CN102456795B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光器件。发光器件包括：发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电类型半导体层；在发光结构层下面的绝缘支撑构件；以及在发光结构层和绝缘支撑构件之间的多个导电层。多个导电层中的至少一个具有大于发光结构层的宽度并且包括接触部分，该接触部分被布置为从发光结构层的侧壁进一步向外。

Description

发光器件
技术领域
本公开涉及一种发光器件、用于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
由于它们的物理和化学特性，III-V族氮化物半导体被关注作为发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)的核心材料。这样的III-V族半导体可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。
发光二极管(LED)是一种使用化合物半导体的特性将电能转化为红外线或者光以发送/接收转化的红外线或者光或者利用转化的红外线或者光作为光源的半导体器件。
使用半导体材料的LED或者LD被广泛地用于发光器件以产生光。例如，LED或者LD被用作诸如移动终端的键盘、电子器件板、以及照明装置的发光部分的各种产品的光源。
发明内容
实施例提供具有新颖的结构的发光器件、用于制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
实施例提供包括发光结构层下面的绝缘支撑构件和多个导电层的发光器件、用于制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
在一个实施例中，发光器件包括：发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电类型半导体层；在发光结构层下面的绝缘支撑构件；以及在发光结构层和绝缘支撑构件之间的多个导电层，其中多个导电层中的至少一个具有大于发光结构层的宽度的宽度，并且包括接触部分，该接触部分被布置为从发光结构层的侧壁进一步向外。
在另一实施例中，发光器件包括：发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电类型半导体层；在发光结构层下面的绝缘支撑构件；在发光结构层和支撑构件之间的多个导电层；以及在发光结构层和支撑构件之间的保护构件，其中多个导电层中的至少一个具有大于发光结构层的宽度的宽度，并且包括与第一电极相对应的第一接触部分。
在又一实施例中，发光器件封装包括：主体；在主体上的多个引线电极，所述多个引线电极包括第一和第二引线电极；在第二引线电极上的发光器件，发光器件电连接到第一和第二引线电极；以及模制构件，该模制构件覆盖发光器件，其中所述发光器件包括：发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电类型半导体层；在发光结构层下面的绝缘支撑构件；以及在发光结构层和绝缘支撑构件之间的多个导电层，其中多个导电层中的至少一个具有大于发光结构层的宽度的宽度，并且包括接触部分，该接触部分被布置为从发光结构层的侧壁进一步向外。
在附图和下面的说明中阐述一个或多个实施例的细节。通过说明书和附图并且通过权利要求，其他特征将是显而易见的。
附图说明
图1是根据第一实施例的发光器件的侧截面图。
图2至图9是用于制造根据第一实施例的发光器件的工艺的视图。
图10是根据第二实施例的发光器件的侧截面图。
图11是根据第三实施例的发光器件的侧截面图。
图12是根据第四实施例的发光器件的截面图。
图13至图21是用于制造根据第四实施例的发光器件的工艺的视图。
图22是根据第五实施例的发光器件的截面图。
图23是根据第六实施例的发光器件的侧截面图。
图24至图31是用于制造根据第六实施例的发光器件的工艺的视图。
图32是根据第七实施例的发光器件的侧截面图。
图33是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。
图34是包括根据实施例的发光器件封装的背光单元的视图。
图35是包括根据实施例的发光器件封装的照明单元的透视图。
具体实施方式
在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或者膜)、区域、图案或者结构被称为在另一层(或者膜)、区域、焊盘或者图案“上/下”时，术语“上”和“下”包括“直接地”和“间接地”的含义。此外，将会基于附图参考每个层的“上”和“下”。
在附图中，为了便于描述和清楚，每层的尺寸或者厚度被夸大、省略、或者示意性示出。
在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、发光器件封装、照明系统。
图1是根据第一实施例的发光器件的侧截面图。
参考图1，发光器件100包括第一电极115、发光结构层135、电流阻挡层(CBL)140、多个导电层150、160、170、以及180；以及支撑构件190。
发光结构层135包括：第一导电类型半导体层110，该第一导电类型半导体层110电连接到第一电极115；第二导电类型半导体层130；以及有源层120，该有源层120被布置在第一导电类型半导体层110和第二导电类型半导体层130之间。发光结构层135可以通过在有源层120中相互复合从第一和第二导电类型半导体层110和130提供的电子和空穴来产生光。
发光结构层135可以包括包括III-V族元素的化合物半导体层，例如，第一导电类型半导体层110；第一导电类型半导体层110下面的有源层120；以及有源层120下面的第二导电类型半导体层130。
第一导电类型半导体层110可以由掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成，例如，由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如，第一导电类型半导体层110可以由GaN、AlGaN、InGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一个形成。当第一导电类型半导体层110是N型半导体层时，第一导电类型掺杂物可以包括诸如Si、Ge、Sn、Se以及Te的N型掺杂物。第一导电类型半导体层110可以形成为单层或者多层，但是不限于此。第一导电类型半导体层110可以包括具有相互不同的带隙的半导体层。可以交替地重复两对或者更多对具有相互不同的带隙的半导体层以形成超晶格结构。
有源层120可以被布置在第一导电类型半导体层110下面。有源层120可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构、以及量子线结构中的一个。有源层120可以具有使用III-V族化合物半导体材料的阱层和阻挡层的周期，例如，InGaN阱层/GaN阻挡层或者InGaN阱层/AlGaN阻挡层的周期。阱层可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一个形成，并且阻挡层可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的至少一个形成。阻挡层可以由具有大于阱层的带隙的带隙的材料形成。
有源层120可以在从可见光带到紫外带的范围内发射一个峰值波长或者多个峰值波长。
包覆层(未示出)可以被布置在有源层120上或/和下面。包覆层可以由GaN基半导体形成，但是不限于此。被布置在有源层120下的包覆层可以包括导电类型掺杂物，并且被布置在有源层120上的包覆层可以包括第二导电类型掺杂物。
第二导电类型半导体层130可以被布置在有源层120下。而且，第二导电类型半导体层130可以由被掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第二导电类型半导体层130可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如，第二导电类型半导体层130可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一个形成。当第二导电类型半导体层130是P型半导体层时，第二导电类型掺杂物可以包括诸如Mg和Zn的P型掺杂物。第二导电类型半导体层130可以包括具有相互不同的带隙的半导体层。可以交替地重复两对或者更多对具有相互不同的带隙的带隙的半导体层以形成超晶格结构。
发光结构层135可以进一步包括在第二导电类型半导体层130下面的第三半导体层。而且，第一导电类型半导体层110可以实现为P型半导体层，并且第二导电类型半导体层130可以被实现为N型半导体层。因此，发光结构层135可以具有N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的至少一个。
