CN102122692A - 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents

发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102122692A
CN102122692A CN2010105760737A CN201010576073A CN102122692A CN 102122692 A CN102122692 A CN 102122692A CN 2010105760737 A CN2010105760737 A CN 2010105760737A CN 201010576073 A CN201010576073 A CN 201010576073A CN 102122692 A CN102122692 A CN 102122692A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
luminescent device
semiconductor layer
conductive semiconductor
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105760737A
Other languages
English (en)
Inventor
丁圣勋
金俊亨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of CN102122692A publication Critical patent/CN102122692A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/14Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12032Schottky diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

公开了发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。发光器件包括第一导电半导体层,该第一导电半导体层包括第一导电杂质;第二导电半导体层,该第二导电半导体层包括不同于第一导电杂质的第二导电杂质;第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层;以及AlInN基半导体层,该AlInN基半导体层被插入在有源层和第二导电半导体层之间同时接触有源层和第二导电半导体层并且包括第二导电杂质。

Description

发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
本申请要求2009年12月2日提交的韩国专利申请No.10-2009-0118720的优先权,其通过引用整体合并在此。
技术领域
实施例涉及发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
背景技术
发光二极管(LED)已经主要用作发光器件。LED通过使用化合物半导体的特性将电气信号转换为诸如UV射线或者可视射线的光的形式。
最近,随着LED的光效率增加,LED已经被用在诸如显示装置或者照明装置中的各种电子和电气设备中。
发明内容
实施例提供具有新颖的结构的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
实施例提供能够增加内量子效率的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
实施例提供能够增加光效率的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
根据实施例,发光器件包括:第一导电半导体层,该第一导电半导体层包括第一导电杂质;第二导电半导体层,该第二导电半导体层包括不同于第一导电杂质的第二导电杂质;在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层;以及AlInN基半导体层,该AlInN基半导体层被插入在有源层和第二导电半导体层之间,其中,该AlInN基半导体层接触有源层和第二导电半导体层并且包括第二导电杂质。
根据实施例,一种制造发光器件的方法,包括:形成第一导电半导体层;在第一导电半导体层上形成有源层;形成AlInN基半导体层,该AlInN基半导体层直接形成在有源层上并且包括第二导电杂质;以及在AlInN基半导体层上形成第二导电半导体层。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光器件的视图;
图2是示出根据第二实施例的发光器件的视图;
图3是示出根据第一实施例的发光器件的带隙能的视图;
图4是表示当AlInN层被用作根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时,以及当传统的AlInN层被用作根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时,作为电流密度的函数的发光效率的图;
图5是表示当AlInN层被用作根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时,根据AlInN层的In的含量的变化的作为电流密度的函数的发光效率的图;
图6是表示当包含17%的In的AlInN层被插入在根据实施例的发光器件中的p-GaN层和有源层之间时,以及当具有大约40nm厚度的p-GaN层被插入在根据实施例的发光器件中的含有17%的In的AlInN层和有源层之间时,作为电流密度的函数的发光效率的图;
图7是示出根据实施例的其中安装发光器件的发光器件封装的视图;
图8是示出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视图;以及
图9是示出根据实施例的发光器件或者发光器件封装的透视图。
具体实施方式
在实施例的描述中,将会理解的是,当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫、或者另一图案“上”或“下”时,它能够“直接”或“间接”在另一衬底、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。已经参考附图描述了层的这样的位置。
为了方便或清楚起见,附图中所示的每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。
在下文中,将会详细地描述根据实施例的发光器件、发光器件封装、以及制造发光器件的方法。
图1是示出根据第一实施例的发光器件的视图,并且特别地示出水平型发光器件。
