CN102194937A - 发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装。所述发光器件包括：氮化物半导体层；在氮化物半导体层上的电极；在氮化物半导体层下面的发光结构，所述发光结构包括第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层；以及，在发光结构下面的导电层。氮化物半导体层具有比第一导电型半导体层的带隙能量低的带隙能量。

Description

发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装
技术领域
本发明涉及发光器件、制造发光器件的方法和发光器件封装。
背景技术
发光二极管(LED)是半导体发光器件，其将电流转换为光。LED可以产生具有高亮度的光，使得已经昂贵地将LED用作显示器、汽车或照明器件的光源。另外，LED可以通过使用荧光物质或组合具有各种颜色的LED来呈现出具有优越的光效率的白色。
为了改善LED的亮度和性能，已经进行各种尝试来改善光提取结构、有源层结构、电流扩散、电极结构、和发光二极管封装的结构。
发明内容
实施例提供了一种能够改善可靠性的发光器件和用于制造发光器件的方法。
实施例提供了一种发光器件和用于制造发光器件的方法，在其中，对生长衬底进行了划分。
根据所述实施例，所述发光器件包括：氮化物半导体层；在氮化物半导体层上的电极；在所述氮化物半导体层下面的发光结构，所述发光结构包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及，在所述发光结构下面的导电层。所述氮化物半导体层具有比所述第一导电型半导体层的带隙能量低的带隙能量。
根据所述实施例，所述发光器件包括：氮化物半导体层，其包括多个孔；在所述氮化物半导体层上面的电流扩散层；在所述电流扩散层上面的电极；发光结构，所述发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、和在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层之间的有源层；以及，在所述发光结构下面的导电层，所述导电层包括反射层，其中，所述氮化物半导体层具有比所述第一导电型半导体层的带隙能量低的带隙能量。
根据所述实施例，所述发光器件封装包括：主体；在所述主体上面的第一和第二引线电极；发光器件，其在所述第一和第二引线电极的至少一个上面；以及，成型构件，其覆盖所述发光器件，其中，所述发光器件包括：氮化物半导体层；在氮化物半导体层上的电极；在所述氮化物半导体层下面的发光结构，所述发光结构包括第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层；以及，在所述发光结构下面的导电层，其中，所述氮化物半导体层具有比所述第一导电型半导体层的带隙能量低的带隙能量。
根据所述实施例，一种用于制造发光器件的方法，包括：在衬底上形成扩散层；在所述扩散层上形成牺牲层；在所述牺牲层上形成发光结构；在所述发光结构上形成导电支撑构件；以及，通过向所述衬底的下部照射激光束以分解所述牺牲层来分离所述衬底。所述扩散层的带隙能量大于所述激光束的能量，并且所述扩散层的导热率大于所述衬底的导热率。
附图说明
图1-5是示出根据第一实施例的用于制造发光器件的方法的视图；
图6是示出根据第二实施例的发光器件的侧截面图；
图7是示出根据第三实施例的发光器件的侧截面图；
图8是示出包括根据所述实施例的发光器件的发光器件封装的截面图；
图9是示出根据所述实施例的显示器件的视图；
图10是示出根据所述实施例的显示装置的另一个示例的视图；以及
图11是示出根据所述实施例的照明器件的视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，可以理解，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、另一个焊盘、或另一个图案“上面”或“下面”时，它可以“直接地”或“间接地”在该另一个衬底、层(或膜)、区域、焊盘、或图案上，或也可以存在一个或多个中间层。已经参考附图描述了这样的层的位置。
为了方便或清楚的目的，可能夸大、省略、或示意地绘制在附图中所示的每层的厚度和大小。另外，元件的大小不完全地反映实际大小。
以下，将参考附图来描述根据实施例的用于制造发光器件的方法。
图1-5是示出根据实施例的用于制造发光器件的方法的视图。
参见图1，在衬底110上形成多个基于氮化物的半导体层。
例如，基于氮化物的半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的氮化物半导体材料。
基于氮化物的半导体层包括：扩散层112、在扩散层112上的牺牲层115、在牺牲层115上的第一半导体层130、在第一半导体层130上的有源层140、和在有源层140上的第二导电型半导体层150，但是该实施例不限于此。
发光结构145包括：第一半导体层130、有源层140、和第二导电型半导体层150，以产生光。
扩散层112和牺牲层115的晶格常数可以具有在衬底110和发光结构145的晶格常数之间的中间值。牺牲层115可以具有比发光结构145更低的晶格常数。扩散层112和牺牲层115可以减少由在发光结构145和衬底110之间的晶格常数差引起的缺陷和错位。
扩散层112和牺牲层115允许通过作为后续处理的激光剥离处理将衬底110稳定地与发光结构145分离。因此，扩散层112和牺牲层115保护发光结构145，并且使得能够重新使用衬底110，下面将描述其细节。