发光结构层135可以通过用于将多个芯片划分为个体单位芯片的隔离蚀刻工艺具有倾斜的侧表面。即，发光结构层135可以具有面积大于其顶表面的下表面。
光提取图案111可以被布置在发光结构层135的第一导电类型半导体层的顶表面上。光提取图案111可以最小化通过其表面全反射的光量以提高发光器件100的光提取效率。光提取图案111可以具有任意形状和布置或者特定形状和布置。例如，光提取图案111可以具有周期为大约50nm至大约3,000nm的光子晶体结构。由于干涉效应使得光子晶体结构可以将具有特定的波长范围的光有效地提取到外部。
而且，光提取图案111可以具有诸如柱形、多边形柱状、圆锥形、多边形锥形、截头圆锥形、以及多边形截头圆锥形的各种形状，但是不限于此。光提取图案111可以被省略。
第一电极115可以电连接到发光结构层135的第一导电类型半导体层110。第一电极115可以被布置在第一导电类型半导体层110的一部分或者顶表面上。第一电极115可以以预定的图案形状分支。而且，第一电极115可以具有其中具有至少一个形状并且被连接到焊盘的电极图案和至少一个焊盘相互相同地或者不同地堆叠的结构，但是不限于此。第一电极115可以由例如Cr、Ni、Au、V、W、Ti以及Al中的至少一个的金属形成。而且，第一电极115可以将电力提供到第一导电类型半导体层110。
多个导电层150、160、170以及180可以包括至少三个导电层。例如，多个导电层150、160、170以及180可以包括第一至第四导电层150、160、170以及180。
第一导电层150可以被布置在发光结构层135和第二导电层160之间。第二导电层160可以被布置在第一导电层150和第三导电层170之间。第三导电层170可以被布置在第二导电层160和第四导电层180之间。第四导电层180可以被布置在第三导电层170和支撑构件190之间。
第一导电层150可以欧姆接触第二导电类型半导体层130以将电力平滑地提供到第二导电类型半导体层130。而且，用于提供电力的布线可以连接到第一导电层150。
第一导电层150可以接触除了其上布置电流阻挡层140的部分之外的发光结构层135。第一导电层150可以选择性地包括光透射导电层和金属。例如，通过使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Pt、In、Zn以及Sn中的至少一个将第一导电层150实现为单层或者多层。
第一导电层150可以进一步被布置在电流阻挡层140下，但是不限于此。
第一导电层150的侧表面和发光结构层135的侧壁之间的距离D1可以大于绝缘层195的厚度。第一导电层150可以具有至少大于发光结构层135的宽度的宽度。第一导电层150的部分150A可以从发光结构层135的侧壁137向外突出以限定结合部分。第一导电层150的部分150A的顶表面可以进一步从发光结构层135的侧壁137和绝缘层195的侧表面向外暴露。因此，第二电极可以被布置在第一导电层150的部分150A的顶表面上，或者布线可以直接地结合到第一导电层150的部分150A的顶表面。当布线被直接地结合时，结合材料可以进一步被布置在第一导电层150的部分150A上，但是不限于此。
电流阻挡层140可以被布置在第一导电层150和第二导电类型半导体层130之间。至少一个或者多个电流阻挡层140可以被布置在电流阻挡层140的至少一部分垂直地重叠或者没有垂直地重叠第一电极115的部分上。因此，可以防止电流集中在第一电极115和支撑构件190之间的最短的距离以提高发光器件100的发光效率。电流阻挡层140可以被布置为在发光结构层135的厚度方向上对应于第一电极115的至少一部分。电流阻挡层140可以具有大于第一电极115的面积的大约50％的面积或者大于第一电极115的面积的面积，但是不限于此。
电流阻挡层140可以由具有绝缘性质的材料和肖特基接触第二导电类型半导体层130的材料中的至少一个形成。例如，电流阻挡层140可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、TiO2、Ti、Al以及Cr中的至少一个形成。电流阻挡层140可以由不同于第一导电层150的材料的材料形成。
电流阻挡层140可以被布置在第二导电层160和第一导电层150之间或者被移除。
第二导电层160可以包括反射层。而且，第二导电层160可以由金属材料形成，并且因此可以根据金属材料的特性二具有各种反射率。反射层可以反射从发光结构层135入射的光以提高发光器件100的发光效率。例如，第二导电层160可以由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一个的金属或者合金形成。替代地，第二导电层160可以使用金属或者合金和诸如ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或者ATO的透光导电材料形成为多层。例如，第二导电层160可以具有诸如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni、Ag/Cu、或者Ag/Pd/Cu的堆叠结构。
第三导电层170可以辐射在发光结构层135中产生的热以防止发光器件100的可靠性劣化。而且，第三导电层170可以具有大约0.1m至大约200μm的厚度。第三导电层170可以以大于第一导电层150的接触电阻接触发光结构层135。第三导电层170可以由Ni、Pt、Ti、W、V、Fe以及Mo中的至少一个形成。而且，第三导电层170可以形成为单层或者多层。第三导电层170可以被省略。
第四导电层180可以用作结合层并且被布置在支撑构件190和第三导电层170之间以增强其间的粘附。第四导电层180可以包括阻挡金属层或者结合金属层。例如，第四导电层180可以由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、Nb、In、Bi、Cu、Al、Si、Ag以及Ta中的至少一个形成。第四导电层180可以被省略。
支撑构件190可以由绝缘材料形成并且支撑发光结构层135。支撑构件190可以由具有绝缘性质的金属形成，例如，由SiO2、SiC、SiOx、SiOxNy、TiO2以及Al2O3中的至少一个材料形成。而且，支撑构件190可以由具有大约1X10-4Ω/cm或者更大的电阻率的材料形成。当支撑构件190由绝缘材料形成时，可以解决其中通过当发光结构层135被划分为芯片单元时的激光的热熔融金属从而产生毛刺的限制。导电支撑构件被布置在由绝缘材料形成的支撑构件190下面并且由金属材料形成。
替代地，支撑构件190可以由具有导电性的材料形成，例如，由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜钨(Cu-W)以及诸如Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiC、SiGe等等的载具晶圆中的至少一个形成。当支撑构件190由导电材料形成时，可以提高热效率。
根据发光器件100的设计可以改变支撑构件190的厚度。例如，支撑构件190可以具有大约50μm至1,000μm的厚度。
结合部分可以被布置在多个导电层150、160、170以及180中的一个上或/和下面。布线或第二电极或/和第二焊盘可以直接地形成在结合部分上。因此，多个导电层150、160、170以及180中的至少一个可以用作电力供给路径。例如，第二电极可以被布置在多个导电层150、160、170以及180的侧表面上或者支撑构件190的侧表面上或者内部，但是不限于此。
在下文中，将会详细地描述用于制造根据第一实施例的发光器件的方法。然而，将会省略或者简要地描述在先前的示例性实施例中已经描述的重复描述。图2至图9是用于制造根据第一实施例的发光器件的工艺的视图。
参考图2，发光结构层135可以形成在生长基板105上。
例如，生长基板105可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一个形成，但是不限于此。在当前实施例中，硅(Si)基板可以作为生长基板的示例。当Si基板被用作生长基板时，包括第一导电类型半导体层、有源层以及第二导电类型半导体层的发光结构层135堆叠在生长基板上，并且然后支撑构件被耦合到此。因为通过湿法蚀刻隔离Si生长基板而没有执行激光剥离工艺，所以可以在没有施加大的冲击的情况下移除生长基板。因此，可以防止在发光结构层中出现裂纹。因此，可以制造具有提高的可靠性的发光器件。
例如，使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺、以及氢化物气相外延(HVPE)工艺中的一个可以形成发光结构层135，但是不限于此。
缓冲层(未示出)可以形成在第一导电类型半导体层110和生长基板105之间以减少其间的晶格常数差。
