CN102148303B - 发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装及照明系统 - Google Patents

发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装及照明系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装及照明系统。该发光器件包括在第一与第二半导体层之间形成的有源层。第一半导体层包括面对有源层的第一表面、与第一表面相对的第二表面以及包括台阶部的侧表面。台阶部使侧表面延伸超过第一半导体层的第一表面或第二表面中的一个表面。发光器件还可以被形成有包括台阶部的缓冲层，并且发光器件封装和系统可以由发光器件形成。

Description

发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装及照明系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年2月4日提交的韩国专利申请No.10-2010-0010204的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
在此公开的一个或多个实施例涉及光的发射。
背景技术
发光二极管(LED)是一种将电信号转换成光的半导体器件。这些器件通常具有包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层的堆叠结构。由于LED的大小，所以已证明它们合乎许多应用。然而，仍然需要改进。
发明内容
因此，在此描述的一个或多个实施例提供具有新颖结构的发光器件和制造该发光器件的方法。这些实施例中的一个或多个实施例还提供具有提高的光效率的发光器件以及制造该发光器件的方法。这些实施例中的一个或多个实施例还提供其中能容易地分离生长衬底的发光器件和制造该发光器件的方法。
在一个实施例中，发光器件包括：第一半导体层；第二半导体层；以及位于第一与第二半导体层之间的有源层，第一半导体层包括面对有源层的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面，并且第一半导体层具有在其侧表面处形成的台阶部，并因此第二表面的面积小于第一半导体层的最大面积。
在另一实施例中，发光器件封装包括：封装体；封装体上的第一导电层和第二导电层；设置在封装体上并电连接至第一导电层和第二导电层的发光器件；以及包围发光器件的模制构件，其中发光器件包括第一半导体层、第二半导体层和位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，第一半导体层包括面对有源层的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面，并且第一半导体层具有在其侧表面处形成的台阶部，并因此第二表面的面积小于第一半导体层的最大面积。
在另一实施例中，照明系统包括：包括衬底的发光模块；以及衬底上的发光器件，其中发光器件包括：第一半导体层；第二半导体层；以及位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层，第一半导体层包括面对有源层的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面，并且第一半导体层具有在其侧表面处形成的台阶部，并因此第二表面的面积小于第一半导体层的最大面积。
在又一实施例中，制造发光器件的方法包括：在生长衬底上形成对多个发光结构层生长区域进行限定的掩模层；从发光结构层生长区域形成包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层的发光结构层；有选择地去除发光结构层，并在第一导电类型半导体层上形成第一电极和在第二导电类型半导体层上形成第二电极；以及切割生长衬底和掩模层，以分离生长衬底和发光结构层。
在又一实施例中，制造发光器件的方法包括：在生长衬底上形成对多个发光结构层生长区域进行限定的掩模层；从发光结构层生长区域形成包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层的发光结构层；在发光结构层之间形成保护层；在发光结构层和保护层上形成第二电极；分离生长衬底并去除掩模层和保护层；在第一导电类型半导体层上形成第一电极；以及切割第二电极，以分离第二电极和发光结构层。
根据另一实施例，发光器件包括第一半导体层；第二半导体层；以及位于第一与第二半导体层之间的有源层，其中第一半导体层包括面对有源层的第一表面、与第二表面相反的第二表面和包括台阶部的侧表面。台阶部使侧表面延伸超过第一表面或第二表面中的一个。