例如，衬底110可以包括从由(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、LiAl2O3、InP、BN、AlN和Ge组成的组中选择的至少一个。
为了防止由于激光束导致的对衬底110的损害，衬底110的带隙能量可以大于在后述的LLO处理中使用的激光束的能量。
例如，衬底110的带隙能量可以至少大约为6.5eV(电子伏特)。优选的是，衬底110的带隙能量可以大约为7eV或更大。以下，对实施例的描述将主要集中于，衬底110包括具有大约9.5eV至大于10.5eV的带隙能量的蓝宝石(Al2O3)，但是实施例不限于此。
同时，衬底110可以包括具有图案的PSS(图案化的蓝宝石衬底)，或衬底110的上表面可以相对于主表面以预定角度倾斜，但是该实施例不限于此。该图案可以具有诸如凹凸图案的光提取结构，并且可以具有半球形状或多边形。
可以通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)方案、CVD(化学气相沉积)方案、PECVD(等离子体增强化学气相沉积)方案、和MBE(分子束外延)方案、HVPE(氢化物气相外延)方案，在衬底110上形成氮化物基的半导体层，但是该实施例不限于此。
扩散层112可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤0.5，0.15≤y≤1，0≤x+y≤1)组成式的氮化物半导体材料。扩散层112可以包括具有比牺牲层115的带隙能量大，并且比激光能量小的带隙能量的材料。例如，扩散层112的带隙能量可以是至少3.5eV。优选的是，扩散层112的带隙能量可以是至少5eV。
如果通过MOCVD方案来形成扩散层112，则向腔体内注入三甲基镓(TMGa)气体、三甲基铟(TMIn)气体、三甲基铝(TMAl)气体、氨气(NH3)气体、氮气(N2)气体、和氢气(H2)气体中的至少一个，但是该实施例不限于此。
扩散层112减少在衬底110和发光结构145之间的晶格常数失配。另外，扩散层112允许在后述的LLO处理中照射的激光能量扩散到牺牲层115的整个区域，因此可以改善LLO处理的可靠性。
为此，扩散层112的导热率可以大于衬底110的导热率。激光能量被转换为扩散层112的热能。因为扩散层112具有高导热率，所以热能被有效地扩散至整个区域，以便热能可以被传送到牺牲层115。
可以根据在扩散层112中包含的铝(Al)的含量来调整扩散层112的导电率。例如，如果衬底110包括Al2O3，则衬底110的导热率可以在大约0.4W/cm·K至大约0.5W/cm·K的范围中。优选的是，扩散层112可以包括如下的材料，所述材料具有在大约1.5W/cm·K到大约3.5W/cm·K的范围内，并且比衬底110的导热率更大的导热率。因此，从激光施加的能量均匀地扩散到扩散层112的整个区域，从而可以改善后述的LLO处理的可靠性。
为了允许扩散层112充分地执行其固有功能。扩散层112可以具有至少5nm的厚度。优选的是，扩散层112可以具有至少10nm的厚度。更优选的是，扩散层112可以具有在大约20nm至大约100nm的范围中的厚度。
同时，扩散层112可以包括多个层，或可以不包括多个层。例如，扩散层112包含包括AIN的第一层、包括AlGaN的第二层、和包括InGaN的第三层，但是该实施例不限于此。
如果扩散层112包括多个层，则随着该层远离衬底110，该层的带隙能量可以逐渐地增加或减少，但是可以按照根据该实施例的发光器件的设计来对其进行变化。
可以在扩散层112上形成牺牲层115。牺牲层115可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0.15≤x≤1，0≤y≤0.15，0≤x+y≤1)组成式的氮化物半导体材料。牺牲层115可以包括氮化物半导体层，并且具有比诸如GaN基的半导体层的发光结构145的带隙能量低的带隙能量。牺牲层115可以包括具有比扩散层112的带隙能量和激光能量低的带隙能量的材料。例如，牺牲层115的带隙能量可以在大约1eV至大约4eV的范围中。优选的是，牺牲层115的带隙能量可以在大约1eV至大约3eV的范围内。
如果通过MOCVD方案形成牺牲层115，则可以在腔体内注入TMGa气体、TMIn气体、TMAl气体、NH3气体、N2气体、和H2气体中的至少一个，但是该实施例不限于此。
牺牲层115吸收由在后述的LLO处理中照射的激光束的能量所形成的热能，并且被该热能分解，使得衬底110与发光结构145分离。
因此，优选的是，牺牲层115包括具有高热吸收系数的材料，并且牺牲层115的厚度可以是至少50nm，优选地是100nm或更多。
同时，牺牲层115可以包括多个层。所述层包含包括InN的第一层和包括InGaN的第二层，但是该实施例不限于此。
可以在牺牲层115上形成发光结构145。发光结构145包括第一半导体层130、在第一半导体层130上的有源层140、和在有源层140上的第二导电型半导体层150。
第一半导体层130可以仅包括第一导电型半导体层，或可以进一步包括在第一导电型半导体层下面的非导电型半导体层，但是该实施例不限于此。
例如，第一导电型半导体层可以包括至少一个N型半导体层。N型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)组成式的半导体材料。例如，该N型半导体层可以选自由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN和AlInN构成的组，并且可以被掺杂N型掺杂剂，诸如Si、Ge和Sn。