参考图3，电流阻挡层140可以形成在第二导电类型半导体层130上。可以使用构图的掩模形成电流阻挡层140。电流阻挡层140可以在第一距离T1内形成在预定的区域上。第一距离T1可以是至少一个芯片单元的宽度，但是不限于此。
至少一个或者多个电路阻挡层140可以形成在电流阻挡层140的至少部分垂直地重叠或者没有垂直地重叠第一电极115的部分上。因此，可以防止电流集中在发光结构层135内的具体区域中。
参考图4和图5，第一导电层150可以形成在第二导电类型半导体层130和电流阻挡层140上。第二导电层160和第三导电层170可以形成在第一导电层150上。第一导电层150可以覆盖第二导电类型半导体层130和电流阻挡层140。
例如，使用电子束沉积工艺、溅射工艺、以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺中的一个可以形成第一、第二、以及第三导电层150、160以及170。
参考图6，第四导电层180和支撑构件190可以形成在第三导电层170上。第四导电层180可以形成在第三导电层170和支撑构件190之间以增强其间的粘附。
支撑构件190可以被制备为单独的片。支撑构件190可以通过结合工艺粘附到第四导电层180或者通过沉积工艺被沉积在第四导电层180上，但是不限于此。
参考图7，可以从图6的发光器件移除生长基板105。
可以通过蚀刻工艺移除生长基板105。随着生长基板105被移除，第一导电类型半导体层110的表面可以暴露。
然后，可以沿着第一距离T1的边界对发光结构层135执行蚀刻工艺以将发光结构层135划分为多个发光结构层135。发光结构层135之间的距离D2可以是图1的距离D1的两倍，但是不限于此。
发光结构层135的侧壁137可以被暴露。蚀刻工艺可以限定为隔离蚀刻工艺。例如，通过诸如电感耦合等离子体工艺的干法蚀刻工艺或者使用诸如KOH、H2SO4或者H3PO4的蚀刻剂的湿法蚀刻工艺可以实现蚀刻工艺，但是不限于此。
尽管发光结构层135在当前实施例中具有垂直的侧表面，但是发光结构层135可以通过隔离蚀刻工艺具有倾斜的侧表面。
光提取图案111可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面上。光提取图案111可以具有任意形状和布置或者特定的形状和布置。
参考图8，第一电极115可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面的一部分上。第一电极115可以由例如，Cr、Ni、Au、Ti以及Al中的至少一个的金属形成。
使用电子束沉积工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体激光沉积(PLD)工艺、复合型热蒸镀器工艺、以及溅射工艺中的一个可以形成第一电极115。
接下来，绝缘层195可以形成在发光结构层135的侧表面和第一导电类型半导体层110的顶表面上。尽管绝缘层195在当前实施例中形成在第一导电类型半导体层的顶表面的一部分上，但是绝缘层195可以形成在除了其上形成第一电极115的区域之外的区域上。绝缘层195可以由绝缘并且透光的材料，例如，SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、以及Al2O3中的一个形成。
使用电子束沉积工艺、溅射工艺、或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺可以形成绝缘层195。
光提取图案111和绝缘层195可以垂直地并且至少部分地相互重叠。而且，光提取图案111和绝缘层195可以形成在其上第一电极115形成在第一导电类型半导体层110的区域之外的区域上。因此，可以防止绝缘层195和第一导电类型半导体层110相互容易地分离以提高发光器件100的可靠性。
参考图9，可以执行用于将图8的发光器件划分为器件单元的芯片分离工艺以提供根据当前实施例的发光器件100。
例如，可以通过选择性地使用其中使用刀片施加物理力以分离芯片的断裂工艺、其中利用激光照射芯片边界以分离芯片的激光划片工艺、以及包括湿法或者干法蚀刻工艺的蚀刻工艺来执行芯片分离工艺，但是不限于此。
根据当前实施例，当生长基板是由硅形成时，包括第一导电类型半导体110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130的发光结构层135可以堆叠在生长基板上，并且然后支撑构件190可以耦合到此。可以通过湿法蚀刻工艺分离硅生长基板105而不没有执行激光划片工艺。因此，在没有施加大的冲击的情况下可以移除生长基板以防止在发光结构层135中出现裂纹。因此，可以提高发光器件的可靠性。
而且，可以通过激光划片工艺来实现用于将发光器件划分为单独的器件单元的芯片分离工艺。在这样的情况下，当支撑构件190由诸如金属的导电材料形成时，通过激光的热来熔融支撑构件以产生毛刺，从而劣化器件的可靠性。然而，当支撑构件190由绝缘材料形成时，可以解决上述限制。
图10是根据第二实施例的发光器件的侧截面图。
参考图10，发光器件100B可以包括：第一电极115、第二电极131、发光结构层135、电流阻挡层140、多个导电层150、160、170以及180；以及支撑构件190。
第二电极131可以形成在通过用于将发光结构层135划分为多个发光结构层135的隔离蚀刻工艺而暴露的第一导电层150的顶表面区域的部分150A上。例如，第二电极131可以被布置在第二至第四导电层160、170以及180中的至少一个上。
第二电极131可以由例如Cr、Ni、Au、V、W、Ti以及Al中的至少一个的金属形成。而且，第二电极131可以将电力提供到第二导电类型半导体层130。
第二电极131可以通过第三导电层170电连接到第二导电类型半导体层130以将电力提供到第二导电类型半导体层130。第二电极131可以被连接到布线。
第二电极131可以与发光结构层135的侧壁137隔开。而且，第二电极131可以直接地接触第一导电层150的部分150A。被提供到第二电极131的电力可以通过第一导电层150被提供到第二导电类型半导体层130。
第二电极131可以与发光结构层135的侧表面中的至少一个侧表面隔开或者与多个侧表面隔开。第二电极131可以包括电极图案。
图11是根据第三实施例的发光器件的截面图。
参考图11，发光器件100C可以包括第一电极115；第二电极131；发光结构层135；电流阻挡层140，该电流阻挡层140相互隔开；多个导电层150、160、170、以及180；以及支撑构件190。
电流阻挡层140可以在电流阻挡层140没有垂直地重叠第一电极115的区域上相互隔开。替代地，电流阻挡层140可以在与第一电极115对应的区域中具有孔。
第二电极131可以被布置在第一导电层150的部分150A上。而且，第二电极131可以被布置为对应于发光结构层135的至少一个侧壁137。第二电极131可以具有长度大于发光结构层135的宽度的长线形状。而且，第二电极131可以被布置为对应于发光结构层135的多个侧壁137。
第二电极131可以接触或者与被布置在发光结构层135的侧表面上的绝缘层195隔开，但是不限于此。
电流阻挡层140可以被布置在相互不同的区域上以更加有效地防止被提供到第二导电类型半导体层130的电流集中。可以提供多个电流阻挡层140或者可以具有其中带有孔的环形。
图12是根据第四实施例的发光器件的侧截面图。
参考图12，发光器件101可以包括：第一电极115、发光结构层135、保护构件141、多个导电层151、161、171以及180；以及支撑构件190。
保护构件141可以被布置在支撑构件190和第二导电类型半导体层130之间。多个导电层151、161、171以及180可以被布置在支撑构件190和第二导电类型半导体层130之间。
发光结构层135可以包括第一导电类型半导体层110、有源层120以及第二导电类型半导体层130。在此，从第一和第二导电类型半导体层110和130提供的电子和空穴可以在有源层120中相互复合以产生光。
支撑构件190可以包括绝缘支撑构件或者导电支撑构件并且支撑发光结构层135。支撑构件190可以由具有绝缘性质的材料形成，例如，由SiO2、SiC、SiOx、SiOxNy、TiO2以及Al2O3中的至少一个材料形成。而且，支撑构件190可以由具有大约1X10-4Ω/cm或者更大的电阻率的材料形成。
例如，支撑构件190可以由具有导电性的材料形成，例如，由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜钨(Cu-W)、以及诸如Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiC、SiGe等等的载具晶圆中的至少一个形成。
可以根据发光器件的设计改变支撑构件190的厚度。例如，支撑构件190可以具有大约50μm至1,000μm的厚度。
