够通过掺杂Zn或者Mg形成。
尽管在附图中未示出，但是超晶格结构、第一导电InGaN层、第二导电InGaN层或者具有氮极性表面的氮化物层能够形成在第二导电半导体层40上。
发光器件2可以包括堆叠结构，其中顺序地堆叠第一导电半导体层20、有源层30以及第二导电半导体层40。在这样的情况下，有源层30形成在第一导电半导体层20的顶表面的一部分上，并且第二导电半导体层40形成在有源层30上。因此，第一导电半导体层20的顶表面的部分结合到有源层30并且第一导电半导体层20的顶表面的剩余的部分暴露给外面。
同时，电流扩展层50形成在第二导电半导体层40的顶表面的整个区域上从而以高透射率透射从有源层30发射的光。
例如，电流扩展层50可以包括Ni-Au-O、ITO、以及ZnO中的至少一个并且与第二导电半导体层40欧姆接触。
电流扩展层50在600nm或者以下的波长带中表现出大约70％或者以上的光透射率并且能够通过PVD(物理气相沉积)或者CVD(化学气相沉积)形成。
电流扩展层50均匀地分散施加给第一和第二电极层70和60的电流以提高发光器件2的发光效率。
结合层80形成在电流扩展层50的顶表面上并且包括具有较高的透射率的材料以允许从有源层产生的光被有效率地发射到外部。
另外，结合层80可以以较高的机械和热稳定性将光提取结构90结合到电流扩展层50。
例如，通过使用SiO2、SiNx、Al2O3、ZnO、ZnS、MgF2以及SOG(旋塗玻璃)中的一个通过PVD或者CVD能够形成结合层80。另外，结合层80可以包括电绝缘材料。
光提取结构90形成在结合层80上以有效率地提取从有源层30产生的光。详细地，光提取结构90减少在发光器件2中全反射而没有被发射到外部的光的量，从而提高光提取效率。
光提取结构90包括不具有表面纹理或者图案的第一光提取结构901和形成有表面纹理或者图案的第二光提取结构902。特别地，第二光提取结构902被暴露给大气并且改变光的入射角从而更大量的光能够发射到外面。
光提取结构90可以包括能够进行蚀刻的材料。例如，光提取结构90可以包括包括具有六方结构的GaN的III族氮化物基元素或者包括具有透明外延六方结构的ZnO的II簇氧化物基元素。
优选地，第二光提取结构902包括非金属表面，诸如外延负极性六边形表面或者外延混合极性六边形表面，而不是金属表面，诸如外延正极性六边形表面。
例如，第二光提取结构902可以包括透明外延六方结构，诸如具有氮极性的III簇氮化物基元素或者具有氧极性的II簇氧化物基元素，其能够在蚀刻溶液中容易地形成有具有锥形的图案或者表面纹理。
除了外延结构之外，光提取结构90可以包括多晶透明六方结构或者无定形透明六方结构。
光提取结构90可以包括包含掺杂物元素或者其它层的透明六方结构以执行发光、抗反射或者滤光功能。
导电通孔903形成为穿过结合层80以将结合层80的上结构电气地连接至结合层80的下结构。详细地，导电通孔903将电流扩展层50电气地连接至第一光提取结构901、第二光提取结构902以及第三光提取结构904中的至少一个。
通过用诸如ITO或者ZnO的具有导电性的透明材料填充形成在结合层80和第一光提取结构901中的通孔能够获得导电通孔903。
第三光提取结构904形成在第二光提取结构902上并且包括诸如ITO或者ZnO的具有导电性的光学透明材料。
第三光提取结构904能够被选择性地省略。在这样的情况下，第二电极层60形成在第二光提取结构902上。
第二电极层60形成在第三光提取结构904上。第二电极层60可以包括Cr、Al、Ag、Ti、Au、Pt以及Pd中的至少一个。例如，第二电极层60可以包括诸如Cr-Au合金的金属。
优选地，第二电极层60与第三光提取结构904形成肖特基接触或者欧姆接触。
如果第二电极层60包括Cr-Au合金，那么能够改进第二电极层60和第三光提取结构904之间的粘附性质并且能够在其间形成接触面间表面。
第一电极层70形成在第一导电半导体层20上。第一电极层70可以包括Cr、Al、Ag、Ti、Au、Pt以及Pd中的至少一个。例如，第一电极层70可以包括诸如Cr-Au合金的金属。
优选地，第一电极层70与第一导电半导体层20形成欧姆接触。
如果第一电极层70包括Cr-Al合金，那么能够改进第一电极层70和第一导电半导体层20之间的粘附性质并且能够在其间形成欧姆接触面间表面。
图3至图14是示出根据实施例的用于制造发光器件的过程的视图。
参考图3，在生长衬底10上形成缓冲层110上之后，在缓冲层110上形成包括第一导电半导体层20、有源层30以及第二导电半导体层40的发光半导体层。
生长衬底10可以包括蓝宝石或者碳化硅(SiC)。此外，能够使用图案化的衬底或褶皱的衬底作为生长衬底10。
缓冲层110可以改进生长衬底10和发光半导体层之间的晶格匹配并且可以包括AlN或者GaN。
第一导电半导体层20可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且能够通过掺杂硅形成。
有源层30是用于电子和空穴的复合区域。例如，有源层30可以包括InGaN、AlGaN、GaN以及AlInGaN中的一个。
有源层30可以包括其中重复地形成阱层和阻挡层的多层。阻挡层和阱层可以包括表达为InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的二元或者四元氮化物基半导体层。另外，可以通过掺杂Si或者Mg形成阻挡层和阱层。
第二导电半导体层40可以包括满足复合化学式InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x、0≤y、x+y≤1)的材料并且可以通过掺杂Zn或者Mg。