如果形成MOCVD方案，则可以通过在腔体内注入TMGa气体、TMIn气体、TMAl气体、NH3气体、N2气体、和H2气体中的至少一个来形成第一导电型半导体层，但是该实施例不限于此。
例如，非导电型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)组成式的半导体材料，并且未掺杂N型掺杂剂。该非导电型半导体层具有比第一导电型半导体层低得多的导电率。
可以在第一半导体层130上形成有源层140。有源层140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。有源层140可以包括单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构、或量子线结构。
例如，如果使用MOCVD方案，则有源层140可以包括MQW结构，该MQW结构具有通过向腔体内注入TMGa气体、TMIn气体、NH3气体、和N2气体中的至少一个而形成的InGaN/GaN结构。
有源层140可以通过使用III至V族元素的化合物半导体材料而具有阱层/势垒层的堆叠结构。阱层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体层，并且势垒层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体层。例如，有源层140可以具有InGaN阱/GaN势垒层、InGaN阱/AlGaN势垒层、或InGaN阱/InGaN势垒层的堆叠结构。势垒层的带隙能量可以大于阱层的带隙能量。
可以在有源层140上面和/或下面形成导电包覆层，并且该导电包覆层可以包括氮化物基的半导体。导电包覆层的带隙可以比势垒层的带隙高。
有源层140可以由于在从第一和第二导电型半导体层130和150提供的电子和空穴的重新组合中出现的能量而产生光。
可以在有源层140上形成第二导电型半导体层150。第二导电型半导体层150可以包括至少一个P型半导体层。该P型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体层。例如，该P型半导体层可以选自由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN和AlInN构成的组，并且可以利用诸如Mg、Zn、Ca、Sr，和Ba的P型掺杂剂来进行掺杂。
例如，如果使用MOCVD方案，则可以通过注入TMGa、TMIn、TMAl、NH3、N2、H2和包括诸如Mg的P型掺杂剂的(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}的至少一个来形成第二导电型半导体层150，但是该实施例不限于此。
参见图2，可以在发光结构145的上表面的外围部分处形成保护构件155，可以在发光结构145和保护构件155上形成反射层158，并且，可以在反射层158上形成导电支撑构件160。
保护构件155可以防止在发光结构145和导电支撑构件160之间出现电短路。从发光结构145的侧表面向内设置保护构件155的内侧部分，并且从发光结构145的侧表面向外设置保护构件155的外侧部分。保护构件155可以包括透射材料或透明材料，并且可以作为在沟道区域中的保护构件。
为此，保护构件155可以包括具有导电性的材料。例如，保护构件155可以选自由SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2、ITO、AZO和ZnO构成的组。另外，保护构件155的厚度在大约0.5μm到大约100μm的范围内。可以通过沉积方案或光刻方案来形成保护构件155，但是该实施例不限于此。
可以在保护构件155和发光结构145上形成反射层158。反射层158反射从发光结构145发射的光，使得可以改善根据该实施例的发光器件的光提取效率。
反射层158可以包括具有高反射率的材料。例如，反射层158可以包括包含Ag、Al、Pt、Pd和Cu中的至少一个的金属及其合金。
同时，如果反射层158不与发光结构145进行欧姆接触，则可以在反射层158和发光结构145之间另外形成欧姆接触层(未示出)，但是该实施例不限于此。
可以在反射层158上形成导电支撑构件160。导电支撑构件160可以支撑根据该实施例的发光器件，并且供应电力。导电支撑构件160可以包括选自由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo构成的组的至少一个，和诸如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe或GaN的载体晶圆。
可以通过沉积方案、镀方案、和光刻方案来形成反射层158和导电支撑构件160。
参见图3和4，执行LLO处理，从而通过向图2的发光器件的下表面，即，衬底110的下表面内照射激光束来将衬底110与发光结构145分离。
激光束的能量可以小于扩散层112的带隙能量，并且大于牺牲层115的带隙能量。在该情况下，激光的能量根据如表1中所示的波长而发生改变，并且可以根据构成扩散层112和牺牲层115的材料来选择适当的激光束。
<表1>
  激光波长(nm)   193   248   266   355   532   1064
  激光能量(eV)   6.4   5   4.7   3.5   2.3   1.2
当照射激光束时，激光束能量被扩散层112转换为热能，并且该热能分解具有较小带隙能量的牺牲层115。即，构成牺牲层115的InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)因为该热能而被分解为In、Al、Ga和N2。因此，去除了牺牲层115，使得可以将衬底110与发光结构145分离。
