CN103579430B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光器件。根据本实施方案的发光器件包括：发光结构，给发光结构包括有第一导电半导体层在第一导电半导体层下方的有源层以及在有源层下方的第二导电半导体层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电半导体层；电流阻挡层，该电流阻挡层设置在发光结构下方并且具有通过穿过有源层设置在第一导电半导体层中的顶表面；第一金属层，该第一金属层设置在电流阻挡层上并且接触第一导电半导体层；以及反射电极，该反射电极电连接到第二导电半导体层。

Description

发光器件
技术领域
本发明的实施方案涉及发光器件、发光器件封装以及光单元。
背景技术
发光二极管(LED)被广泛地用作为发光器件之一。LED通过利用化合物半导体的特性将电信号转换成光如红外光、可见光和紫外光的形式。
随着发光器件的光效率增加，发光器件被用于各种领域，例如显示设备和照明器具。
发明内容
实施方案提供了发光器件、发光器件封装以及光单元，其可以提高操作电压和电可靠性且同时防止在较高的场中受损害。
根据本实施方案的发光器件包括发光结构，所述发光结构包括：第一导电半导体层、在第一导电半导体层下方的有源层以及在有源层下方的第二导电半导体层；第一电极，该第一电极电连接到第一导电半导体层；电流阻挡层，该电流阻挡层设置在发光结构下方并且具有通过穿过有源层设置在第一导电半导体层中的顶表面；第一金属层，该第一金属层设置在电流阻挡层上并且接触第一导电半导体层；以及反射电极，该反射电极电连接到第二导电半导体层。
根据实施方案的发光器件、发光器件封装以及光单元可以提高操作电压和电可靠性且同时防止在较高的场中受损害。
附图说明
图1是示出了根据一个实施方案的发光器件的视图；
图2至图7是示出了根据一个实施方案的发光器件的制造方法的截面图；
图8是示出了根据一个实施方案的发光器件的另一个实例的截面图；
图9至图10是示出了根据一个实施方案的发光器件的修改实例的截面图；
图11是示出了根据一个实施方案的发光器件所应用于的发光器件封装的截面图；
图12是示出了根据一个实施方案的显示设备的透视图；
图13是示出了根据一个实施方案的显示设备的另一个实例的截面图；以及
图14是示出了根据一个实施方案的照明设备的透视图。
具体实施方式
在实施方案的描述中，应当理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为是在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个衬垫、或另一个图案“之上”或“之下”的情况下，它可以“直接地”或“间接地”在其他衬底、层(或膜)、区域、衬垫或图案上，或者也可以存在一个或更多个中间层。参考附图描述了层的这样的位置。
为了方便或清楚的目的，附图中所示的每个层的厚度和尺寸可以被放大、省略或示意性地绘出。此外，元件的尺寸不完全反映实际的尺寸。
在下文中，将参考附图详细地描述根据实施方案的发光器件、发光器件封装、光单元以及发光器件的制造方法。
图1是示出了根据实施方案的发光器件的视图。
如图1所示，根据实施方案的发光器件可以包括发光结构10、反射电极17、电流阻挡层35、第一金属层40和第一电极80。
发光结构10可以包括第一导电半导体层11、有源层12以及第二导电半导体层13。有源层12可以设置在第一导电半导体层11与第二导电半导体层13之间。有源层12可以设置在第一导电半导体层11下方并且第二导电半导体层13可以设置在有源层12下方。
例如，第一导电半导体层11可以包括掺杂有用作为第一导电掺杂剂的N型掺杂剂的N型半导体层，第二导电半导体层13可以包括掺杂有用作为第二导电掺杂剂的P型掺杂剂的P型半导体层。此外，第一导电半导体层11可以包括P型半导体层，第二导电半导体层13可以包括N型半导体层。
例如，第一导电半导体层11可以包括N型半导体层。第一导电半导体层11可以通过使用化合物半导体来实现。第一导电半导体层11可以通过使用第II-VI组化合物半导体或第III-V组化合物半导体来实现。
例如，第一导电半导体层11可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第一导电半导体层11可以包括选自掺杂有N型掺杂剂如Si、Ge、Sn、Se和Te的GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种。
有源层12根据构成有源层12的材料通过经由第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)与经由第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)的复合来发出具有与能量带隙差对应的波长的光。有源层12具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子点结构和量子线结构中的一种结构，但本实施方案不限于此。
有源层12可以通过使用化合物半导体来实现。例如，有源层12可以通过使用第II-VI组化合物半导体或第III-V组化合物半导体来实现。例如，有源层12可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。在有源层12具有多量子阱结构的情况下，有源层12可以通过堆叠多个阱层和多个势垒层来形成。例如，有源层12可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的周期。
例如，第二导电半导体层13可以包括P型半导体层。第二导电半导体层13可以通过使用化合物半导体来实现。例如，第二导电半导体层13可以通过使用第II-VI组化合物半导体或第III-V组化合物半导体来实现。