参考图1,根据第一实施例的发光器件100包括衬底10、衬底10上的包括缓冲层(未示出)的未掺杂的氮化物层20、未掺杂的氮化物层20上的第一导电半导体层30、第一导电半导体层30上的有源层40、有源层40上的电子阻挡层50、以及电子阻挡层50上的第二导电半导体层60。另外,第一电极层70形成在第一导电半导体层30上,并且第二电极层80形成在第二导电半导体层60上。
掺杂有第一导电杂质的InGaN/InGaN超晶格结构或者InGaN/GaN超晶格结构可以形成在第一导电半导体层30和有源层40之间。
例如,衬底10可以包括Al2O3、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge中的至少一个,但是实施例不限于此。多个突起图案可以形成在衬底10的顶表面上,并且可以散射从有源层40发射的光以增加光效率。例如,突起图案可以具有半球形、多边形、三角金字塔形、以及纳米柱形中的一个。
缓冲层(未示出)形成在衬底10上。例如,缓冲层可以包括GaN基材料,或者可以具有诸如AlInN/GaN、AlInN/GaN、或者AlInGaN/InGaN/GaN的堆叠结构。
未掺杂的氮化物层20形成在缓冲层(未示出)上。例如,未掺杂的氮化物层20可以包括未掺杂的GaN层。
第一导电半导体层30可以包括第一导电杂质,例如,N型半导体层。第一导电半导体层30可以包括InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。例如,第一导电半导体层30可以包括从由InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN、以及InN组成的组中选择的材料。第一导电半导体层30可以被掺杂有诸如Si、Ge、以及Sn的N型杂质。
通过将三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、以及硅烷(SiH4)气体连同氢气(H2)注入腔室能够形成第一半导体层30。
有源层40通过通过第一导电半导体层30注入的电子(或者空穴)和通过第二导电半导体层50注入的空穴(或者电子)的复合基于根据组成有源层40的材料的能带的带隙差发射光。有源层40可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构、或者量子线结构,但是实施例不限于此。
有源层40可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。如果有源层40具有MQW结构,那么有源层40可以包括InGaN阱/GaN势垒层的堆叠结构。
通过将TMGa气体、三甲基铟(TMIn)气体、以及NH3气体连同H2气体注入腔室能够形成有源层40。
电子阻挡层50形成在有源层40上,并且可以接触有源层40和第二导电半导体层60。
电子阻挡层50可以包括包含诸如Mg的P型杂质的AlInN基半导体层。电子阻挡层50可以直接形成在有源层40上,或者可以形成在有源层40上同时另一半导体层插入在电子阻挡层50和有源层40之间。
将三甲基铝(TMAl)气体、TMIn气体、NH3气体、以及双(乙基环戊二烯基)镁(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}气体连同H2气体一起注入腔室可以形成电子阻挡层50。
第二导电半导体层60形成在电子阻挡层50上。例如,第二导电半导体层60可以包括P型半导体层。第二导电半导体层60可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。例如,可以从由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN、以及InN组成的组中选择第二导电半导体层60,并且可以被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、以及Ba的P型掺杂物。
通过将TMGa气体、NH3气体、以及(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}气体连同H2气体一起注入腔室可以形成第二导电半导体层60。
同时,第一导电半导体层30可以包括P型半导体层,并且第二导电半导体层60可以包括N型半导体层。另外,包括N型半导体层或者P型半导体层的第三导电半导体层(未示出)可以形成在第二导电半导体层60上。因此,包括第一导电半导体层30、有源层40、以及第二导电半导体层60的发光结构层可以具有NP、PN、NPN、以及PNP结结构中的至少一个。另外,第一和第二导电半导体层30和60中的杂质的掺杂浓度可以是均匀的或者不规则的。换言之,发光结构层可以具有各种结构,但是实施例不限于此。
发光器件100可以包括发射蓝光的GaN基发光二极管,其具有处于大约450nm至大约480nm的范围内的波长带,优选地,大约465nm的中心波长,并且具有大约15nm至大约40nm的FWHM(半高宽)。
为了制造发光器件100,在衬底10上形成未掺杂的氮化物层20、第一导电半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60之后,执行台面蚀刻以选择性地移除第一导电半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60。第一电极层70形成在第一导电半导体层30上,并且第二电极层80形成在第二导电半导体层60上。
同时,为了提高内量子效率,根据第一实施例的发光器件100包括电子阻挡层50,该电子阻挡层50被插入在有源层40和第二导电半导体层60之间。
为了提高发光器件100的发光的性能,必须将电子和空穴尽可能有效地注入有源层40,并且使其相互复合同时没有泄漏到另外的区域来产生光。
被注入到有源层40中的电子和空穴当中的电子比空穴更加快速地移动,并且通过从有源层40产生的热能产生的热电子偏离有源层40使得热电子泄漏到第二导电半导体层60。为了防止电子泄漏到第二导电半导体层60,形成带隙大于有源层40的带隙的电子阻挡层50以用作电子的势垒。
在根据第一实施例的发光器件100中,电子阻挡层50可以形成有Al1-xInxN:Mg(0<x<0.3)的组成式,其中当x的范围是0.15<x<0.19时表现出更大的效果。特别地,当x是0.17时,电子阻挡层50与GaN晶格匹配。
尽管电子阻挡层50传统上包括AlGaN,但是由于由与有源层40的晶格常数错配引起的晶格缺陷导致AlGaN很难参与P型掺杂,并且由于掺杂物的大的活化能和晶格常数错配引起的晶格缺陷导致不能够生长具有优异的导电性和结晶性的晶体。这在价带中形成能量阻挡层,从而防止空穴移向有源层40的多量子阱层。随着通过掺杂形成的费米能级增加从而相对于价带的能级越高,空穴阻挡层40增加。