详细而言，如图4中所示，被定义为从导电支撑构件160到发光结构145的第一部分可以与被定义为从扩散层112到衬底110的第二部分分离。在该情况下，具有在大约1nm至大约99nm的范围内的厚度的牺牲层的一部分115A可以剩余在第一和第二部分的分离表面上(参见附图标记115A和115B)。
在传统的LLO处理的情况下，激光束未被均匀地照射在分离表面上，因此发光结构被损坏。
然而，根据该实施例，如上所述，被具有高导热率的扩散层112转换为热能的激光束的能量被均匀地扩散和传送到牺牲层115。扩散层112的高带隙能量可以减少激光束向发光结构145施加的影响。因此，根据该实施例，形成扩散层112，由此最小化由LLO处理引起的发光结构的损害。
根据该实施例，衬底不与在衬底和氮化物基的半导体层之间的界面分离，而是在氮化物基的半导体层112、115、和130之间的界面彼此分离，因此可以去除衬底110。因此，最小化了衬底110的损害，并且容易通过蚀刻处理来去除在衬底110上剩余的氮化物半导体层，因此可以重新使用衬底110。
参见图5，可以在通过LLO处理暴露的第一半导体层130下面形成电极170，由此提供根据该实施例的发光器件。电极170可以包括焊盘。
同时，在形成电极170之前，可以执行RIE/ICP(反应离子蚀刻/电感耦合等离子体)处理，以去除在LLO处理后剩余的非导电型半导体层和牺牲层115，但是该实施例不限于此。
例如，电极170可以包括Al、Ti、Cr、Ni、Cu和Au的至少一个，并且可以通过沉积方案、镀方案、和光刻方案的至少一个来形成电极170。
图6是示出根据第二实施例的发光器件101的侧截面图。
参见图6，发光器件101包括：电极170、牺牲层115A、第一导电型半导体层130A、有源层140、第二导电型半导体层150A、电流阻挡层168、保护构件169、导电层165、和支撑构件166。
牺牲层115A具有比发光结构145的晶格常数值低的晶格常数值。
牺牲层115A可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0.15≤x≤1，0≤y≤0.15，0≤x+y≤1)的组成式的氮化物半导体材料。以下，为了说明的目的，牺牲层115A可以被用作氮化物半导体层。例如，牺牲层115A的带隙能量可以在大约1eV至大约4eV的范围内，优选地，在大约1eV至大约3eV的范围内。
牺牲层115A可以包括具有比发光结构145的带隙能量低的带隙能量的材料。例如，牺牲层115A的带隙能量比GaN基的半导体层的带隙能量低的带隙能量。GaN基的半导体层可以被设置在第一导电型半导体层130A上，并且具有大约3.39eV的带隙能量。
同时，牺牲层115A可以包括InN和InGaN的至少一个。另外，牺牲层115A可以包括多个层，并且所述层包含包括InN的第一层和在第一层上的包括InGaN的第二层，但是该实施例不限于此。
牺牲层115A可以在第一导电型半导体层130A上具有在大约1nm至大约99nm的范围中的厚度。优选的是，牺牲层115A可以具有在大约1nm至大约50nm的范围中的厚度。
电极170可以连接到第一导电型半导体层130A，并且可以与牺牲层115A接触。电极170的一部分171通过牺牲层115A的内部部分连接到第一导电型半导体层130A。电极170的宽度或面积可以小于牺牲层115A的宽度或面积。例如，电极170的宽度或面积可以被形成为牺牲层115A的宽度或面积的10％或更小。
在该情况下，牺牲层115A可以包括无掺杂的半导体层或掺杂了第一导电掺杂剂的半导体层，其中，所述无掺杂的半导体层具有比第一导电型半导体层130A低的导电率，但是该实施例不限于此。牺牲层115A的宽度可以与第一导电型半导体层130A的宽度相同或不同，但是该实施例不限于此。
第一导电型半导体层130A包括在牺牲层115A下面的第二半导体层131，和在第二半导体层131下面的第三半导体层132。
第二和第三半导体层131和132可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体层。第二和第三半导体层131和132包括第一导电掺杂剂，并且第一导电掺杂剂可以包括N型掺杂剂。
第二和第三半导体层131和132的至少一个包括具有比牺牲层115A的带隙能量低的带隙能量的材料。例如，第二和第三半导体层131和132的至少一个可以包括GaN、AlGaN和AlInGaN中的至少一个。
第二半导体层131是具有比第三半导体层132高的掺杂剂浓度的半导体层，并且第三半导体层132具有比第二半导体层131低的导电率。第二半导体层131可以水平地扩散电流，并且第三半导体层132作为高电阻层，使得可以在第二半导体层131内扩散电流。
第二半导体层131和第三半导体层132可以具有通过建立具有不同带隙的半导体层而形成的超晶格结构。该超晶格结构包括GaN/InGaN结构或GaN/AlGaN结构。该超晶格结构可以包括下述结构：在其中，交错地叠加至少两对的具有几个或更大的厚度的两个不同层。
第二半导体层131和第三半导体层132可以具有不同的折射率。例如，第二半导体层131具有低的折射率，并且第三半导体层132可以具有比第二半导体层131高的折射率。在两层之间在折射率上的差可以改善光提取效率。另外，第二半导体层131的厚度可以比第三半导体层132的厚度更厚。
第二半导体层131和/或牺牲层115A的顶表面可以具有光提取结构。该光提取结构可以包括在第二半导体层131的顶表面上形成的凹凸结构或粗糙结构。该光提取结构可以是图案化的，并且可以包括半球形、多边形、三棱锥形、和纳米柱形中的至少一个。在第一导电型半导体层130A上形成的光提取结构可以改变入射在第一导电型半导体层130A上的光的临界角，使得可以改善光提取效率。