第一表面的面积可以大于第二表面的面积，第二表面的面积作为台阶部的结果可以小于第一表面的面积，或者第一表面的面积可以小于第二表面的面积。另外，第一半导体层是第一导电类型，以及第二半导体层是第二导电类型。
器件还可以包括缓冲层，其中第一半导体层位于缓冲层与有源层之间，第一半导体层具有第一导电类型，而第二半导体层具有第二导电类型。缓冲层可以位于第一导电类型半导体的第一部分上，并且器件还可以包括位于第一半导体层上的、没有形成缓冲层之处的第一电极和第二半导体层之下的第二电极。
缓冲层可以被分成在第一半导体层上设置的第一和第二部分，缓冲层的第一和第二部分被分离以暴露第一半导体层的一部分，第一电极电耦合至第一半导体层的暴露部。缓冲层可以是未掺杂层或掺杂层，并且如果是掺杂的则可以包括氮化物。
器件还可以包括至少一个反射体，以反射从有源层发射的光。反射体被设置成邻近第一半导体层，并且可以形成为从衬底的支撑或耦合至第一半导体层的表面延伸的突起。
器件还可以包括位于第一半导体层的第二表面上的至少一个漫射体，以漫射从有源层发射的光。漫射体可以延伸到第一半导体层的第二表面中，并且可以包括延伸到第一半导体层的第二表面中的凹进。
根据另一实施例，发光器件包括缓冲层、第一半导体层、第二半导体层以及位于第一与第二半导体层之间的有源层。第一半导体层位于缓冲层与有源层之间，有源层位于第一与第二半导体层之间，并且缓冲层的底表面具有比第一半导体层的表面中的至少一个的面积小的面积。
另外，缓冲层的侧表面可以包括使缓冲层的面对第一半导体层的顶表面具有比缓冲层的底表面大的面积的台阶部。
另外，缓冲层的侧表面可以包括使缓冲层的侧表面延伸到缓冲层的顶表面或底表面中的至少一个之外的台阶部。缓冲层可以是未掺杂层或掺杂层。
另外，所述器件可以包括至少一个反射体，以反射从有源层发射的光。反射体可以邻近缓冲层，并且可以包括从衬底的支撑或耦合至缓冲层的表面延伸的突起。
发光器件封装可以形成为包括根据上述实施例中的任一实施例的发光器件。
根据另一实施例，照明系统包括根据权利要求1所述的发光器件，其中所述器件耦合至发光模块的衬底。
根据另一实施例，制造发光器件的方法包括：在衬底上形成掩模层，以限定发光器件的区域；在所述区域处形成第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层；有选择地去除掩模层；以及分别形成电耦合至第一和第二半导体层的第一和第二电极，其中半导体层中的一个形成为包括面对有源层的第一表面、与第一表面相对的第二表面和包括台阶部的侧表面，并且其中台阶部使侧表面延伸超过第一表面或第二表面中的一个。
根据另一实施例，制造发光器件的方法包括：在衬底上形成掩模层，以限定发光器件的区域；在所述区域处形成第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层；有选择地去除掩模层；以及分别形成电耦合至第一和第二半导体层的第一和第二电极，其中半导体层中的一个形成为包括面对有源层的第一表面。
所述方法还包括形成耦合至第一和第二半导体层和有源层的缓冲层，其中缓冲层的底表面具有比第一导电类型或第二导电类型的半导体层的表面中的至少一个的面积小的面积。此外，缓冲层可以包括台阶部，该台阶部使缓冲层的底表面具有比第一导电类型或第二导电类型的半导体层的表面中的至少一个的面积小的面积。
在此，当层(或膜)被称为“位于另一个层或衬底上”时，应理解的是，该层(或膜)可以直接位于另一层或衬底上，或者在该层(或膜)与另一层或衬底之间可以存在居间层。此外，应理解的是，当层被称为“在另一个层下”时，该层可以直接在另一层下，或者可以存在一个或多个居间层。另外，应理解的是，当层被称为“位于两层之间”时，该层可以是两层之间的唯一一层，或者在两层之间还可以存在一个或多个居间层。
附图说明
图1至4是示出发光器件及其制造的各种阶段的第一实施例的截面图。
图5至7是示出发光器件及其制造的各种阶段的第二实施例的截面图。
图8至11是示出发光器件及其制造的各种阶段的第三实施例的截面图。
图12至15是示出发光器件及其制造的各种阶段的第四实施例的截面图。
图16是示出掩模层和突起的示意图。
图17是示出相同的或另一掩模层的示意图。
图18是示出可以包括发光器件的上述任何实施例的发光器件封装的一个实施例的示意图。
图19是示出可以包括发光器件或封装的上述任何实施例的背光单元的一个实施例的示意图。
图20是示出可以包括发光器件或封装的上述任何实施例的照明单元的一个实施例的示意图。
具体实施方式
图1至4示出发光器件及其制造的各种阶段的一个实施例。首先参考图4，发光器件包括发光结构层60，所述发光结构层60由全部由生长衬底10支撑的第一导电类型的半导体层30、有源层40和第二导电类型的半导体层50形成。LED还包括在第一导电类型半导体层30上形成的第一电极70和在第二导电类型半导体层50上形成的第二电极80。