第四导电层180可以被布置在支撑构件190上。第四导电层180可以用作结合层并且可以被布置在支撑构件190和第三导电层171之间以增强其间的粘附。第四导电层180可以包括阻挡金属层或者结合金属层。例如，第四导电层180可以由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、Nb、In、Bi、Cu、Al、Si、Ag以及Ta中的至少一个形成。
第三导电层171可以被布置在第四导电层180上。第三导电层171的第一接触部分172可以接触第二导电类型半导体层130。而且，第一接触部分172可以用作第二导电类型半导体层130的结合焊盘或者电极以将电力提供到第二导电类型半导体层130。第四电极层180可以被省略。
第三导电层171的第一接触部分172可以垂直地重叠第一电极115。而且，第一接触部分172可以通过第一和第二导电层151和161物理地或/和电气地接触发光结构层135的最下层，例如第二导电类型半导体层130的下表面。第三导电层171的第一接触部分172可以具有与第一电极115的W1相同的宽度或者不同于第一电极115的W1的宽度。第三导电层171的第一接触部分172可以用作电流阻挡部分并且可以肖特基接触第二导电类型半导体层130。第三导电层171的第一接触部分172可以进一步从第三导电层171的顶表面突出，但是不限于此。
第三导电层171可以由Ni、Pt、Ti、W、V、Fe以及Mo中的至少一个形成。而且，第三导电层171可以形成为单层或者多层。
第三导电层171可以辐射在发光结构层135中产生的热以防止发光器件100可靠性恶化。而且，第三导电层171可以具有大约0.1μm至大约200μm的厚度。第三导电层171可以用作发光结构层135下面的用于释放热的热辐射板和用于提供电力的电极。第三导电层171可以以大于第一导电层151的接触电阻接触发光结构层135。
第二导电层161可以被布置在第三导电层171上。第二导电层161可以包括反射层。而且，第二导电层161可以由具有大约50％或者更大的反射率的金属材料形成，并且因此可以根据金属材料的特性具有各种反射率。因此，反射层可以反射从发光结构层135入射的光，以提高发光器件的发光效率。
例如，第二导电层161可以由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一个的合金或者金属形成。替代地，第二导电层160可以使用金属或者合金和诸如ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO或者ATO的透光导电材料形成为多层。例如，第二导电层160可以具有诸如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni、Ag/Cu、或者Ag/Pd/Cu的堆叠结构。
第一导电层151可以被布置在第二导电层161上。第一导电层151可以欧姆接触第二导电类型半导体层130的下表面以将电力平滑地提供到发光结构层135。
第一导电层151可以由透光导电层和金属中的至少一个形成。例如，通过使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Pt、In、Zn以及Sn中的至少一个将第一导电层151实现为单层或者多层。
第一导电层151和第二导电层161中的每一个在其中具有孔。第三导电层171的第一接触部分172可以被布置在孔中。
第一导电层151和第二导电层161中的每一个可以具有小于第三导电层171的宽度。第一导电层151和第二导电层161可以具有彼此相同的宽度。替代地，第二导电层161可以具有大于第一导电层151的宽度。第一导电层151和第二导电层161中的至少一个可以进一步被布置在保护构件141的下表面上。
保护构件141可以被布置在第三导电层171的顶表面的外围区域上。保护构件141的内部分141B可以被布置在第三导电层171和发光结构层135之间以接触第二导电类型半导体层130的下表面。保护构件141的外部分141A可以进一步从发光结构层135的侧壁137向外突出。保护构件141的外表面和发光结构层135的侧壁137之间的距离D1可以大于绝缘层195的厚度。因此，保护构件141的外部分141A可以具有从发光结构层135的侧壁137形成台阶的结构。
保护构件141可以接触发光结构层136的下表面的外围。当从顶侧看时，保护构件141可以具有环形、回路形状、或者框架形状。保护构件141可以具有连续的或者不连续的形状，但是不限于此。第一导电层141和第二导电层151可以被布置在限定在保护构件141的内部分141B中的孔中。
当在用于制造发光器件的工艺期间执行隔离蚀刻工艺时，使用诸如Cl2或者BCl2的材料可以蚀刻发光结构层135。在此，在蚀刻期间可以熔融由金属材料形成的第三导电层171的一部分。结果，当熔融的金属接触有源层120时，第三导电层171和有源层120可以电气地短路。因此，保护构件141可以被布置在发光结构层135的下表面的外围上以提高发光器件的可靠性。保护构件141可以被布置在通过蚀刻发光结构层135暴露的第三导电层171的下部分的至少一部分上。
保护构件141可以由具有绝缘性质的材料或者具有小于第二导电层161或者第三导电层171的导电性的材料形成。例如，保护构件141可以由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、以及TiO2中的至少一个形成。孔或者开放区域可以限定在保护构件141的外部分141A中。诸如布线或者焊盘的电力供给构件可以被布置在孔或者开放区域中并且因此电连接到第二导电层171。
发光结构层135可以被布置在第一导电层151和保护构件141上。
发光结构层135可以包括包括III-V族元素的化合物半导体层，例如，第一导电类型半导体层110；第一导电类型半导体层110下面的有源层120；以及有源层120下面的第二导电类型半导体层130。
第一导电类型半导体层110可以由掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成，例如，由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如，第一导电类型半导体层110可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一个形成。当第一导电类型半导体层110是N型半导体层时，第一导电类型掺杂物可以包括诸如Si、Ge、Sn、Se以及Te的N型掺杂物。第一导电类型半导体层110可以形成为单层或者多层，但是不限于此。
有源层120可以被布置在第一导电类型半导体层110下面。有源层120可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构、以及量子线结构中的一个。有源层120可以具有使用III-V族化合物半导体材料的阱层和阻挡层的周期，例如，InGaN阱层/GaN阻挡层或者InGaN阱层/AlGaN阻挡层的周期。
导电类型包覆层(未示出)可以形成在有源层120上或/和下面。导电类型包覆层可以由AlGaN基半导体形成。
第二导电类型半导体层130可以被布置在有源层120下面。而且，第二导电类型半导体层130可以由掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成。第二导电类型半导体层130可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如，第二导电类型半导体层130可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一个形成。当第二导电类型半导体层130是P型半导体层时，第二导电类型掺杂物可以包括诸如Mg和Zn的P型掺杂物。
发光结构层135可以进一步包括第二导电类型半导体层130下面的第一导电类型的半导体层。而且，第一导电类型半导体层110可以实现为P型半导体层，并且第二导电类型半导体层130可以实现为N型半导体层。因此，发光结构层135可以具有N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的至少一个。
发光结构层135可以通过用于将多个芯片划分为个体单元芯片的隔离蚀刻工艺而具有倾斜的侧表面。
而且，光提取图案111可以被布置在发光结构层135的顶表面上。光提取图案111可以最小化通过其表面全反射的光量以提高发光器件100的光提取效率。
光提取图案111可以具有任意形状和布置或者特定的形状和布置。例如，光提取图案111可以具有周期为大约50nm至大约3,000nm的光子晶体结构。由于干涉效应使得光子晶体结构可以将具有特定的波长范围的光有效地提取到外部。而且，光提取图案111可以具有诸如柱形、多边形柱状、圆锥形、多边形锥形、截头圆锥形、以及多边形截头圆锥形的各种形状，但是不限于此。