可以另外在牺牲层115A上形成电流扩散层，并且该电流扩散层包括金属氧化物或金属氮化物。例如，电流扩散层可以选自由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)、ITON(ITO氮化物)、IZON(IZO氮化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、和Ni/IrOx/Au/ITO组成的组，但是该实施例不限于此。该电流扩散层可以包括透射导电材料。
第二导电型半导体层150A包括第四半导体层151和第五半导体层152，并且第四和第五半导体层151和152可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体层。第四和第五半导体层151和152可以包括掺杂了第二导电掺杂剂的半导体层，例如，掺杂了P型掺杂剂的P型半导体层。
第五半导体层152包括具有P型掺杂剂的半导体层，其具有比第四半导体层151的P型掺杂剂的浓度更高的浓度，并且第四半导体层151具有比第五半导体层152低的导电率。第四半导体层151可以水平地扩散电流，并且第五半导体层152作为高阻层，使得可以在第四半导体层151中扩散电流。
第四半导体层151的厚度可以比第五半导体层152的厚度厚，但是该实施例不限于此。
第四半导体层151和第五半导体层152可以具有通过建立具有不同带隙的半导体层而形成的超晶格结构。该超晶格结构包括GaN/InGaN结构或GaN/AlGaN结构。该超晶格结构可以包括下述结构：在其中，交错地叠加至少两对的具有几个
Figure BSA00000437123600151
或更大的厚度的两个不同层。
第四和第五半导体层151和152可以具有不同的折射率。例如，第四半导体层151具有低折射率，并且第五半导体层152可以具有比第四半导体层151高的折射率。在叠加了至少两对的第四和第五半导体层151和152后，可以将该堆叠结构用作DBR(分布式布拉格反射器)结构。
第一导电型半导体层130A、有源层140、和第二导电型半导体层150A可以被限定为发光结构145。另外，在发光结构145中，可以在第二导电型半导体层150A下形成具有与第二导电型半导体层150A相反的极性的半导体层，并且，该半导体层可以是第三导电型半导体层。该第三导电型半导体层可以是N型半导体层。另外，第一导电型半导体层130A可以是P型半导体，并且第二导电型半导体层150A可以是N型半导体。发光结构145可以包括P-N结结构、N-P结结构、P-N-P结结构、和N-P-N结结构中的至少一个。
在发光结构145下面形成导电层165、电流阻挡层168、和保护构件169。
导电层165包括多个导电层161、162和163。详细而言，导电层165包括至少两层。导电层161、162、和163可以作为电极层。以下，将通过使用第一到第三导电层161、162和163来描述导电层165。
第一导电层161与第二导电型半导体层150A的下表面进行欧姆接触，并且包括从由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、ITON、IZON、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd构成的组中选择的至少一个。
第二导电层162被设置在第一导电层161下面，以作为反射层。第二导电层162可以包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中的至少一个。
第二导电层162可以从第一导电层161的下表面延伸到保护构件169的下表面。
第三导电层163被设置在第二导电层162下面，以作为势垒层或结合层，并且可以包括从由Sn、Ga、In、Bi、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-B、Ni-Mn-Pd、Ni-P、和Pd-Ni构成的组中选择的至少一个。另外，第三导电层163可以具有单层结构或多层结构。
支撑构件166可以形成在第三导电层163下面。支撑构件166可以包括导电材料。例如，支撑构件166可以包括诸如Cu、Ag、载体晶圆(例如，Ge、GaAs、ZnO、SiC、或SiGe)的材料。支撑构件166的厚度可以在大约30μm至大约500μm的范围内，但是该实施例不限于此。
根据另一个实施例，支撑构件166可以包括导电片或绝缘材料。
电流阻挡层168被插入到第二导电型半导体层150A和第一导电层161之间。电流阻挡层168可以垂直于电极170而与电极170重叠，或可以在发光结构145的厚度方向上与电极170重叠。电流阻挡层168可以具有至少比电极170的面积宽的面积。该垂直方向可以是发光结构145的厚度方向。
电流阻挡层168可以包括从SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3和TiO2构成的组中选择的至少一个，但是该实施例不限于此。电流阻挡层168可以包括形成肖特基接触的材料，但是该实施例不限于此。
保护构件169被设置在发光结构145的外围部分处，并且可以具有环形或框形。
保护构件169的内侧部分介于第二导电型半导体层150A和第一导电层161之间，并且保护构件169的外侧部分从发光结构145的侧表面向外延伸。保护构件169的外部部分的下表面可以与第一导电层161的顶表面接触。保护构件169可以包括绝缘材料或导电氧化物材料。例如，保护构件169可以从由ITO、IZO、IZON、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、和TiO2构成的组中选择。