在生长衬底10上形成有多个突起11。突起11可以为半球形状或另一形状，并且就材料而言，例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。突起11可以用于通过允许散射从有源层40发射的光来提高发光器件的光提取效率。突起11可以以除了图4所示数目和/或形状之外的各种数目和/或形状来设置。
如所指示的，生长衬底10上的半导体层包括第一半导体层、第二半导体层和位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。在当前实施例中，由第一导电类型半导体层30实现第一半导体层，并由第二导电类型半导体层50实现第二半导体层。
第一导电类型半导体层30在其下边缘表面处形成有台阶部31。可以通过使第一导电类型半导体层30的下边缘表面延伸形成台阶部31。第一导电类型半导体层30的一些部分与生长衬底10间隔开。此外，在一个实施例中，台阶部31的至少一部分与突起11可以设置在相同的平面上。
第一导电类型半导体层30包括接触有源层40的第一表面和与第一表面相反朝向的第二表面。由于台阶部31，所以第二表面的面积可以小于第一导电类型半导体层的最大面积。
现在将参考图1至4讨论用于制造图4所示的发光器件的方法的一个实施例。
参考图1，制备生长衬底10，并且在生长衬底10上形成多个突起11和掩模层12。生长衬底10例如可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、ZnO、MgO、GaN、玻璃或Ga2O3中的一种或多种形成。掩模层12可以由与突起11相同的材料形成、例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO形成。
图16示出掩模层12和突起11的平面图的示例。如图6所示，形成掩模层12，使得生长衬底10暴露，使得可以生长发光结构层60。也就是说，可以由掩模层12限定多个发光结构层生长区域A。可以不在掩模层12上生长发光结构层60，并且在这种情况下，可以在发光结构层生长区域A上生长发光结构层60，使得它们由掩模层12彼此间隔开。突起可以部分地形成在生长衬底10的没有形成掩模层12的发光结构层生长区域A上。
图17示出掩模层12的另一视图。如图所示，在生长衬底10上形成掩模层12，并且由掩模层12来限定发光结构层生长区域A。此外，在生长衬底10上不形成突起11，但是可以在掩模层12的侧表面上形成突起图案12a。可以在发光结构层生长区域A上生长的第一导电类型半导体层30的侧表面上形成与突起图案12a相对应的该突起图案或另一突起图案。
参考图2，在其上形成有掩模层12和突起11的生长衬底10上生长包括第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50的发光结构层60。
在生长衬底10上生长第一导电类型半导体层30，以通过水平生长和垂直生长覆盖突起11并部分地覆盖掩模层12。
例如通过将生长衬底10分成其上生长有发光结构60的多个发光结构层生长区域A，掩模层12允许在衬底上的多芯片单元中生长发光结构层60。因此，首先代替将衬底划片成各个芯片单元(也就是说，正好在发光结构层的形成之后)，发光结构层在单一衬底上生长多芯片单元。
更具体地，当使用前述划片技术时，解理面的结晶度可能不好。结果，泄漏电流可以流入到解理面中。然而，当发光结构层作为分离的或分开的芯片单元生长在衬底上时，得到的发光结构层60被生长成就侧表面的结晶度而言具有改善的特性的高质量薄层。
第一导电类型半导体层30例如可以生长为或生长成包括诸如硅(Si)的n型杂质的GaN基半导体层，以及第二导电类型半导体层50可以生长为或生长成包括诸如Mg的p型杂质的GaN基半导体层。
有源层40可以由通过供应氨(NH3)、三甲基镓(TMGa)和三甲基铟(TMIn)而具有单量子阱结构或多量子阱结构的InGaN层/GaN层形成。
参考图3，执行台面蚀刻步骤，以部分地去除第二导电型半导体层50、有源层40和第一导电性半导体层30。通过台面蚀刻，使一些第一导电类型半导体层30在向上的方向上暴露。其后，在第一导电类型半导体层30上形成第一电极70，并在第二导电类型半导体层50上形成第二电极80。
参考图4，切割生长衬底10和掩模层12，以将生长衬底10和发光结构层60分成芯片单元。可以通过划片法或断裂法切割生长衬底10，并且可以通过蚀刻法去除掩模层12。
此时，可以部分地或完全地去除掩模层12。如图4所示，在完全去除掩模层12的情况下，在第一导电类型半导体层30的下边缘区域处形成台阶部31。