第一电极115可以被布置在发光结构层135的顶表面上。第一电极115可以以预定的图案形状分支，但是不限于此。而且，第一电极115可以具有其中具有至少一个形状并且被连接到焊盘的电极图案和至少一个焊盘相互相同地或者不同地堆叠的结构，但是不限于此。第一电极115可以由例如Cr、Ni、Au、V、W、Ti以及Al中的至少一个的金属形成。而且，第一电极115可以将电力提供到第一导电类型半导体层110。
在下文中，将会详细地描述用于制造根据第四实施例的发光器件的方法。然而，然而，将会省略或者简要地描述在先前的示例性实施例中已经描述的重复描述。
图13至图21是用于制造根据第一实施例的发光器件的工艺的视图。
参考图13，发光结构层135可以形成在生长基板105上。
例如，生长基板105可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一个形成，但是不限于此。在当前实施例中，硅(Si)基板可以被作为生长基板的示例。当Si基板被用作生长基板时，包括第一导电类型半导体层110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130的发光结构层135被堆叠在生长基板105上，并且然后支撑构件被耦合到此。因为通过湿法蚀刻隔离Si生长基板而没有执行激光剥离工艺，所以可以在没有施加大的冲击的情况下移除生长基板。因此，可以防止在发光结构层135中出现裂纹。因此，可以制造具有提高的可靠性的发光器件，并且，发光器件可以是不贵的以提高产率。
例如，可以使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺、以及氢化物气相外延(HVPE)工艺中的一个可以形成发光结构层135，但是不限于此。
缓冲层(未示出)可以形成在第一导电类型半导体层110和生长基板105之间以减少其间的晶格常数差。
参考图14，保护构件141可以形成在发光结构层135上第一距离T1的边界上。可以使用构图的掩模在单个芯片距离的边界周围形成保护构件141。当从顶侧看时，保护构件141可以具有其中具有孔的环形、回路形状、或者框架形状。例如，可以使用电子束沉积工艺、溅射工艺、或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成保护构件141。
参考图15，第一导电层151可以形成在第二导电类型半导体层130上，并且第二导电层161可以形成在第一导电层151上。第一和第二导电层151和161可以形成在第二导电类型半导体层130的一部分上。孔155可以限定在第一和第二导电层151和161中。
例如，可以使用电子束沉积工艺、溅射工艺、以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺中的一个形成第一和第二导电层151和161。
参考图15和图16，第三导电层171可以形成在第二导电类型半导体层130、保护构件141、以及第二导电层161上。第三导电层171可以覆盖保护构件141和第一和第二导电层151和161。而且，第三导电层171可以在其上没有形成保护构件141和第一和第二导电层151和161的区域上接触第二导电类型半导体层130。第三导电层171的第一接触部分172可以通过孔155接触第二导电类型半导体层130。
参考图17，第四导电层180可以形成在第三导电层171上，并且支撑构件190可以形成在第四导电层180上。
第四导电层180可以形成在第三导电层171和支撑构件190之间以增强其间的粘附。
支撑构件190可以被制备为单独的片。支撑构件190可以通过结合工艺粘附到第四导电层180或者通过沉积工艺沉积在第四导电层180上，但是不限于此。
参考图18，可以从图17的发光器件移除生长基板105。可以通过蚀刻工艺移除生长基板105。可以移除生长基板105以暴露第一导电类型半导体层110的顶表面。
参考图19，可以沿着第一距离T1的边界对发光结构层135执行隔离蚀刻工艺以将发光结构层135划分为多个发光结构层135。彼此相邻的发光结构层的侧壁137可以被相互隔开。例如，可以通过诸如电感耦合等离子体(ICP)工艺的干法蚀刻工艺或者使用诸如KOH、H2SO4、或者H3PO4的蚀刻剂的湿法蚀刻工艺执行隔离蚀刻工艺，但是不限于此。
尽管发光结构层135在当前实施例中具有垂直侧表面，但是发光结构层135可以通过隔离蚀刻工艺具有倾斜侧表面。而且，可以通过隔离蚀刻工艺暴露第三导电层171的顶表面的一部分。
光提取图案111可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面上。光提取图案111可以具有任意形状和布置或者特定的形状和布置。可以对发光结构层135的顶表面执行湿法蚀刻工艺或者可以执行诸如抛光工艺的物理工艺以形成具有任意形状的光提取图案111。
包括具有与光提取图案111相对应的形状的想要的图案的图案掩模可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面上以沿着图案掩模执行蚀刻工艺，从而形成具有特地给的形状和布置的光提取图案111。
然后，第一电极115可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面的一部分上。第一电极115可以由金属形成，例如由Cr、Ni、Au、Ti以及Al中的至少一个形成。
可以使用电子束沉积工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体激光沉积(PLD)工艺、复合型热蒸镀器工艺、以及溅射工艺中的一个形成第一电极115。
参考图20，绝缘层195可以形成在第一导电类型半导体层110和发光结构层135的侧表面上。尽管在当前实施例中，绝缘层195形成在第一导电类型半导体层110的顶表面的一部分上，但是绝缘层195可以形成在除了其上形成第一电极115的区域之外的区域上。绝缘层195可以由绝缘并且透光的材料形成，例如，由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、以及Al2O3中的一个形成。
可以使用电子束沉积工艺、溅射工艺、或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成绝缘层195。
光提取图案111和绝缘层195可以垂直地并且至少部分地相互重叠。而且，光提取图案111和绝缘层105可以形成在第一导电类型半导体层130之上除了其上形成第一电极115的区域之外的区域上。因此，可以防止绝缘层195和第一导电类型半导体层110相互容易地分离以提高发光器件100的可靠性。
根据当前实施例，当生长基板由硅形成时，包括第一导电类型半导体110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130的发光结构层135可以堆叠在生长基板上。而且，当在多个导电层151、161、171以及180以及支撑构件190相互粘附之后使用湿法蚀刻工艺分离Si生长基板105时，在发光结构层135中可能出现裂纹。结果，发光结构层135可能相互错配。然而，当支撑构件190由绝缘材料形成时，可以防止出现裂纹以提高发光器件的产量。
可以通过激光划片工艺来实现用于将发光器件划分为单独的器件单元的芯片分离工艺。在这样的情况下，当支撑构件190由诸如金属的导电材料形成时，可以通过激光的热熔融支撑构件190，从而产生毛刺，从而劣化器件的可靠性。然而，根据当前实施例，当支撑构件190由绝缘材料形成时，可以解决诸如出现毛刺的上述限制。
参考图21，可以执行用于将图20的发光器件划分为单独的发光器件单元的芯片分离工艺以提供根据当前实施例的发光器件101。
例如，可以通过使用其中使用刀片施加物理力以分离芯片的断裂工艺、其中将激光照射到芯片边界以分离芯片的激光划片工艺、以及包括湿法或者干法蚀刻工艺的蚀刻工艺来执行芯片分离工艺，但是不限于此。
图22是根据第五实施例的发光器件101A的截面图。
参考图22，发光器件101A可以包括：第一电极115；第二电极131；发光结构层135；第一导电层151；第二导电层152；第三导电层171，该第三导电层171包括第一接触层172和第二接触层173；第四导电层180；以及支撑构件190。
第三导电层171包括第一接触层172和第二接触层173。第一接触层172可以在发光结构层135的厚度方向上对应于第一电极115并且用作电流阻挡层。第二接触层173可以被布置在发光结构层135的下表面周围。而且，第二接触层173可以布置为从发光结构层135的侧壁137和绝缘层195的侧表面进一步向外。可以暴露第三导电层171的第二接触部分173的顶表面。而且，第二电极131可以被布置在第二接触部分173的顶表面上，或者布线可以直接地结合到第二接触部分173的顶表面。第二电极131可以由金属，例如，Cr、Ni、Au、V、W、Ti以及Al中的一个形成。而且，第二电极131可以将电力提供到第二导电类型半导体层130。
第三导电层171的边缘上的第二接触部分173的顶表面可以与发光结构层135的侧壁137隔开。