保护构件169可以将发光结构145与另一个导电层隔开。另外，保护构件169可以改善与第二导电型半导体层150A的粘附强度。
绝缘层190被设置在发光结构145的侧表面处，并且可以从保护构件169的顶表面延伸到牺牲层115A的顶表面。绝缘层190被设置在牺牲层115A的顶表面的外周部分处，由此防止牺牲层115A被剥离。
图7是示出根据第三实施例的发光器件的侧截面图。
参见图7，发光器件可以包括：光提取结构135，其形成在牺牲层115A上；以及第一导电型半导体层130A。通过交替地布置凹部分和凸部分来形成光提取结构135，并且可以通过湿法蚀刻处理和/或干法蚀刻处理来形成光提取结构135。光提取结构135的截面形状可以包括多边形、三棱锥形和柱形。可以以规则间隔或不规则间隔来布置凹凸图案，但是该实施例不限于此。
当在平面图中观看时，光提取结构135的凹凸形状可以具有矩形形状、带形状、或点形状，但是该实施例不限于此。
牺牲层115A可以在第一导电型半导体层130A上具有在大约1nm至大约99nm的范围内的厚度。优选的是，牺牲层115A可以具有在大约1nm至大约50nm的范围内的厚度。牺牲层115A包括InN层和/或InGaN层。
牺牲层115A包括多个孔，并且所述孔作为光提取结构135的凹部分。可以以不规则的形式来布置所述孔。光提取结构135的凹部分可以被形成为比第一导电型半导体层130A的顶表面低。因此，通过所述孔来暴露第一导电型半导体层130A，并且，可以在低于第一导电型半导体层130A的顶表面处暴露阶梯表面，由此改善光提取效率。
电流扩散层195可以形成在牺牲层115A上。可以至少对应于牺牲层115A的顶表面的面积的50％来形成电流扩散层195。
电流扩散层195包括导电氧化物材料或导电氮化物材料。例如，电流扩散层195包括具有比发光结构135的折射率低的折射率的材料。电流扩散层195包括具有比牺牲层115A的折射率低的折射率的材料。电流扩散层195可以从由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、ITON、IZON、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO构成的组中选择，但是该实施例不限于此。电流扩散层195可以包括透射导电材料。
电流扩散层195的一部分可以与第一导电型半导体层130A的上部分接触。例如，电流扩散层195的该部分可以通过光提取结构135的凹部分与第一导电型半导体层130A的上部接触。
电极170被设置在牺牲层115A上。电极170的至少一部分172可以与第一导电型半导体层130A的第二半导体层131以及电流扩散层195接触。电极170的至少一部分172可以与第二半导体层131的不同部分进行接触，但是该实施例不限于此。
电流扩散层195可以作为光提取结构135的凹凸层，由此改善光提取效率。
电流扩散层195的一部分可以通过牺牲层115A的孔来与第一导电型半导体层130A的上部分进一步接触，但是该实施例不限于此。
图8是示出包括图5的发光器件的发光器件封装的截面图。
参见图8，根据该实施例的发光器件封装30包括：主体20；在主体20上形成的第一和第二引线电极31和32；发光器件100，其被设置在第一和第二引线电极31和32上，电连接到第一和第二引线电极31和32，并且按照用于制造根据该实施例的发光器件100的方法而被制造；以及成型构件40，其围绕发光器件100。
主体20可以包括硅、合成树脂、或金属材料。可以围绕发光器件100形成倾斜的表面。
第一和第二引线电极31和32包括通过引线框架或镀处理形成的金属层，并且彼此电隔离。第一和第二引线电极31和32被安装在PCB(印刷电路板)上，以向发光器件100供应电力。第一和第二引线电极31和32反射从发光器件100发射的光，以提高光效率，并且向外部释放从发光器件100发射的热量。
发光器件100可以被设置在第二引线电极32上，以便发光器件100可以电连接到图5的导电支撑构件。
发光器件100可以通过布线来电连接到第一电极31，但是该实施例不限于此。
成型构件40围绕发光器件100，以保护发光器件100。另外，成型构件40可以包括荧光材料，以改变从发光器件100发射的光的波长。
可以在成型构件40上额外地设置透镜。该透镜可以具有凹透镜形、凸透镜形、或凹和凸形的混合形状，但是该实施例不限于此。
<照明系统>
根据该实施例的发光器件或发光器件封装适用于照明系统。该照明系统具有其中布置了多个发光器件或多个发光器件封装的结构。另外，照明系统可以包括照明灯、信号灯、汽车的前灯、和电子指示牌。
除了照明灯、信号灯、汽车的前灯、电子显示器灯之外，照明系统还可以包括在图9和10中所示的显示装置、在图11中所示的照明器件。
图9是示出根据该实施例的显示装置的分解透视图。
参见图9，根据该实施例的显示装置1000可以包括：导光板1041；发光模块1031，其用于向导光板1041供应光；在导光板1041下面的反射构件1022；在导光板1041上面的光学片1051；在光学片1051上的显示面板1061；以及，底盖1011，其容纳导光板1041、发光模块1031、和反射构件1022，但是本公开不限于此。
底盖1011、反射构件1022、导光板1041和光学片可以被限定为照明单元1050。
导光板1041用于通过扩散直线光来将直线光转换为平面光。导光板1041可以由透明材料构成，并且可以包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸脂(PC)、COC、和聚萘二甲酸乙二醇酯树脂中的一个。