掩模层12被形成为如图17所示的情况下，可以在第一导电类型半导体层的侧表面上形成突起图案。
图5至7示出发光器件及其制造的各种阶段的第二实施例。首先参考图7，发光器件的第二实施例包括在生长衬底10上形成的未掺杂氮化物层20和在未掺杂氮化物层上形成的发光结构层60。发光结构层包括第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50。另外，LED包括在第一导电类型半导体层30上形成的第一电极70和在第二导电类型半导体层50上形成的第二电极80。
在生长衬底10上形成有多个突起11。突起11可以为半球形状或另一形状，并且例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。突起11可以用于通过允许散射从有源层40发射的光来提高发光器件的光提取效率。突起11可以以除了所示数目和/或形状之外的各种数目和/或形状来设置。
如所指示的，生长衬底10上的半导体层包括第一半导体层、第二半导体层和位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。在当前实施例中，第一半导体层包括未掺杂氮化物层20和第一导电类型半导体层30，以及第二半导体层包括第二导电类型半导体层50。
未掺杂氮化物层20在其一个或多个下边缘表面处形成有台阶部21。未掺杂氮化物层20的一些部分可以与生长衬底10间隔开。此外，台阶部21的至少一部分与突起11可以设置在相同的平面上。
未掺杂氮化物层20可以包括接触第一导电类型半导体层30的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面，并且由于台阶部21，所以第二表面的面积可以小于第一导电类型半导体层的最大面积。
现在将参考图5至7来描述用于制造发光器件的第二实施例的一种方法。参考图5，制备生长衬底10，并且在生长衬底10上形成多个突起11和掩模层12。生长衬底10例如可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、ZnO、MgO、GaN、玻璃或Ga2O3中的一种或多种形成。掩模层12可以由与突起11相同的材料形成，并且例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。
在其上形成有掩模层12和突起11的生长衬底10上生长未掺杂氮化物层20。在未掺杂氮化物层20上生长包括第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50的发光结构层60。
在生长衬底10上生长未掺杂氮化物层20，以通过水平生长和垂直生长覆盖掩模层12和突起11。尽管未掺杂氮化物层20可能没有故意地掺杂有第一导电类型杂质，但未掺杂氮化物层20是可以具有第一导电类型导电性的氮化物层，并且例如可以由Un-GaN层形成。
第一导电类型半导体层30例如可以由包括诸如硅(Si)的n型杂质的GaN基半导体层形成，以及第二导电类型半导体层50可以由包括诸如Mg的p型杂质的GaN基半导体层形成。
有源层40可以由通过供应氨(NH3)、三甲基镓(TMGa)和三甲基铟(TMIn)而具有单量子阱结构或多量子阱结构的InGaN层/GaN层形成。
参考图6，示出台面蚀刻技术的结果，用于部分地去除第二导电型半导体层50、有源层40和第一导电性半导体层30。通过台面蚀刻，使一些第一导电类型半导体层30在向上的方向上暴露。
其后，在第一导电类型半导体层30上形成第一电极70，并且在第二导电类型半导体层50上形成第二电极80。
参考图7，切割生长衬底10和掩模层12，以将生长衬底10和发光结构层60分割成芯片单元。可以通过划片法或断裂法来切割生长衬底10，并且可以通过蚀刻法来去除掩模层12。此时，可以完全地或部分地去除掩模层12。如图7所示的在完全去除掩模层12的情况下，在未掺杂氮化物层20的下边缘区域处形成台阶部21。此外，如图17所示的在形成掩模层12的情况下，可以在未掺杂氮化物层的形成有台阶部21的侧表面上形成突起图案。
图8至11示出发光器件及其制造的各种阶段的第三实施例。首先参考图11，发光器件包括发光结构层60，发光结构层60由第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50形成。在第一导电类型半导体层30上形成第一电极70，并且在第二导电类型半导体层50下形成第二电极110。
第二电极110包括第二导电类型半导体层50下的欧姆接触层111、欧姆接触层111下的反射层112和反射层112下的导电支撑衬底113。