尽管在附图中未示出，但是超晶格结构、第一导电InGaN层、第二导电InGaN层或者具有氮极性表面的氮化物层能够形成在第二导电半导体层40上。
参考图4，电流扩展层50形成在第二导电半导体层40上。
例如，电流扩展层50可以包括Ni-Au-O、ITO、以及ZnO中的至少一个并且与第二导电半导体层40欧姆接触。
电流扩展层50在600nm或者以下的波长带中表现出大约70％或者更高的光透射率并且可以通过PVD(物理气相沉积)或者CVD(化学气相沉积)形成。
为了改进电流扩展层50的电气和光学特性，能够在电流扩展层50已经沉积在第二导电半导体层40上之后执行额外的退火工艺。
参考图5，制备临时衬底11并且要形成光提取结构的光提取层91和牺牲分离层120形成在临时衬底11上。
优选地，临时衬底11由与生长衬底10相同的材料制成，但是实施例不限于此。例如，临时衬底11可以包括诸如Al2O3、SiC、玻璃、AlGaN、AlN、GaN、或者InGaN的在600nm或者以下的波长带中表现出大约50％或者以上的光透射率的材料，或者临时衬底11可以包括诸如GaAs或者Si的能够被容易地蚀刻的材料。
牺牲分离层120可以包括能够通过蚀刻溶液中的化学反应或者通过光子束的化学和热化学淀积反应容易从光提取层91剥离的材料。
光提取层91由能够进行蚀刻的材料制成。例如，光提取层91可以包括包括具有六方结构的GaN的III簇氮化物基元素或者包括具有透明外延六方结构的ZnO的II簇氧化物基元素并且能够通过MOCVD(金属有机CVD)、MBE(分子束外延)、PVD或者CVD形成。
参考图6，通过使用结合层80将图4中所示的结构与图5中所示的结构结合来形成复合结构3。
详细地，通过被插入在电流扩展层50和光提取层91之间的结合层80将电流扩展层50和光提取层91彼此结合，从而形成复合结构3。
结合层80被布置在电流扩展层50和光提取层91之间从而以较高的机械和热稳定性将光提取层91结合到电流扩展层50。例如，通过使用诸如SiNx、Al2O3、ZnO、ZnS、MgF2以及SOG(旋塗玻璃)电绝缘材料通过PVD或者CVD能够形成结合层80。
在形成复合结构3之前，可以对于形成在生长衬底10上的结构和形成在临时衬底11上的结构执行隔离蚀刻工艺以获得具有预定的尺寸和形状的单元器件。
参考图7和图8，将临时衬底11与图6中所示的复合结构3分离。图7和图8分别示出用于分离临时衬底11的方法。
首先，如图7中所示，光子束12被照射到临时衬底11的背侧以通过热化学分解反应移除牺牲分离层，从而分离临时衬底11。
光子束12具有预定的波长并且透射通过临时衬底11。光子束12被在牺牲分离层中强烈地吸收同时生成高温热，从而分解组成吸收隔离层的材料。
另外，如图8中所示，通过使用蚀刻溶液13通过化学分解反应选择性地移除牺牲分离层120能够分离临时衬底11。
尽管在附图中未示出，但是能够通过抛光工艺或者化学机械抛光(CMP)工艺移除临时衬底11。
参考图9，由于临时衬底11已经被分离所以光提取层91暴露，并且表面纹理或者图案形成在光提取层91的表面上，从而形成第二光提取结构902。
参考图10，执行隔离蚀刻工艺以选择性地移除从第二光提取结构902到缓冲层110的多余的结构，从而暴露生长衬底10。
如图10中所示，通过隔离蚀刻工艺将图9中所示的结构划分为具有预定的尺寸和形状的单元器件。
同时，如上所述，能够在形成复合结构3之前执行隔离蚀刻工艺。
参考图11和图12，执行蚀刻工艺从而能够部分暴露电流扩展层50和第一导电半导体层20并且然后第二电极层60形成在电流扩展层50上。
参考图13和图14，第一电极层70形成在第一导电半导体层20上。
为了参考，图12和图14示出通过隔离蚀刻工艺获得的单元器件的截面形状。
这样，能够制造根据第一实施例的发光器件1。
制造根据第二实施例的发光器件2的方法与参考图3至图14解释的第一实施例的相同。
然而，根据第二实施例，在与第一实施例的图9相对应的工艺步骤中，通孔被形成为穿过第一光提取结构901并且在通孔中填充具有导电性的材料以形成导电通孔901。
另外，在与第一实施例的图11至图14相对应的工艺步骤中，第三光提取结构904形成在第二光提取结构902上并且执行蚀刻工艺以部分地暴露第一导电半导体层20。然后，第二电极层60形成在第三提取结构904上并且第一电极层形成在第一导电半导体层20上。
这样，能够制造根据第二实施例的发光器件2。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域的技术人员能够想到多个其它修改和实施例，其都将落入本发明原理的精神和范围内。更加具体地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主要内容组合布置的组成部件和/或布置中，各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。
[工业实用性]
实施例可应用于包括发光二极管的发光器件。

Claims (14)

1.一种发光器件，包括：
第一导电半导体层；
所述第一导电半导体层上的有源层；
所述有源层上的第二导电半导体层；
所述第二导电半导体层上的电流扩展层；
所述电流扩展层上的结合层；以及
所述结合层上的光提取结构，以及
其中所述光提取结构具有表面纹理或者图案，并且包括外延负极性六边形表面或者外延混合极性六边形表面。
2.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述第一导电半导体层下面的缓冲层和生长衬底。