因此,在根据第一实施例的发光器件100中,电子阻挡层50包括AlInN的三元混合化合物使得能够移除与GaN层的晶格常数错配。另外,通过使用AlInN的三元混合化合物之间的局域能量位置(site)能够增加空穴迁移率,并且由于低于AlGAN的活化能能够增加载流子浓度。结果,能够提高电气特性和结构,使得能够提高有源层40的发光效率。
图3是示出根据第一实施例的发光器件10的带隙能的视图。
参考图3,电子阻挡层50可以包括AlInN层。由于AlInN层包括In,所以由于In的低溶解度导致在固态中出现诸如旋节线的相分离。因此,由于相分离导致包含大量In的晶体局域地形成在AlInN层中。晶体的能带隙低于想要的AlInN带隙能,并且局域能量位置形成在AlInN层中。因此,其中积聚的局域化电子和局域化空穴的具有电气特性的化合物半导体形成在局域能量位置中。
当AlInN层包括17%的In时,AlInN层与GaN层晶格匹配,使得能够防止发光器件中的晶格缺陷。在这样的情况下,在较高的掺杂效率的获取方面,AlInN层是有利的。当Al1-xInxN:Mg的范围是0<x<0.17时,AlInN层的带隙能可以处于6.2eV至4.92eV的范围内。当x是0.17时,AlInN层理论上具有4.92eV的带隙能。然而,实际上,由于弯曲(bowing)导致具有In的混合物的AlInN层的带隙能可以被测量为3.7eV。
如图3中所示,当施加正向电压时,由于电压方向导致带隙能改变。因此,当AlInN层被插入在有源层40(MQW有源层)和第二导电半导体层60之间时,由于针对电子的足够高的能量阻挡层和Kronig-Penny模型导致在价带的局域能量位置中积聚的空穴可以被容易地提供到有源层40。因此,能够增加有源层40的内量子效应。
图2是示出根据第二实施例的发光器件100的视图。图2公开垂直型发光器件100。在下文中,将会描述根据第二实施例的发光器件100同时重点描述与根据第一实施例的发光器件的不同之处以避免重复。
参考图2,根据第二实施例的发光器件100包括:第二电极层80、第二电极层80上的第二导电半导体层60、第二导电半导体层60上的电子阻挡层50、电子阻挡层50上的有源层40、有源层40上的第一导电半导体层30、以及第一导电半导体层30上的第一电极层70。
包括第一导电杂质的InGaN/InGaN超晶格结构或者InGaN/GaN超晶格结构可以被插入在第一半导体层30和有源层40之间。
具有柱形或者孔形的光提取结构31可以形成在第一导电半导体层30的顶表面上。光提取结构31能够有效地将从有源层40发射的光提取到外部。例如,光提取结构31可以具有半球形、多边形、三角金字塔形、以及纳米柱形中的一个。光提取结构可以包括光子晶体。
第二电极层80包括导电支撑衬底130、导电支撑衬底130上的反射层120、以及反射层120上的欧姆接触层110。导电支撑衬底130可以包括从由Cu、Ni、Mo、Al、Au、Nb、W、Ti、Cr、Ta、Pd、Pt、Si、Ge、GaAs、ZnO、以及SiC组成的组中选择的至少一个,并且反射层120可以包括从由Ag、Ag的合金、Al、以及Al的合金组成的组中选择的至少一个。粘合金属层可以被插入在导电支撑衬底130和反射层120之间以提高导电支撑衬底130和反射层120之间的界面粘合强度。粘合金属层可以包括从由Cu、Ni、Ag、Mo、Al、Au、Nb、W、Ti、Cr、Ta、Al、Pd、Pt、Si、Al-Si、Ag-Cd、Au-Sb、Al-Zn、Al-Mg、Al-Ge、Pd-Pb、Ag-Sb、Au-In、Al-Cu-Si、Ag-Cd-Cu、Cu-Sb、Cd-Cu、Al-Si-Cu、Ag-Cu、Ag-Zn、Ag-Cu-Zn、Ag-Cd-Cu-Zn、Au-Si、Au-Ge、Au-Ni、Au-Cu、Au-Ag-Cu、Cu-Cu2O、Cu-Zn、Cu-P、Ni-P、Ni-Mn-Pd、Ni-P、以及Pd-Ni组成的组中选择的一个或者至少两个。欧姆接触层110可以包括透明金属氧化物。例如,欧姆接触层110可以具有包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的组中选择的至少一个的单层结构或者多层结构。可以只形成反射层120和欧姆接触层110中的一个。
电流阻挡层140可以形成在第二导电半导体层60和第二电极层80之间。在垂直方向上,电流阻挡层140的至少部分与第一电极层70重叠。电流阻挡层140可以由与第二导电半导体层60形成肖特基接触的材料或者绝缘材料形成。因此,电流阻挡层140可以防止电流集中地流入第二电极层80和第一电极层70之间的最短的距离以提高发光器件100的光效率。
保护层150可以被布置在第二电极层80的顶表面的周围区域中。即,保护层150可以被布置在第二导电半导体层60和第二电极层80之间的周围区域中。而且,保护层150可以由诸如ZnO或者SiO2的绝缘材料形成。保护层150的一部分可以被布置在第二电极层80和第二导电半导体层60之间以垂直地重叠第二导电半导体层60。
保护层150增加第二电极层80和有源层40之间的侧表面的距离。因此,保护层150可以防止第二电极层80和有源层40被相互电气地短路。
而且,当在芯片分离工艺中在保护层150上执行隔离蚀刻工艺以将发光结构层分离成单位芯片时,可以从第二电极层80产生碎片。结果,碎片附着在第二导电半导体层60和有源层40之间或者在有源层40和第一导电半导体层30之间以防止它们被相互电气地短路。保护层150可以由不被损坏或者不产生碎片的材料或者尽管稍微被损坏或者产生少量碎片但是没有引起电气短路的材料形成。
钝化层90可以形成在第一导电半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60上。钝化层90能够电气地或者物理地保护第一半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60。
为了制造根据第二实施例的图2的发光器件100,在如图1中所示地在衬底10上形成未掺杂的氮化物层20、第一导电半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60之后,如图2中所示地在第二导电半导体层60下面形成第二电极层80。在形成第二电极层80之后,电流阻挡层140和保护层150能够形成在第二导电半导体层60上。然后,在芯片分离工艺中对第一导电半导体层30、有源层40、电子阻挡层50、以及第二导电半导体层60执行隔离蚀刻工艺以将发光结构层分离成单位芯片。
然后,在通过激光剥离方案或者蚀刻方案移除衬底10和未掺杂的氮化物层20之后,第一电极层70形成在第一导电半导体层30上。
同时,根据第二实施例的发光器件100中的电子阻挡层50的特性与根据第一实施例的发光器件中的电子阻挡层的特性相同。
图4是表示当采用AlInN层作为根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时以及当采用传统的AlGaN层作为根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时,作为电流密度的函数的发光效率的图。