如所指示的，第二电极110上的半导体层包括第一半导体层、第二半导体层和位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。在当前实施例中，第一半导体层由第一导电类型半导体层30实现，以及第二半导体层由第二导电类型半导体层50实现。
第一导电类型半导体层30在其上侧表面处形成有台阶部31，并且在其上表面处形成有上凹槽32。上凹槽32可以用作允许从有源层40向外部有效地提取光的光子晶体。
第一导电类型半导体层30包括接触有源层40的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面。由于台阶部31，所以第二表面的面积可以小于第一导电类型半导体层的最大面积。
参考图8至11示出用于制造发光器件的第三实施例的一种方法。参考图8，制备生长衬底10，并且在生长衬底10上形成多个突起11和掩模层12。生长衬底10例如可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、ZnO、MgO、GaN、玻璃或Ga2O3中的一种或多种形成，并且掩模层12可以由与突起11相同的材料形成、例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。
在其上形成有掩模层12和突起11的生长衬底10上生长包括第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50的发光结构层60。在生长衬底10上生长第一导电类型半导体层30，以通过水平生长和垂直生长覆盖掩模层12和突起11。
第一导电类型半导体层30例如可以由包括诸如硅(Si)的n型杂质的GaN基半导体层形成，以及第二导电类型半导体层50可以由包括诸如Mg的p型杂质的GaN基半导体层形成。
有源层40可以由通过供应氨(NH3)、三甲基镓(TMGa)和三甲基铟(TMIn)而具有单量子阱结构或多量子阱结构的InGaN层/GaN层形成。
参考图9，由于发光结构层60在由掩模层12限定的衬底区上生长成多芯片单元，所以在彼此邻近的发光结构层60之间存在有间隔。因此，在发光结构层60与发光结构层60之间形成有保护层90。保护层90可以由诸如聚酰亚胺或SOG的材料或另一材料形成。
在发光结构层60和保护层90上形成有第二电极110。可以通过首先形成欧姆接触层111、在欧姆接触层111上形成反射层112以及在反射层112上形成导电支撑衬底113来形成第二电极层110。
导电支撑衬底113可以形成为例如包括铜(Cu)、钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)或导电性半导体材料中的至少一种。反射层112可以由具有高反射率的例如包括银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)或镍(Ni)的金属形成。此外，欧姆接触层111可以由诸如铟锡氧化物(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、铟锌氧化物(IZO)、锑锡氧化物(ATO)或锌铟锡氧化物(ZITO)的透明导电性氧化物形成。
参考图10，去除生长衬底10、掩模层12、保护层90和突起11。例如可以利用激光剥离法或化学剥离法去除生长衬底10。由于掩模层12和突起11设置在生长衬底10与发光结构层60之间，所以能够将生长衬底10与发光结构层60容易地分离。也就是说，由于掩模层12和突起11没有坚固地结合至发光结构层60，所以掩模层12和突起11的面积越宽，则生长衬底10的分离越容易。
当分离生长衬底10时，能够容易地分离突起11和掩模层12，并且通过利用蚀刻剂能够去除保护层90。当去除突起11和掩模层12时，在第一导电类型半导体层30中形成上凹槽32和台阶部31。参考图11，在第一导电类型半导体层30上形成第一电极70，然后分离第二电极110。
图12至15示出发光器件及其制造的各种阶段的第四实施例。参考图15，发光器件包括由第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50形成的发光结构层60，并且在第一导电类型半导体层30上形成未掺杂氮化物层20。
在通过有选择地去除未掺杂氮化物层20而暴露的第一导电类型半导体层30上形成第一电极70，并且在第二导电类型半导体层50下形成第二电极80。
如所指示的，第二电极110上的半导体层包括第一半导体层、第二半导体层和位于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。在当前实施例中，第一半导体层由未掺杂氮化物层20和第一导电类型半导体层30实现，以及第二半导体层由第二导电类型半导体层50实现。