第二电极131可以通过第三导电层171电连接到第二导电类型半导体层130以将电力提供到第二导电类型半导体层130。布线可以结合到第二电极131。
第二电极131可以电连接到发光结构层135以及第一和第二导电层151和161。被提供到第二电极131的电力可以通过第三导电层171提供到第一和第二导电层151和162。第二电极131可以被布置在发光结构层135的侧表面中的至少一个侧表面上或者以图案形状延伸并且因此被布置在至少两个侧表面上。
保护构件141可以被布置在第三导电层171的第一和第二接触部分172和173上。替代地，保护构件141可以被布置在第一导电层151或/和第二导电层161与第二接触部分172之间。保护构件141可以物理地接触第二导电类型半导体层、第一导电层151、第二导电层161、以及第三导电层171。
图23是根据第六实施例的发光器件102的侧截面图。
参考图23，发光器件102可以包括第一电极115、发光结构层135；第一导电层151；第二导电层161；第三导电层170，该第三导电层170包括第一接触层171和第二接触层173；第四导电层180；以及支撑构件190。
发光结构层135可以包括第一导电类型半导体层110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130。在此，从第一和第二导电类型半导体层110和130提供的电子和空穴可以在有源层120中相互复合以产生光。
支撑构件190可以包括绝缘支撑构件或者导电支撑构件并且支撑发光结构层135。支撑构件190可以由具有绝缘性质的材料形成，例如，由SiO2、SiC、SiOx、SiOxNy、TiO2、以及Al2O3的至少一个材料形成。而且，支撑构件190可以由具有大约1X10-4Ω/cm或者更大的电阻率的材料形成。替代地，支撑构件190可以由具有导电性的材料形成，例如，由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜钨(Cu-W)、以及诸如Si、Ge、GaAs、GaN、ZnO、SiC、SiGe等等中的至少一个形成。
第四导电层180可以被布置在支撑构件190上。第四导电层180可以用作结合层并且被布置在支撑构件190和第三导电层170之间以增强其间的粘附。第四导电层180可以包括阻挡金属层或者结合金属层。例如，第四导电层180可以由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、Nb、In、Bi、Cu、Al、Si、Ag以及Ta中的至少一个形成。
第三导电层171可以被布置在第四导电层180上。第三导电层171的第一接触部分172可以接触第二导电类型半导体层130。而且，第一接触部分172可以用作第二导电类型半导体层130的结合焊盘或者电极以将电力提供到第二导电类型半导体层130。
第三导电层171的第一接触部分172可以垂直地重叠第一电极115。而且，第一接触部分172可以通过第一和第二导电层151和161物理地或/和电气地接触发光结构层135的最下面的层，例如，第二导电类型半导体层130的下表面。
第三导电层171可以由Ni、Pt、Ti、W、V、Fe以及Mo中的至少一个形成。而且，第三导电层171可以形成为单层或者多层。
第三导电层171可以辐射在发光结构层135中产生的热以防止发光器件100的可靠性的劣化。而且，第三导电层171可以具有大约0.1μm至大约200μm的厚度。第三导电层171可以用作发光结构层135下面的用于释放热的热辐射板和用于提供电力的电极。第三导电层171的第一接触部分172可以以大于第一导电层151的接触电阻接触发光结构层135。
第三导电层171的第二接触部分173可以进一步从发光结构层135的侧壁137向外突出。而且，布线或者第二电极可以接触第二接触部分173。第二接触部分173的部分173A可以接触第二导电类型半导体层130的下表面的边缘，但是不限于此。
第三导电层171的侧表面和发光结构层135的侧壁137之间的距离D4可以大于绝缘层195的厚度。因此，可以暴露第二接触部分173的顶表面。
第二导电层161可以被布置在第三导电层171上。第二导电层161可以包括反射层。而且，第二导电层161可以由具有大约50％或者更大的反射率的金属材料形成，并且因此可以根据金属材料的特性而具有各种反射率。反射层161可以反射从发光结构层135入射的光，以提高发光器件的发光效率。
例如，第二导电层161可以由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一个的合金或者金属形成。替代地，第二导电层160可以使用金属或者合金和诸如ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、或者ATO的透光导电材料形成为多层。例如，第二导电层160可以具有诸如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni、Ag/Cu、或者Ag/Pd/Cu的堆叠结构。
第一导电层151可以被布置在第二导电层161上。第一导电层151可以欧姆接触第二导电类型半导体层130以将电力平滑地提供到发光结构层135。
透光导电层和金属可以被选择性地用作第一导电层151。例如，通过使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Pt、In、Zn以及Sn中的至少一个将第一导电层151实现为单层或者多层。
发光结构层135可以被布置在第一导电层151上。
发光结构层135可以包括包括III-V族元素的化合物半导体层，例如，第一导电类型半导体层110、第一导电类型半导体层110下面的有源层120、以及有源层120下面的第二导电类型半导体层130。
发光结构层135可以通过用于将多个芯片划分为单独的单元芯片的隔离蚀刻工艺而具有倾斜的侧表面。
光提取图案111可以被布置在发光结构层135的顶表面上。光提取图案111可以最小化通过其表面全反射的光量以提高发光器件的光提取效率。光提取图案111可以具有任意形状和布置或者特定的形状和布置。
第一电极115可以被布置在发光结构层135的顶表面上。第一电极115可以以预定的图案形状分支。而且，第一电极115可以具有其中具有至少一个形状并且连接到焊盘的电极图案和至少一个焊盘相互相同地或者不同地堆叠的结构，但是不限于此。第一电极115可以由例如Cr、Ni、Au、V、W、Ti以及Al中的至少一个的金属形成。而且，第一电极115可以将电力提供到第一导电类型半导体层110。
在下文中，将会详细地描述用于制造根据第六实施例的发光器件的方法。然而，将会省略或者简要地描述在先前的示例性实施例中已经描述的重复描述。
图24至图31是用于制造根据第六实施例的发光器件的工艺的视图。
参考图24，发光结构层135可以形成在生长基板105上。
例如，生长基板105可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge中的至少一个形成。在当前实施例中，硅(Si)基板可以作为生长基板的示例。
发光结构层135可以包括第一导电类型半导体层110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130。缓冲层(未示出)可以形成在第一导电类型半导体层110和生长基板105之间以减少其间的晶格常数差。
参考图25，第一导电层151可以形成在第二导电类型半导体层130上，并且第二导电层161可以形成在第一导电层151上。第一和第二导电层151和161可以形成在第二导电类型半导体层130的一部分上。而且，孔155可以限定在第一和第二导电层151和161至少部分或者垂直地重叠稍后将会形成第一电极的区域的区域中。而且，孔156可以进一步限定在第一和第二导电层151和161之间的第一距离T1的边界中。
参考图25和图26，第三导电层171可以形成在第二导电类型半导体层130和第二导电层161上。第三导电层171可以覆盖第一导电层151和第二导电层161。而且，第一和第二接触部分172和173可以布置在其中没有形成第一和第二导电层151和161的孔155和156中以接触第二导电类型半导体层130。第三导电层171的第二接触部分173可以形成在第一距离T1的边界上。
参考图27，第四导电层180可以形成在第三导电层171上，并且支撑构件190可以形成在第四导电层180上。第四导电层180可以形成在第三导电层171和支撑构件190之间以增强其间的粘附。支撑构件190可以被制备为单独的片。支撑构件190可以通过结合工艺粘附到第四导电层180或者通过沉积工艺沉积在第四导电层180上，但是不限于此。
参考图28，可以从图27的发光器件移除生长基板105。随着生长基板105被移除，可以暴露第一导电类型半导体层110的表面。