如图4中所示,含有15%的Al的AlGaN层被插入在有源层和第二导电半导体层之间以测量发光效率,并且含有25%的In的AlInN层被插入在有源层和第二导电半导体层之间以测量发光效率。作为测量结果,当AlInN层被用作电子阻挡层时,发光效率提高。
图5是表示当AlInN层被用作根据实施例的发光器件中的电子阻挡层时,根据In的含量的变化的作为电流密度的函数的发光效率的图。
如图5中所示,当含有17%的In的AlInN层被用作电子阻挡层时表现出最好的发光效率,并且当AlInN层含有25%的In时表现出较好的发光效率。另外,即使当AlInN层含有30%或者35%的In时,发光器件的发光效率也得到了提高。
图6是表示当含有17%的In的AlInN层被插入在根据实施例的发光器件中的p-GaN层和有源层之间时,以及当具有大约40nm厚度的p-GaN层被布置在发光器件中的含有17%的In的AlInN层和有源层之间时,作为电流密度的函数的发光效率的图。
如图6中所示,当第二导电半导体层,即,p-GaN层被插入在有源层和AlInN层之间时,由于p-GaN层使得AlInN层没有充分地用作电子阻挡层。因此,没有很大的提高发光效率。相反地,当AlInN层被插入在有源层和p-GaN层之间时,很大地提高发光效率。
图7是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的视图。
参考图7,根据实施例的发光器件封装包括封装主体200、形成在封装主体200上的第一和第二电极层210和220、提供在封装主体200上并且电气地连接至第一和第二封装电极210和220的发光器件100、以及包围发光器件100的成型构件400。
封装主体200可以包括硅、合成树脂或者金属材料。倾斜表面可以形成在发光器件100的周围。
第一和第二封装电极210和220相互电气地绝缘并且将电力提供给发光器件100。另外,第一和第二电极210和220反射从发光器件100发射的光以提高光效率并且将从发光器件100产生的热向外部发散。
图1的水平型发光器件或者图2的垂直型发光器件可应用于发光器件100。发光器件100可以被安装在封装主体200或者第一和第二电极210和220上。
发光器件100能够通过布线300电气地连接至第一电极210和/或第二电极220。由于在实施例中公开了垂直型发光器件,所以使用一条布线300。根据另一实施例,如果使用水平型发光器件,那么可以使用两条布线300。如果发光器件100是倒装芯片发光器件,那么可以不使用布线300。
成型构件400包围发光器件100以保护发光器件100。另外,成型构件400可以包括发光材料以改变从发光器件100发射的光的波长。
如上所述,在根据实施例的发光器件中,AlInN层被插入在有源层和第二导电半导体层之间并且用作电子阻挡层,使得能够提高发光器件的发光效率。
多个根据实施例的发光器件封装可以排列在衬底上,并且包括导光板、棱柱片、漫射片以及荧光片的光学构件可以被提供在从发光器件封装发射的光的光学路径上。发光器件封装、衬底、以及光学构件可以用作背光单元或者照明单元。例如,照明系统可以包括背光单元、照明单元、指示器、灯、或者街灯。
图8是示出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1100的视图。图8中所示的背光单元1100是照明系统的示例,但是实施例不限于此。
参考图8,背光单元1100包括底框1140、安装在底框1140中的导光构件1120、以及安装在导光构件1120的底表面上或者一侧的发光模块1110。另外,反射片1130被布置在导光构件1120的下面。
底框1140具有盒形状,该盒形状具有开口的顶表面以在其中容纳导光构件1120、发光模块1110以及反射片1130。另外,底框1140可以包括金属材料或者树脂材料,但是实施例不限于此。
发光模块1110可以包括基板700和安装在基板700上的多个发光器件封装600。发光器件封装600将光提供给导光构件1120。根据实施例的发光模块1110,发光器件封装600安装在基板700上。然而,也能够直接安装根据实施例的发光器件100。
如图8中所示,发光模块1110安装在底框1140的至少一个内侧以将光提供给导光构件1120的至少一侧。
另外,发光模块1110能够被提供在底框1140的下面以朝着导光构件1120的底表面提供光。根据背光单元1100的设计能够对该布置进行各种修改,但是实施例不限于此。
导光构件1120安装在底框1140中。导光构件1120将从发光模块1110发射的光转化为表面光以朝着显示面板(未示出)导向表面光。
导光构件1120可以在上部处被提供有导光板。例如,通过使用诸如PMAA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸基树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、COC或者PEN(聚邻苯二甲酸酯)树脂能够制造导光板。
光学片1150可以被提供在导光构件1120的上方。
光学片1150可以包括漫射片、聚光片、亮度增强片、或荧光片中至少一种。例如,光学片1150具有漫射片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片的堆叠结构。在这样的情况下,漫射片均匀地漫射从发光模块1110发射的光从而能够通过聚光片将漫射的光聚集在显示面板(未示出)上。从聚光片输出的光被任意地偏振并且亮度增强片增加从聚光片输出的光的偏振的程度。聚光片可以包括水平的和/或竖直的棱柱片。另外,亮度增强片可以包括双亮度增强膜并且荧光片可以包括包含磷光体的透射膜或者透射板。
反射板1130能够被布置在导光构件1120的下方。反射板1130将通过导光构件1120的底表面发射的光朝着导光构件1120的出光表面反射。
反射板1130可以包括诸如PET、PC或者PVC树脂的具有高反射率的树脂材料,但是实施例不限于此。
图9是示出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1200的透视图。图9中所示的照明单元1200是照明系统的示例并且实施例不限于此。
参考图9,照明单元1200包括壳体1210、安装在壳体1210中的发光模块1230、以及安装在壳体1210中以从外部电源接收电力的连接端子1220。
优选地,壳体1210包括具有优异的散热性能的材料。例如,壳体1210包括金属材料或者树脂材料。
发光模块1230可以包括基板700和安装在基板700上的至少一个发光器件封装600。根据实施例,发光器件封装600安装在基板700上。然而,也能够直接地安装根据实施例的发光器件100。
基板700包括印有电路图案的绝缘构件。例如,基板700包括PCB(印刷电路板)、MC(金属核)PCB、柔性PCB、或者陶瓷PCB。
另外,基板700可以包括有效地反射光的材料。基板700的表面能够涂有诸如白色或者银色的颜色,以有效地反射光。