未掺杂氮化物层20在其上侧表面处形成有台阶部21，并且在其上表面处形成有上凹槽22。上凹槽22可以用作允许从有源层40向外部有效地提取光的光子晶体。未掺杂层可以由不同于氮化物的材料形成，以及对在此描述的第三实施例及其他实施例中的未掺杂层也是同样正确的。
未掺杂氮化物层20包括接触第一导电类型半导体层30的第一表面和相对地面对第一表面的第二表面。由于台阶部21，所以第二表面的面积可以小于第一导电类型半导体层的最大面积。
现在将参考图12至15描述用于制造发光器件的第四实施例的一种方法。参考图12，制备生长衬底10，并且在生长衬底10上形成多个突起11和掩模层12。生长衬底10例如可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、ZnO、MgO、GaN、玻璃或Ga2O3中的一种或多种形成。掩模层12可以由与突起11相同的材料形成，并且例如可以由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。
在其上形成有掩模层12和突起11的生长衬底10上生长未掺杂氮化物层20。在未掺杂氮化物层20上生长包括第一导电类型半导体层30、有源层40和第二导电类型半导体层50的发光结构层60。在生长衬底10上生长未掺杂氮化物层20，以通过水平生长和垂直生长覆盖掩模层12和突起11。
第一导电类型半导体层30例如可以由包括诸如硅(Si)的n型杂质的GaN基半导体层形成，以及第二导电类型半导体层50可以由包括诸如Mg的p型杂质的GaN基半导体层形成。
有源层40可以由通过供应氨(NH3)、三甲基镓(TMGa)和三甲基铟(TMIn)而具有单量子阱结构或多量子阱结构的InGaN层/GaN层形成。
参考图13，由于发光结构层60被生长成由掩模层12限定的芯片单元，所以在彼此邻近的发光结构层60之间存在有间隔。因此，可以在发光结构层60与发光结构层60之间形成有保护层90。保护层90可以由诸如聚酰亚胺或SOG的材料或另一材料形成。
在发光结构层60和保护层90上形成有第二电极110。可以通过首先形成欧姆接触层111、在欧姆接触层111上形成反射层112和在反射层112上形成导电支撑衬底113来形成第二电极层110。
导电支撑衬底113可以形成为包括铜(Cu)、钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)或导电性半导体材料中的至少一种。反射层112可以形成为包括与具有高反射率的银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)或镍(Ni)中的至少一种相对应的金属。此外，欧姆接触层111可以由诸如铟锡氧化物(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、铟锌氧化物(IZO)、锡锑氧化物(ATO)或锌铟锡氧化物(ZITO)的透明导电氧化物形成。
参考图14，去除生长衬底10、掩模层12、保护层90和突起11。例如可以利用激光剥离法或化学剥离法去除生长衬底10。由于掩模层12和突起11设置在生长衬底10与未掺杂氮化物层20之间，所以能够将生长衬底10与未掺杂氮化物层20容易地分离。也就是说，由于掩模层12和突起11没有坚固地结合至未掺杂氮化物层20，所以掩模层12和突起11的面积越宽，则生长衬底10的分离越容易。
当分离生长衬底10时，能够容易地分离突起11和掩模层12，并且通过利用蚀刻剂能够去除保护层90。因此，在未掺杂氮化物层20中形成上凹槽32和台阶部31。
参考图15，有选择地去除未掺杂氮化物层20，以暴露第一导电类型半导体层30，并且在第一导电类型半导体层30上形成第一电极70。
图18示出包括发光器件的上述任何实施例的发光器件封装。参考图18，发光器件封装600包括封装体300、安装在封装体300上的第一和第二导电层310和320、安装在封装体300上并电耦合至第一和第二导电层310和320的发光器件200以及包围发光器件200的模制构件500。
封装体30可以形成为例如包括硅材料、合成树脂材料或金属材料中的一种或多种，并且可以具有围绕发光器件200的倾斜面。
第一导电层310与第二导电层320电分离，并向发光器件200供应电力。此外，第一和第二导电层310和320可以反射从发光器件200产生的光，以提高光效率，并且可以向外部或外面的位置发射从发光器件200产生的热。
发光器件200可以是先前描述的任何发光器件，并且发光器件200可以安装在封装体300上或者安装在第一导电层310或第二导电层320上。发光器件200可以通过引线400电耦合至第一导电层310和第二导电层320。
当图18的封装被形成为包括根据第一或第二实施例的发光器件200时，使用两个引线400。当封装形成为包括根据第三或第四实施例的发光器件200时，可以仅使用一个引线400。可替选地，在通过倒装芯片法连接发光器件200的情况下，可以根本不使用引线400。