发光模块1031至少向导光板1041的一侧表面提供光，并且最后作为显示装置的光源。
发光模块1031可以包括至少一个发光模块，并且从导光板1041的一个侧表面直接地或间接地提供光。发光模块1031可以包括板1033和根据上面公开的实施例的发光器件封装30，并且发光器件封装30可以彼此以预定间隔分隔开地布置在板1033上。
板1033可以是包括电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。板1033可以包括金属芯PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)等，以及一般的PCB，但是本公开不限于此。在发光器件封装30被安装在侧表面或散热板上的情况下，可以去除板1033。在此，散热板的一些部分可以接触底盖1011的上表面。
多个发光器件封装30可以被安装在板1033上，使得多个发光器件封装30的发光表面与导光板1041相隔预定距离，但是本公开不限于此。发光器件封装30可以直接地或间接地向光入射部分供应光，所述光入射部分是导光板1041的一个侧表面，但是本公开不限于此。
反射构件1022可以被设置在导光板1041下面。反射构件1022反射从导光板1041的下表面入射的光，以允许朝着向上的方向引导反射光，由此能够增强照明单元1050的亮度。反射构件1022可以例如由PET、PC、PVC树脂等形成，但是本公开不限于此。
底盖1011可以容纳导光板1041、发光模块1031和反射构件1022等。为此，底盖1011可以具有以盒形形状形成的容纳部分1012，其中，该盒形形状的上表面被开口，但是本公开不限于此。底盖1011可以耦接到顶盖，但是本公开不限于此。
底盖1011可以由金属材料或树脂材料形成，并且可以通过使用诸如挤压成型或注入成型的处理来制造底盖1011。而且，底盖1011可以包括具有高导热率的金属或非金属材料，但是本公开不限于此。
显示面板1061例如是LCD面板，并且包括彼此面对的第一和第二透明基板和在第一和第二基板之间插入的液晶层。偏振板可以附接在显示面板1061的至少一个表面上，但是本公开不限于此。显示面板1061通过使用穿过光学片1051的光来显示信息。显示装置1000可以被应用到多种移动终端、笔记本计算机的监控器、膝上型计算机的监控器等。
光学片1051被布置在显示面板1061和导光板1041之间，并且包括至少一个透明片。光学片1051可以包括例如扩散片、水平和/或垂直棱镜片、与亮度增强片中的至少一个。扩散片扩散入射光，水平和/或垂直棱镜片将入射光聚焦在显示区域上，并且，亮度增强片通过重新利用丢失的光来增强亮度。而且，保护片可以被布置在显示面板1061上，但是本公开不限于此。在此，显示装置1000可以包括导光板1041和光学片1051，导光板1041和光学片1051作为位于发光模块1031的光路上的光学构件，但是本公开不限于此。
图10是示出根据一个实施例的显示装置的截面图。
参见图10，显示装置1100包括：底盖1152；其上布置了如上所述的发光器件封装30的板1120；光学构件1154；以及，显示面板1155。
板1120和发光器件封装30可以被限定为发光模块1160。底盖1152、至少一个发光模块1060、和光学构件1154可以被限定为照明单元。
底盖1152可以提供有容纳部分，但是本公开不限于此。
在此，光学构件1154可以包括透镜、导光板、扩散片、水平和垂直棱镜片、与亮度增强片中的至少一个。导光板可以由聚碳酸脂(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成，并且其可以被去除。扩散片扩散入射光，水平和垂直棱镜片将入射光聚焦在显示区域上，并且，亮度增强片通过重新利用丢失的光来增强亮度。
光学构件1154被布置在发光模块1160上。光学构件1154将从发光模块1060发射的光转换为平面光，并且执行扩散和光聚焦等。
图11是示出根据所述实施例的照明器件的透视图。
参见图11，照明单元1150可以包括：壳体1510；发光模块1530，其被配备在壳体1510中；以及连接终端1520，其被配备在壳体1510中，并且被提供有来自外部电源的电力。
优选的是，壳体1510可以由诸如金属材料或树脂材料的具有良好的热屏蔽特性的材料形成。
发光模块1530可以包括板1532和在板1532上安装的根据该实施例的至少一个发光器件封装30。发光器件封装30可以包括多个发光器件封装，它们以矩阵的构造而被排列为彼此相隔预定距离。
板1532可以是其上印刷了电路图案的绝缘基板，并且可以包括例如印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等。
板1532也可以由用于有效地反射光的材料形成，并且其表面可以以能够有效地反射光的颜色形成，例如白色或银色。
至少一个发光器件封装30可以被安装在板1532上。每一个发光器件封装30可以包括至少一个发光二极管(LED)芯片。该LED芯片可以包括发射红色、绿色、蓝色或白色光的彩色LED；以及发射紫外光(UV)的UV LED。
发光模块1530可以具有各种发光器件封装的组合，以便获得期望的颜色和亮度。例如，发光模块1530可以具有白光LED、红光LED和绿光LED的组合，以便获得高显色指数(CRI)。
连接终端1520可以电连接到发光模块1530，以供应电力。连接终端1520可以螺纹耦接到插座类型的外部电源，但是本公开不限于此。例如，连接终端1520可以为插脚型，并且被插入外部电源，或可以通过电源线来连接到外部电源。