根据实施例的至少一个发光器件封装600能够安装在基板700上。每个发光器件封装600可以包括至少一个LED(发光二极管)。LED可以包括发射具有红、绿、蓝或者白色的光的彩色LED和发射UV光的UV(紫外线)LED。
可以不同地布置发光模块1230的LED以提供各种颜色和亮度。例如,能够布置白色LED、红色LED以及绿色LED以实现高显色指数(CRI)。另外,荧光片能够被提供在从发光模块1230发射的光的路径中以改变从发光模块1230发射的光的波长。例如,如果从发光模块1230发射的光具有蓝光的波长带,那么荧光片可以包括黄色磷光体。在这样的情况下,从发光模块1230发射的光通过荧光片从而光被视为白光。
连接端子1220电气地连接至发光模块1230以将电力提供给发光模块1230。参考图9,连接端子1220具有与外部电源插座螺纹耦合的形状,但是实施例不限于此。例如,能够以插入外部电源的插头的形式制备连接端子1220或者通过布线将连接端子1220连接至外部电源。
根据如上所述的发光系统,导光构件、漫射片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中的至少一种被提供在从发光模块发射的光的路径中,从而能够实现想要的光学效果。
如上所述,照明系统包括表现优异的发光效率的根据实施例的发光器件或者发光器件封装,使得照明系统能够表现优异的光效率。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中,在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外,当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时,都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。
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,本领域的技术人员可以想到多个其它修改和实施例,这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性。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。

Claims (15)

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包括第一导电杂质;
第二导电半导体层,所述第二导电半导体层包括不同于所述第一导电杂质的第二导电杂质;
在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间的有源层;以及
AlInN基半导体层,所述AlInN基半导体层被插入在所述有源层和所述第二导电半导体层之间,其中所述AlInN基半导体层接触所述有源层和所述第二导电半导体层并且包括所述第二导电杂质。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述AlInN基半导体层包括Al1-xInxN:Mg(0<x<0.35)。
3.根据权利要求2所述的发光器件,其中所述x的范围是0.15<x<0.19。
4.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未掺杂的氮化物层;和
所述未掺杂的氮化物层下面的衬底。
5.根据权利要求4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
所述第二导电半导体层上的第二电极层。
6.根据权利要求1所述的发光器件,进一步包括所述第二导电半导体层下面的第二电极;和
所述第一导电半导体层上的第一电极层。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第一导电半导体层包括N型GaN基半导体层,并且所述第二导电半导体层是P型GaN基半导体层。
8.根据权利要求1所述的发光器件,进一步包括在所述第一导电半导体层和所述有源层之间的包括所述第一导电杂质的InGaN/GaN超晶格结构或者InGaN/InGaN超晶格结构。
9.一种制造发光器件的方法,包括:
形成第一导电半导体层;
在所述第一导电半导体层上形成有源层;
形成AlInN基半导体层,所述AlInN基半导体层直接形成在所述有源层上并且包括第二导电杂质;以及
在所述AlInN基半导体层上形成第二导电半导体层。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述AlInN基半导体层包括Al1-xInxN:Mg(0<x<0.35)。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述x的范围是0.15<x<0.19。
12.根据权利要求9所述的方法,进一步包括在所述第一导电半导体层和所述有源层之间形成包括所述第一导电杂质的InGaN/GaN超晶格结构或者InGaN/InGaN超晶格结构。
13.根据权利要求9所述的方法,其中所述第二导电半导体层直接形成在所述AlInN基半导体层上。
14.一种发光器件封装,包括:
封装主体;
所述封装主体上的第一和第二电极;
根据权利要求1至12中的一项所述的发光器件,所述发光器件被电气地连接到所述封装主体上的所述第一和第二电极;以及
成型构件,所述成型构件包围所述封装主体上的所述发光器件。
15.一种照明系统,所述照明系统采用发光器件作为光源,所述照明系统包括:
基板;和
所述基板上的至少一个发光器件,
其中所述发光器件是根据权利要求1至12中的一项所述的发光器件。
CN2010105760737A 2009-12-02 2010-12-02 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统 Pending CN102122692A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090118720A KR20110062128A (ko) 2009-12-02 2009-12-02 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
KR10-2009-0118720 2009-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102122692A true CN102122692A (zh) 2011-07-13

Family

ID=43601077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105760737A Pending CN102122692A (zh) 2009-12-02 2010-12-02 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110127491A1 (zh)