3.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述第一导电半导体层上的第一电极层，其中至少部分所述第一电极层在水平方向上与所述第一导电半导体层重叠。
4.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述电流扩展层上的第二电极层，其中至少部分所述第二电极层在水平方向上与所述结合层重叠。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述电流扩展层与所述第二导电半导体层形成欧姆接触并且所述第二电极层与所述电流扩展层形成肖特基接触。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述结合层包括电绝缘材料。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述结合层包括从由SiO2、SiNx、Al2O3、ZnO、ZnS、以及MgF2组成的组中选择的一个。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述光提取结构包括具有氮极性的III族氮化物基元素或者具有氧极性的II族氧化物基元素。
9.一种发光器件，包括：
第一导电半导体层；
所述第一导电半导体层上的有源层；
所述有源层上的第二导电半导体层；
所述第二导电半导体层上的电流扩展层；
所述电流扩展层上的结合层；
所述结合层上的光提取结构；以及
导电通孔，所述导电通孔形成为穿过所述结合层以将所述电流扩展层电气地连接至所述光提取结构，以及
其中所述光提取结构具有表面纹理或者图案，并且包括外延负极性六边形表面或者外延混合极性六边形表面。
10.根据权利要求9所述的发光器件，进一步包括所述第一导电半导体层下面的缓冲层和生长衬底。
11.根据权利要求9所述的发光器件，进一步包括所述第一导电半导体层上的第一电极层和所述光提取结构上的第二电极层。
12.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述结合层包括电绝缘材料。
13.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：
在生长衬底上形成包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层的发光半导体层，以及在所述发光半导体层上形成电流扩展层；
在临时衬底上形成牺牲分离层并且在所述牺牲分离层上形成光提取层；
通过在所述电流扩展层和所述光提取层之间插入结合层之后将所述电流扩展层与所述光提取层结合来形成复合结构；
从所述复合结构移除所述牺牲分离层和所述临时衬底；
在所述光提取层的表面上形成纹理或者图案；以及
执行蚀刻工艺从而部分地暴露所述电流扩展层和所述第一导电半导体层，从而在所述第一导电半导体层上形成第一电极层，并且在所述电流扩展层上形成第二电极层。
14.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：
在生长衬底上形成包括第一导电半导体层、有源层以及第二导电半导体层的发光半导体层，并且在所述发光半导体层上形成电流扩展层；
在临时衬底上形成牺牲分离层并且在所述牺牲分离层上形成光提取层；
通过在所述电流扩展层和所述光提取层之间插入结合层之后将所述电流扩展层与所述光提取层结合来形成复合结构；
从所述复合结构移除所述牺牲分离层和所述临时衬底；
在所述光提取层的表面上形成纹理或者图案；
穿过所述光提取层和所述结合层形成通孔并且使用具有导电性的材料填充通孔；以及
执行蚀刻工艺而部分地暴露所述第一导电半导体层，从而在所述第一导电半导体层上形成第一电极层，以及在所述光提取层上形成第二电极层。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100986327B1 (ko) * 2009-12-08 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
KR101181000B1 (ko) * 2009-12-29 2012-09-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지
KR101652792B1 (ko) * 2010-02-18 2016-09-01 삼성전자주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101165259B1 (ko) * 2010-07-08 2012-08-10 포항공과대학교 산학협력단 ＭｇＯ피라미드 구조를 갖는 발광소자 및 그 제조방법
CN102569575A (zh) * 2010-12-22 2012-07-11 上海蓝光科技有限公司 一种发光二极管芯片结构
CN102637799B (zh) * 2011-02-12 2015-01-28 上海蓝光科技有限公司 一种发光二极管芯片结构
DE102011012928A1 (de) * 2011-03-03 2012-09-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Halbleiterkörpers und Dünnfilm-Halbleiterkörper
CN103560189B (zh) * 2013-11-14 2016-05-18 安徽三安光电有限公司 发光二极管芯片及其制作方法