可以提供模制构件500，以包围和保护发光器件100。在模制构件500中可以包括荧光物质，以改变从发光器件200发射的光的波长。由于发光器件封装600采用具有提高的光效率的发光器件200，所以由此得出结论：发光器件封装600也证实出众的光效率。
根据一个实施例，发光器件封装600可以包括在衬底上布置的多个发光器件封装。在从发光器件封装600发射的光的路径上可以布置有诸如导光板、棱镜片、漫射片、荧光片等的多个光学构件。发光器件封装、衬底和光学构件可以用作背光单元或照明单元，并且照明系统例如可以包括背光单元、照明单元、指示器单元、灯、街灯等。
图19示出包括根据上述任何一个实施例的发光器件或封装的背光单元1100的分解图。背光单元1100可以用作用于各种应用的照明系统。
背光单元1100可以包括底部框架1140、在底部框架中设置的导光构件1120和在导光构件1120的至少一个侧表面上设置和/或在导光构件1120下设置的发光模块1110。在导光构件1120下可以设置有反射片1130。
底部框架1140可以形成为顶表面被开口的箱形，使得能够接纳导光构件1120、发光模块1110和反射片1130。底部框架1140可以由金属或树脂材料形成，但其他材料也可以的。
发光模块1110可以包括衬底700和在衬底700上安装的多个发光器件封装600。多个发光器件封装600可以向导光构件1120提供光。在根据当前实施例的发光模块1110中，说明性地示出发光器件封装600安装在衬底700上，但在其他实施例中，发光器件可以直接安装在衬底700上。
如图19所示，发光模块1110可以设置在底部框架1140的内侧表面中的至少一个上，并因此可以向导光构件1120的侧表面中的至少一个提供光。
还应理解的是，发光模块1110在底部框架1140内可以设置在导光构件1120下，以向导光构件1120的底表面提供光。然而，例如可以根据预期应用，根据背光单元1100的特定设计要求改进构造。
导光构件1120可以设置在底部框架1140内。导光构件1120可以将从发光模块提供的光转换成平面光源，并朝显示面板(未示出)引导转换的平面光源。
导光构件1120例如可以是导光板(LGP)。LGP例如可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、COC和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂的丙烯系树脂中的一种形成。
在导光构件1120上可以设置有光学片1150，并且光学片1150例如可以包括漫射片、聚光片、增光片和荧光片中的至少一个。根据一个示例，光学片1150可以由堆叠的漫射片、聚光片、增光片和荧光片来构造。在该情况下，漫射片1150均匀地漫射从发光模块1110发射的光，并且可以通过聚光片将漫射光聚集在显示面板(未示出)上。
此时，从聚光片发射的光为随机偏振光，而增光片可以增强从聚光片发射的光的偏振。聚光片例如可以是水平和/或垂直棱镜片。此外，增光片例如可以是反射式偏光增光膜(dual brightness enhancementfilm)。此外，荧光片可以是包括荧光材料的透明板或膜。
反射片1130可以设置在导光构件1120下，并可以用于将从导光构件1120的底表面发射的光反射到导光构件1120的发光表面。反射片1120例如可以由具有良好反射率的诸如PET、PC或PVC树脂的树脂材料或其他材料形成。
图20示出包括发光器件或发光器件封装的上述实施例中的任何一个或多个实施例的照明单元1200。该照明单元包括箱体1210、在箱体1210中安装的发光模块1230和安装在箱体1210中以从外部电源供应有电力的连接端子1220。
箱体1210可以由具有良好的隔热特性的诸如金属材料或树脂材料的材料形成。
发光模块1230可以包括衬底700和安装在衬底700上的至少一个发光器件封装600。在根据当前实施例的发光模块1230中，说明性地示出发光器件封装600安装在衬底700上，但是根据在此描述的任何实施例的发光器件可以直接安装在衬底700上。
衬底700可以是绝缘体衬底，在该绝缘体衬底上印刷有电路图案，并且该绝缘体衬底例如可以包括普通的印刷电路板(PCB)、金属核芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB等。此外，衬底700可以由有效反射光的材料形成，并且该衬底70的表面可以形成为能够有效地反射例如白色、银色等的光。
在衬底700上可以安装有至少一个发光器件封装。发光器件封装200中的每个发光器件封装可以包括至少一个发光二极管(LED)。发光二极管可以包括发射红光、绿光、蓝光或白光的彩色LED以及发射紫外线(UV)的UV LED。