参考图29，可以沿着单元芯片区域对发光结构层135执行隔离蚀刻工艺以将发光结构层135划分为多个发光结构层135。尽管在当前实施例中，发光结构层135具有垂直侧表面，但是发光结构层135可以通过隔离蚀刻工艺具有倾斜侧表面。而且，可以通过隔离蚀刻工艺暴露第三导电层171的第二接触部分173。
光提取图案111可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面上。
然后，第一电极115可以形成在第一导电类型半导体层110的顶表面的一部分上。第一电极115可以由金属形成，例如，由Cr、Ni、Au、Ti以及Al中的至少一个形成。
参考图30，绝缘层195可以形成在第一导电类型半导体层110和发光结构层135的侧表面上。尽管在当前实施例中，绝缘层195部分地形成在第一导电类型半导体层的顶表面上，但是绝缘层195可以形成在除了其上形成第一电极115的区域之外的整个区域上。绝缘层195可以由绝缘并且透光的材料形成，例如，由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4以及Al2O3中的一个形成。
绝缘层195可以被布置在光提取图案111上。因此，可以防止绝缘层195和第一导电类型半导体层110相互容易地分离以提高发光器件的可靠性。
参考图31，可以执行用于将图30的发光器件划分为单独的发光器件单元的芯片分离工艺以提供根据当前实施例的发光器件102。
例如，可以使用其中使用刀片施加物理力以分离芯片的断裂工艺、其中将激光照射到芯片边界以分离芯片的激光划片工艺、以及包括湿法或者干法蚀刻工艺的蚀刻工艺来执行芯片分离工艺，但是不限于此。
根据图24至图31的制造工艺，当生长基板由硅形成时，包括第一导电类型半导体110、有源层120、以及第二导电类型半导体层130的发光结构层135可以堆叠在生长基板105上，并且然后支撑构件190可以耦合到此。当通过湿法蚀刻工艺移除Si生长基板105时，可能在发光结构层105中出现裂纹。因此，发光结构层105可能彼此错配。在当前实施例中，当支撑构件105由绝缘材料形成时，可以防止裂纹的出现以提供具有提高的可靠性的发光器件。
而且，可以通过激光划片工艺来实现用于将发光器件划分为单独的器件单元的芯片分离工艺。在此，当支撑构件190由诸如金属的导电材料形成时，通过激光的热熔融支撑构件190从而产生毛刺，从而劣化器件的可靠性。然而，根据当前实施例，当支撑构件190由绝缘材料形成时，可以解决诸如出现毛刺的上述限制。
图32是根据第七实施例的发光器件的截面图。
参考图32，发光器件102A可以包括：第一电极115；第二电极131；发光结构层135；第一导电层151；第二导电层152；第三导电层171，该第三导电层包括第一接触层；第四导电层180；以及支撑构件190。
第二电极131可以被布置在第三导电层171的第二接触部分173上并且与发光结构层135隔开。
第二电极131可以物理地接触第三导电层171并且电连接到第二导电类型半导体层130以将电力提供到第二导电类型半导体层130。布线可以结合到第二电极131。
第二电极131可以与发光结构层135的侧壁137隔开。而且，第二电极131可以电连接到第一和第二导电层151和161。被提供到第二电极131的电力可以通过第三导电层171提供到第一和第二导电层151和161。第二电极131可以被布置在发光结构层135的侧表面中的至少一个侧表面上或者以图案的形状延伸并且因此被布置在多个侧表面上。
图33是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。在图33中，将会描述根据第二实施例的发光器件的封装作为示例。
参考图33，发光器件封装200包括：主体20；第一和第二引线电极31和32，其被布置在主体20上；发光器件100B，其被布置在主体20上，并且电连接至第一和第二引线电极31和32；模制构件40，其围绕发光器件100B；第一布线50；以及第二布线52。
主体20可以由硅材料、合成树脂材料或者金属材料形成。倾斜表面可以被布置在发光器件100B的周围。
第一和第二引线电极31和32彼此电分离，并且向发光器件100B提供电力。而且，第一引线电极31和第二引线电极32可以反射在发光器件100B中产生的光以提高光效率，并且可以将在发光器件100B中产生的热辐射到外部。
发光器件100B可以被布置在主体20上，或者第一或者第二引线电极31或者32上。
可以通过布线工艺、倒装芯片工艺或者管芯结合工艺之一将发光器件100B电连接到第一和第二引线电极31和32。第一布线50可以将第一引线电极31连接到图1的第一电极115，并且第二布线52可以结合到图1的第三导电层170的边缘的顶表面上的第二引线电极32或者结合到图11的第二电极131上。
模制构件40可以围绕发光器件100B以保护发光器件100B。模制构件40可以包括磷光体，以改变从发光器件100B发射的光的波长。透镜可以被布置在模制构件40上。透镜可以具有凹透镜形状或者凸透镜形状。
可以在板上提供多个根据实施例的发光器件封装，并且多个发光器件封装可以被布置在板上。而且，诸如导光板、棱镜片、扩散片和荧光片的光学构件可以被布置在从发光器件封装发射的光的路径中。发光器件封装、板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、指示装置、灯和路灯。
图34是包括根据实施例的发光器件封装的背光单元的视图。然而，描述图34的背光单元1100作为照明系统的示例。因此，本公开不限于此。
参考图34，背光单元1100可以包括：底框架1140；被布置在底框架1140内的导光构件1120；以及被布置在导光构件1120的至少一侧或者下表面上的发光模块1110。而且，反射片1130可以被布置在导光构件1120下方。
底框架1140可以具有盒形状，其具有开口的上侧以接收导光构件1120、发光模块1110以及反射片1130。底框架1140可以由金属材料或者树脂材料形成，但是不限于此。
发光模块1110可以包括：板300和安装在板300上的多个发光器件封装200。多个发光器件封装200可以将光提供给导光构件1120。
如图34中所示，可以将发光模块1110布置在底框架1140的内表面中的至少一个上。因此，发光模块1110可以朝着导光构件1120的至少一个侧表面提供光。
然而，发光模块1110可以被布置在底框架1140下方，以朝着导光构件1120的下表面提供光。由于可以根据背光单元1100的设计对该结构进行各种变化，所以本公开不限于此。
导光构件1120可以被布置在底框架1140内。导光构件1120可以接收从发光模块1110提供的光以产生平面光，从而将平面光导向显示面板(未示出)。
例如，导光构件1120可以是导光面板(LGP)。LGP可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的树脂基材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、环烯烃共聚物(COC)树脂以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂中的一种来形成。
光学片1150可以被布置在导光构件1120上。
例如，光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中的至少一种。例如，可以堆叠扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片来形成光学片1150。在这样的情况下，扩散片1150可以均匀地扩散从发光模块1110发射的光，并且通过聚光片将扩散光收集在显示面板(未示出)中。在此，从聚光片发射的光是任意偏振的光。亮度增强片可以增强从聚光片发射的光的偏振程度。例如，聚光片可以是水平和/或垂直棱镜片。此外，亮度增强片可以是双亮度增强膜。此外，荧光片可以是包括荧光体的透明板或膜。
反射片1130可以被布置在导光构件1120下方。反射片1130朝着导光构件1120的发光表面反射通过导光构件1120的底表面发射的光。
反射片1130可以由例如PET树脂、PC树脂或PVC树脂的具有优异的反射率的材料形成，但是不限于此。
图35是包括根据实施例的发光器件封装的照明单元的透射图。然而，图35的照明单元1200被描述为照明系统的示例。因此，本公开不限于此。
参考图35，照明单元1200可以包括：壳体1210；发光模块1230，其被布置在壳体1210上；以及连接端子1220，其被布置在壳体1210上以从外部电源接收电力。
壳体1210可以由具有良好的散热性质的材料形成，例如由金属材料或者树脂材料形成。
发光模块1230可以包括板300和安装在板300上的至少一个发光器件封装200。
可以在电介质上印刷电路图案，以制造板300。例如，板300可以包括印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB和陶瓷PCB。而且，板300可以由可以有效地反射光的材料形成，或者可以具有有效地反射光的颜色，例如，白色或银色。