EP (1) EP2330642A2 (zh)
JP (1) JP2011119734A (zh)
KR (1) KR20110062128A (zh)
CN (1) CN102122692A (zh)
TW (1) TW201131808A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522502A (zh) * 2012-01-10 2012-06-27 西安电子科技大学 基于SiC衬底的太赫兹GaN耿氏二极管及其制作方法
CN105103309A (zh) * 2013-04-12 2015-11-25 首尔伟傲世有限公司 紫外发光器件
CN110323295A (zh) * 2019-07-10 2019-10-11 陕西科技大学 一种插入AlGaN结构的多量子阱InGaN太阳能电池
CN110752279A (zh) * 2019-12-02 2020-02-04 广东省半导体产业技术研究院 一种具有超薄铝铟氮插入层的紫外发光二极管及其制备方法
CN114220891A (zh) * 2021-12-21 2022-03-22 江苏第三代半导体研究院有限公司 半导体器件的外延片及其制作方法和应用

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130001510A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Optoelectronic device having current blocking insulation layer for uniform temperature distribution and method of fabrication
US9142743B2 (en) 2011-08-02 2015-09-22 Kabushiki Kaisha Toshiba High temperature gold-free wafer bonding for light emitting diodes
CN102569369A (zh) * 2012-02-13 2012-07-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 随机噪声源
CN102570978A (zh) * 2012-02-13 2012-07-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 随机噪声源及其制作方法
DE102012207151A1 (de) * 2012-04-30 2013-10-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches lichtemittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements
KR101946917B1 (ko) * 2012-06-08 2019-02-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자 제조방법
KR102007401B1 (ko) * 2012-06-26 2019-10-21 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR101983292B1 (ko) * 2012-11-15 2019-05-29 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JP5468158B2 (ja) * 2013-04-18 2014-04-09 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
KR102199983B1 (ko) * 2014-01-27 2021-01-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비하는 발광소자 패키지
JP6537883B2 (ja) 2015-05-14 2019-07-03 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子および半導体発光素子アレイ

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196196A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Japan Society For The Promotion Of Science 半導体発光素子
US6420732B1 (en) * 2000-06-26 2002-07-16 Luxnet Corporation Light emitting diode of improved current blocking and light extraction structure
US20020125488A1 (en) * 1998-09-25 2002-09-12 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor light-emitting device
US20020167983A1 (en) * 2001-03-21 2002-11-14 Yukitoshi Marutani Point emission type light emitting element and concentrating point emission type light emitting element
US20050184297A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Min-Hsun Hsieh Organic adhesive light-emitting device with a vertical structure
CN1753194A (zh) * 2004-09-23 2006-03-29 璨圆光电股份有限公司 具有增强发光亮度的氮化镓发光二极管结构
CN1856884A (zh) * 2003-09-19 2006-11-01 松下电器产业株式会社 照明装置
CN1898810A (zh) * 2004-12-17 2007-01-17 Lg伊诺特有限公司 用于发光器件的封装
CN101027792A (zh) * 2004-08-26 2007-08-29 Lg伊诺特有限公司 氮化物半导体发光器件及其制造方法
CN101123291A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 夏普株式会社 氮化物半导体发光装置及其制造方法