CN105280838B (zh) * 2015-09-22 2017-08-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种oled发光器件及显示装置
JP6242954B1 (ja) 2016-07-11 2017-12-06 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器
FR3064109A1 (fr) * 2017-03-20 2018-09-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Structure a nanofils et procede de realisation d'une telle structure
WO2019241215A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-19 The Trustees Of Dartmouth College Method and apparatus of qr-coded, paper-based, colorimetric detection of volatile byproduct for rapid bacteria identification
KR102373099B1 (ko) * 2020-03-06 2022-03-14 웨이브로드 주식회사 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법
JP2021196583A (ja) * 2020-06-18 2021-12-27 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101027790A (zh) * 2004-07-23 2007-08-29 光州科学技术院 顶部发光的发光二极管及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465186B1 (en) * 1997-12-30 2002-10-15 Genecor International, Inc. Proteases from gram positive organisms
US6420736B1 (en) * 2000-07-26 2002-07-16 Axt, Inc. Window for gallium nitride light emitting diode
JP4233268B2 (ja) * 2002-04-23 2009-03-04 シャープ株式会社 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
JP3874701B2 (ja) 2002-06-26 2007-01-31 株式会社東芝 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP4590905B2 (ja) * 2003-10-31 2010-12-01 豊田合成株式会社 発光素子および発光装置
JP2005259891A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
TWM255518U (en) * 2004-04-23 2005-01-11 Super Nova Optoelectronics Cor Vertical electrode structure of Gallium Nitride based LED
KR100730537B1 (ko) * 2004-06-25 2007-06-20 학교법인 성균관대학 질화갈륨계 수직구조 발광다이오드 및 그 제조방법
JP4371029B2 (ja) * 2004-09-29 2009-11-25 サンケン電気株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
TWI271883B (en) 2005-08-04 2007-01-21 Jung-Chieh Su Light-emitting devices with high extraction efficiency
JP2008053685A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Samsung Electro Mech Co Ltd 垂直構造窒化ガリウム系発光ダイオード素子及びその製造方法
KR100856089B1 (ko) 2006-08-23 2008-09-02 삼성전기주식회사 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법
JP2008060331A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Rohm Co Ltd 半導体発光素子
JP4770785B2 (ja) * 2007-04-25 2011-09-14 日立電線株式会社 発光ダイオード

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101027790A (zh) * 2004-07-23 2007-08-29 光州科学技术院 顶部发光的发光二极管及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
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