可以在板300上安装至少一个根据实施例的发光器件封装200。发光器件封装200可以包括至少一个发光二极管(LED)。LED可以包括分别发射具有红色、绿色、蓝色和白色的光的彩色LED和发射紫外线(UV)的UVLED。
发光模块1230可以具有LED的各种组合，以获得颜色效果和亮度。例如，白光LED、红光LED和绿光LED可以彼此组合，以确保高显色指数。而且，荧光片可以进一步布置在从发光模块1230发射的光的路径上。荧光片可以改变从发光模块1230发射的光的波长。例如，当从发光模块1230发射的光具有蓝光波长带时，荧光片可以包括黄荧光体，因此，从发光模块1230发射的光通过荧光片以最终发射白光。
连接端子1220可以电连接至发光模块1230，以向发光模块1230提供电力。连接端子1220可以旋拧耦合到插座类型的外部电源，但是不限于此。例如，连接端子1220可以具有插头形状，并因此插入到外部电源中。替代地，连接端子1220可以通过布线连接到外部电源。
如上所述，在照明系统中，可以在从发光模块发射的光的路径上布置导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中的至少一种，以获得期望的光学效果。
如上所述，根据实施例的照明系统包括根据实施例的发光器件封装，以改善光效率。
实施例提供具有新颖的结构的发光器件、用于制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
实施例提供具有提高的可靠性的发光器件、用于制造发光器件的方法、发光器件封装、以及照明系统。
实施例提供用于制造发光器件的方法，其能够防止晶圆对准相互错配。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”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公开的至少一个实施例中。在说明书中，在不同位置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他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。
虽然已经参照本公开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，多个其他修改和实施例将落入本公开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题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，替选使用也将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
发光结构层，所述发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；
第一电极，所述第一电极电连接到所述第一导电类型半导体层；
在所述发光结构层下面的绝缘支撑构件；
在所述发光结构层和所述绝缘支撑构件之间的多个导电层；以及
在所述发光结构层与所述多个导电层之间的电流阻挡层，
其中所述多个导电层中的至少一个具有大于所述发光结构层的宽度的宽度并且包括接触部分，所述接触部分被布置为进一步从所述发光结构层的侧壁向外，
其中所述第一电极被布置在所述发光结构层上，所述电流阻挡层在垂直地对应于所述第一电极的区域中具有孔，并且所述多个导电层中的一个被布置在所述电流阻挡层的孔中。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个导电层中的至少一个欧姆接触所述第二导电类型半导体层的下表面。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述多个导电层中的至少一个肖特基接触所述第二导电类型半导体层的下表面。
4.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中所述电流阻挡层由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、Ti、Al以及Cr中的至少一个形成。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述第一电极被布置在所述发光结构层上，并且所述电流阻挡层垂直地对应于所述第一电极的一部分。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的发光器件，其中所述多个导电层包括：第一导电层，所述第一导电层欧姆接触所述发光结构层；第二导电层，所述第二导电层被布置在所述第一导电层和所述绝缘支撑构件之间以反射光；第三导电层，所述第三导电层被布置在所述第二导电层和所述绝缘支撑构件之间以辐射热；以及第四导电层，所述第四导电层被布置在所述第三导电层和所述绝缘支撑构件之间。
7.根据权利要求6所述的发光器件，进一步包括在所述多个导电层的至少一个接触部分上的第二电极。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述多个导电层中的至少一个具有大于所述第一和第二导电层中的每一个的宽度的宽度。
9.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述多个导电层中的至少一个包括所述第一导电层或者所述第三导电层。
10.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述电流阻挡层由不同于所述第一导电层的材料的材料形成。
11.一种发光器件，包括：
发光结构层，所述发光结构层包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；
第一电极，所述第一电极电连接到所述第一导电类型半导体层；
在所述发光结构层下面的绝缘支撑构件；
在所述发光结构层和所述绝缘支撑构件之间的多个导电层；以及
在所述发光结构层和所述绝缘支撑构件之间的保护构件，
其中所述多个导电层中的至少一个具有大于所述发光结构层的宽度的宽度，并且包括对应于所述第一电极的第一接触部分，
其中所述多个导电层包括：第一导电层，所述第一导电层欧姆接触所述发光结构层；第二导电层，所述第二导电层被布置在所述第一导电层和所述绝缘支撑构件之间以反射光；第三导电层，所述第三导电层被布置在所述第二导电层和所述绝缘支撑构件之间以辐射热；以及第四导电层，所述第四导电层被布置在所述第三导电层和所述绝缘支撑构件之间，
其中所述第三导电层包括第二接触部分，所述第二接触部分被布置为从所述发光结构层的侧壁进一步向外，
其中所述第三导电层包括第一接触部分，以及
其中所述第一和第二导电层布置在所述第三导电层的所述第一和第二接触部分之间。
12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述第一电极被布置在所述第一导电类型半导体层上。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述第一导电类型半导体层包括n型掺杂物，以及第二导电类型半导体层包括p型掺杂物。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述绝缘支撑构件包括SiO2、SiC、SiOxNy、TiO2以及Al2O3中的至少一个材料。
15.根据权利要求14所述的发光器件，进一步包括在所述第三导电层的第二接触部分上的第二电极。
16.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述保护构件被布置在所述第三导电层的第一和第二接触部分之间。
17.根据权利要求14至16中的任意一项所述的发光器件，其中所述保护构件接触所述发光结构层的下表面的外围，以及
其中所述保护构件的外部分进一步从所述发光结构层的侧壁向外突出。
18.根据权利要求11至16中的任意一项所述的发光器件，进一步包括：在所述发光结构层周围的绝缘层；以及在所述第一导电类型半导体层的顶表面上的光提取图案。
19.一种发光器件封装，包括：
主体；
在主体上的多个引线电极，所述多个引线电极包括第一和第二引线电极；
在所述第二引线电极上的发光器件，所述发光器件电连接到所述第一和第二引线电极；以及
模制构件，所述模制构件覆盖所述发光器件，
其中所述发光器件是权利要求1或11所述的发光器件。
20.根据权利要求19所述的发光器件封装，进一步包括：第一布线，所述第一布线将所述第一引线电极连接到所述发光器件的所述第一电极；以及第二布线，所述第二布线将所述第二引线电极连接到被布置在所述发光器件的所述多个导电层中的至少一个上的所述接触部分。
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