WO2009002040A2 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Lg Innotek Co., Ltd Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same
CN101485000A (zh) * 2006-06-23 2009-07-15 Lg电子株式会社 具有垂直拓扑的发光二极管及其制造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3318811B2 (ja) * 1994-12-29 2002-08-26 ソニー株式会社 半導体発光素子のパッケージ及びその製造方法
JP3304787B2 (ja) * 1996-09-08 2002-07-22 豊田合成株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP2003115641A (ja) * 1999-02-10 2003-04-18 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体レーザ素子
JP3754226B2 (ja) * 1999-03-25 2006-03-08 三洋電機株式会社 半導体発光素子
JP3444812B2 (ja) * 1999-04-26 2003-09-08 シャープ株式会社 半導体発光素子
JP3459599B2 (ja) * 1999-09-24 2003-10-20 三洋電機株式会社 半導体発光素子
JP2002190621A (ja) * 2000-10-12 2002-07-05 Sharp Corp 半導体発光素子およびその製造方法
US6977953B2 (en) * 2001-07-27 2005-12-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Nitride-based semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same
US7080038B2 (en) * 2001-12-12 2006-07-18 Pitney Bowes Inc. Method and system for accepting non-harming mail at a home or office
JP3960815B2 (ja) * 2002-02-12 2007-08-15 シャープ株式会社 半導体発光素子
WO2005018008A1 (ja) * 2003-08-19 2005-02-24 Nichia Corporation 半導体素子
WO2005104780A2 (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Verticle, Inc Vertical structure semiconductor devices
TWI278126B (en) * 2004-08-04 2007-04-01 Formosa Epitaxy Inc GaN series light emitting diode structure of p-type contacting layer with low-temperature growth low resistivity
WO2006022498A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-02 Lg Innotek Co., Ltd Nitride semicondctor light emitting device and fabrication method thereof
KR100670531B1 (ko) * 2004-08-26 2007-01-16 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP4084787B2 (ja) * 2004-08-30 2008-04-30 ▲さん▼圓光電股▲ふん▼有限公司 窒化ガリウム系発光ダイオード
JP4541318B2 (ja) * 2005-04-27 2010-09-08 パナソニック株式会社 窒化物半導体発光・受光素子
JP2006279079A (ja) * 2006-07-10 2006-10-12 Ricoh Co Ltd 半導体発光素子
KR100850950B1 (ko) * 2006-07-26 2008-08-08 엘지전자 주식회사 질화물계 발광 소자
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
WO2008121978A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 The Regents Of The University Of California Dual surface-roughened n-face high-brightness led
KR101393953B1 (ko) * 2007-06-25 2014-05-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
JP2009126891A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Chemicals Corp 酸化物蛍光体及びその製造方法、並びに、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置
US8000366B2 (en) * 2008-11-21 2011-08-16 Palo Alto Research Center Incorporated Laser diode with high indium active layer and lattice matched cladding layer

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020125488A1 (en) * 1998-09-25 2002-09-12 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor light-emitting device
JP2000196196A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Japan Society For The Promotion Of Science 半導体発光素子