发光模块1230可以具有多个LED的组合，以便获得预期的颜色和亮度。例如，发光模块1230可以具有白色LED、红色LED和绿色LED的组合，以便获得高显色指数(CRI)。从发光模块1230发射的光的路径上还可以设置有荧光片。荧光片转换从发光模块发射的光的波长。
例如，当从发光模块1230发射的光具有蓝色波长波段时，荧光片可以包括黄荧光物质，使得从发光模块1230发射并穿过荧光片的光最终表现为白光。
连接端子1220可以电耦合至发光模块1230，以将电源供应至发光模块1230。如图19所示，连接端子1220可以被旋拧并耦合至外部电源，但本发明不局限于此。例如，可以将连接端子1220制成销型并插入外部电源，或者可以将通过电源线将连接端子1220连接至外部电源。
如上所述，照明系统在光的传播路径上可以包括导光构件、漫射片、聚光片、增光片和荧光片中的至少一个，以获得预期的光学效应。由于照明系统包括具有出众的光效率的发光器件或封装，所以照明系统也可以示出出众的光效率。
在附图中，为了说明清楚起见，放大了层和区域的尺寸。另外，各部件的尺寸不反映实际尺寸。
在该说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的参考指的是结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。这样的短语在说明书中不同位置的出现不一定都涉及相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定的特征、结构或特性时，提出结合实施例中其他的实施例实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的理解范围内。
尽管已参考实施例中的多个说明性实施例描述了所述实施例，但应理解的是，可以由本领域的技术人员设计出属于本发明的原理的精神和范围的许多其他的变形和实施例。更具体地，在本发明、附图和所附权利要求的范围内的、主题组合布置的组成部件和/或布置中可能有各种变体和变型。除组成部件和/或布置中的变体和变形以外，对于本领域的技术人员显然还有替代性的使用。

Claims (9)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
在所述衬底的表面上的多个突起；
在所述突起和所述衬底上的第一半导体层；
第二半导体层；以及
有源层，所述有源层位于所述第一与第二半导体层之间，其中，所述第一半导体层包括：
(a)面对所述有源层的第一表面；
(b)与所述第一表面相反的第二表面，以及
(c)包括台阶部的侧表面，所述台阶部形成在第一半导体层的周边区域中，
其中所述第二表面与所述衬底接触，并且所述第一半导体层的对应于所述台阶部的部分与所述衬底间隔开，
其中所述台阶部形成在所述第一半导体层的所述第二表面的边缘处，并且所述台阶部的一部分和所述突起被设置在所述衬底的相同平面上，并且
其中，所述突起中的每一个具有半球形形状，并且由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。
2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一表面的面积小于所述第二表面的面积。
3.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一半导体层为第一导电类型，所述第二半导体层为第二导电类型。
4.一种发光器件，包括：
衬底；
在所述衬底的表面上的多个突起；
在所述突起和所述衬底上的缓冲层；
在所述衬底上的第一半导体层；
第二半导体层；以及
有源层，所述有源层位于所述第一与第二半导体层之间，其中：
所述第一半导体层位于所述缓冲层与有源层之间，以及
其中，所述缓冲层的侧表面包括台阶部，
其中，所述缓冲层的与所述衬底面对的底表面的面积小于所述第一半导体层的表面中的至少一个表面的面积，
其中，所述台阶部形成在所述缓冲层的所述底表面的一个或多个边缘处，并且所述台阶部的至少一部分和所述突起被设置在所述衬底的相同平面上，并且
其中，所述突起中的每一个具有半球形形状，并且由SiO2、SiN、GaO、ZnO或ITO中的一种或多种形成。
5.根据权利要求4所述的器件，其中，所述台阶部使得所述缓冲层的对应于所述台阶部的部分与所述衬底间隔开。
6.根据权利要求4所述的器件，其中，所述缓冲层为掺杂层。
7.根据权利要求4所述的器件，其中，所述缓冲层为未掺杂层。
8.一种发光器件封装，包括根据权利要求1所述的发光器件。
9.一种发光器件封装，包括根据权利要求4所述的发光器件。
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