发光器件100的封装可以被布置在基板上，以实现发光模块。另外，在发光器件被设置在基板上后，可以对所产生的结构进行封装，以实现发光模块。
如上所述，根据该实施例，在已经在基板上布置了发光器件的封装后，可以将所产生的结构实现为发光模块。在已经将发光器件布置在基板上后，所产生的结构可以被封装和实现为发光模块。
该实施例可以提供一种发光器件和发光器件封装，在其中，可以改善生长衬底的分离处理的可靠性。
在本说明书中，任何对于“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，认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也在本领域技术人员的理解范围内。
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设计出许多将落入本公开内容的原理的精神和范围内的其它修改和实施例。更加具体地，在本公开内容、附图、和所附权利要求书的范围内，主题组合布置的组成部件和/或布置方面的各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，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：
氮化物半导体层；
在所述氮化物半导体层上的电极；
在所述氮化物半导体层下面的发光结构，所述发光结构包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、以及在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层之间的有源层；以及，
在所述发光结构下面的导电层，
其中，所述氮化物半导体层具有比所述第一导电型半导体层的带隙能量低的带隙能量。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述氮化物半导体层包括具有InxAlyGa1-x-yN(0.15≤x≤1，0≤y≤0.15，0≤x+y≤1)的组成式的半导体。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述氮化物半导体层的带隙能量在大约1eV至大约3eV的范围中。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述氮化物半导体层具有在范围大约1nm至大约99nm的范围内的厚度。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一导电型半导体层包括：在所述氮化物半导体层下面的第一半导体层；和在所述第一半导体层下面的第二半导体层，以及
其中，所述第一半导体层具有比所述氮化物半导体层的带隙能量高的带隙能量。
6.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括电极，所述电极被布置在所述氮化物半导体层上，并且与所述氮化物半导体层和所述第一导电型半导体层接触。
7.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括在所述氮化物半导体层和所述第一导电型半导体层的至少一个上的光提取结构。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述氮化物半导体层包括多个孔，并且通过所述孔来暴露比所述第一导电型半导体层的顶表面低的阶梯表面。
9.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括在所述氮化物半导体层和所述第一导电型半导体层上的电流扩散层。
10.根据权利要求6所述的发光器件，进一步包括在所述导电层下面的支撑构件；
保护层，所述保护层在所述导电层和所述发光结构之间的外周部分处；以及
电流阻挡层，所述电流阻挡层被布置在所述导电层和所述发光结构之间，并且对应于相对于所述发光结构的厚度方向的电极。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述导电层包括在所述第二导电型半导体层下面的欧姆接触层；在所述欧姆接触层下面的反射层；和在所述反射层下面的结合层。
12.一种发光器件封装，包括：
主体；
在所述主体上面的第一引线电极和第二引线电极；
发光器件，所述发光器件在所述第一引线电极和第二引线电极的至少一个上；以及
成型构件，所述成型构件覆盖所述发光器件，
其中，所述发光器件是权利要求1至11之一的发光器件。
13.一种用于制造发光器件的方法，包括：
在衬底上形成扩散层；
在所述扩散层上形成牺牲层；
在所述牺牲层上形成发光结构；
在所述发光结构上形成导电支撑构件；以及
通过向所述衬底的下部照射激光束以分解所述牺牲层来分离所述衬底，
其中，所述扩散层的带隙能量大于所述激光束的能量，并且所述扩散层的导热率大于所述衬底的导热率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述扩散层包括InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤0.5，0.15≤y≤1，0≤x+y≤1)。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述扩散层具有比所述牺牲层的带隙能量大的带隙能量，以及
其中，所述扩散层的所述带隙能量是至少3.5eV。
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