US6420732B1 (en) * 2000-06-26 2002-07-16 Luxnet Corporation Light emitting diode of improved current blocking and light extraction structure
US20020167983A1 (en) * 2001-03-21 2002-11-14 Yukitoshi Marutani Point emission type light emitting element and concentrating point emission type light emitting element
CN1856884A (zh) * 2003-09-19 2006-11-01 松下电器产业株式会社 照明装置
US20050184297A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Min-Hsun Hsieh Organic adhesive light-emitting device with a vertical structure
CN101027792A (zh) * 2004-08-26 2007-08-29 Lg伊诺特有限公司 氮化物半导体发光器件及其制造方法
CN1753194A (zh) * 2004-09-23 2006-03-29 璨圆光电股份有限公司 具有增强发光亮度的氮化镓发光二极管结构
CN1898810A (zh) * 2004-12-17 2007-01-17 Lg伊诺特有限公司 用于发光器件的封装
CN101485000A (zh) * 2006-06-23 2009-07-15 Lg电子株式会社 具有垂直拓扑的发光二极管及其制造方法
CN101123291A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 夏普株式会社 氮化物半导体发光装置及其制造方法
WO2009002040A2 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Lg Innotek Co., Ltd Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102522502A (zh) * 2012-01-10 2012-06-27 西安电子科技大学 基于SiC衬底的太赫兹GaN耿氏二极管及其制作方法
CN102522502B (zh) * 2012-01-10 2013-12-25 西安电子科技大学 基于SiC衬底的太赫兹GaN耿氏二极管及其制作方法
CN105103309A (zh) * 2013-04-12 2015-11-25 首尔伟傲世有限公司 紫外发光器件
CN110323295A (zh) * 2019-07-10 2019-10-11 陕西科技大学 一种插入AlGaN结构的多量子阱InGaN太阳能电池
CN110752279A (zh) * 2019-12-02 2020-02-04 广东省半导体产业技术研究院 一种具有超薄铝铟氮插入层的紫外发光二极管及其制备方法
CN110752279B (zh) * 2019-12-02 2024-04-26 广东省半导体产业技术研究院 一种具有超薄铝铟氮插入层的紫外发光二极管及其制备方法
CN114220891A (zh) * 2021-12-21 2022-03-22 江苏第三代半导体研究院有限公司 半导体器件的外延片及其制作方法和应用
CN114220891B (zh) * 2021-12-21 2024-02-23 江苏第三代半导体研究院有限公司 半导体器件的外延片及其制作方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
US20110127491A1 (en) 2011-06-02
KR20110062128A (ko) 2011-06-10
TW201131808A (en) 2011-09-16
EP2330642A2 (en) 2011-06-08
JP2011119734A (ja) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102122692A (zh) 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
CN102148306B (zh) 发光器件、制造发光器件的方法
CN102222744B (zh) 发光器件和发光器件封装
CN102347414B (zh) 发光器件
CN102136538B (zh) 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
CN102163676A (zh) 发光器件、发光器件封装以及照明系统
CN105390582B (zh) 发光器件、制造发光器件的方法、以及发光器件封装
CN102088049A (zh) 发光器件和包括发光器件的发光器件封装
CN102194847B (zh) 发光器件、发光器件封装、发光器件的制造方法及照明系统
KR20130023668A (ko) 발광소자, 발광소자 패키지, 및 라이트 유닛
CN102237453B (zh) 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
CN102074625A (zh) 发光器件、发光器件封装以及照明系统
KR20130021300A (ko) 발광소자, 발광소자 패키지, 및 라이트 유닛
CN102122698A (zh) 发光器件封装和照明系统
CN102237457B (zh) 发光器件、发光器件封装以及照明系统
CN102214759A (zh) 发光器件、发光器件封装以及照明系统
CN102169948B (zh) 发光设备和照明系统
CN102074632B (zh) 发光器件,发光器件封装以及照明系统
KR20120137181A (ko) 발광 소자 및 발광 소자 패키지
KR20130027275A (ko) 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
CN102194959A (zh) 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
CN102263170A (zh) 发光器件和发光器件封装
US8173469B2 (en) Fabrication method of light emitting device
CN102044612A (zh) 发光器件及其制造方法、发光器件封装和照明系统
KR20130009040A (ko) 발광소자, 발광소자 제조방법, 발광소자 패키지, 및 라이트 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110713