例如，第二导电半导体层13可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第二导电半导体层13可以包括选自掺杂有P型掺杂剂如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种。
同时，第一导电半导体层11可以包括P型半导体层，第二导电半导体层13可以包括N型半导体层。此外，在第二导电半导体层13下方可以另外设置包括N型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构10可以具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构或PNP结结构中的至少一种结构。此外，可以以均一的或不均一的浓度将杂质掺杂在第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中。换言之，发光结构10可以具有多种结构，但本实施方案不限于此。
此外，第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构可以形成在第一导电半导体层11和有源层12之间。此外，第二导电AlGaN层可以形成在第二导电半导体层13与有源层12之间。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10下方的电流阻挡层35。电流阻挡层35具有通过穿过有源层12而设置在第一导电半导体层11中的顶表面中。电流阻挡层35的顶表面可以与第一导电半导体层11接触。电流阻挡层35的顶表面的一部分和电流阻挡层35的侧表面的一部分可以与第一导电半导体层11物理接触。
第一金属层40可以设置在电流阻挡层35上。第一金属层40可以设置在第一导电半导体层11中。第一金属层40可以与第一导电半导体层11接触。
第一金属层40可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一金属层40的侧表面可以被电流阻挡层35围绕。第一金属层40的底表面可以被电流阻挡层35围绕。
第一金属层40的顶表面可以被定位成高于有源层12的顶表面。例如，第一金属层40可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。
第一电极80可以电连接到第一导电半导体层11。第一电极80可以设置在第一导电半导体层11上。第一电极80可以与第一导电半导体层11接触。第一金属层40可以在垂直方向上与第一电极80交叠。
反射电极17可以电连接到第二导电半导体层13。反射电极17可以设置在第二导电半导体层13下方。反射电极17的一部分可以与电流阻挡层35接触。反射电极17的顶表面可以与电流阻挡层35的底表面接触。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10的下部周围的沟道层30。沟道层30可以设置在第二导电半导体层13的下部周围。沟道层30可以设置在第二导电半导体层13与反射电极17之间。沟道层30可以与第二导电半导体层13的底表面接触。
沟道层30例如可以通过使用氧化物或氮化物来实施。例如，沟道层30可以包括选自SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2和AlN中的至少一种。沟道层30可以被称为隔离层。沟道层30可以在稍后对发光结构10进行隔离工艺时用作为蚀刻势垒层并且可以防止发光器件的电特性由于隔离工艺而劣化。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在反射电极17与第二导电半导体层13之间的欧姆接触层15。欧姆接触层15可以与第二导电半导体层13接触。
欧姆接触层15可以与发光结构10欧姆接触。欧姆接触层15可以电连接到第二导电半导体层13。此外，欧姆接触层15可以通过对来自发光结构10的入射光进行反射来增加提取到外部的光量。
欧姆接触层15可以通过使用透明导电氧化物层来形成。例如，欧姆接触层15可以包括选自ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、AGZO(铝镓锌氧化物)、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)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IZON(IZO氮化物)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、Pt、Ag和Ti中的至少一种。
反射电极17可以通过使用具有高反射率的材料来形成。例如，反射电极17可以通过使用包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一种金属或合金来形成。此外，反射电极17可以通过使用上述金属或合金和透明导电材料如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)或ATO(锑锡氧化物)而被制成多层。例如，根据本实施方案的反射电极17可以包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一种。
例如，反射电极17可以通过交替地形成Ag层和Ni层来制备，或者可以包括Ni/Ag/Ni、Ti层或Pt层。此外。欧姆接触层15形成在反射电极17下方并且欧姆接触层15的至少一部分可以通过反射电极17与发光结构10欧姆接触。
第一金属层40可以包括Al、Ag、Ti、V、Cr、Pt、V、Ni和W中的至少一种。第一金属层40可以具有与第一电极80的形状对应的形状。
电流阻挡层35可以防止电流集中在特定部分上，因此电流阻挡层35可以提高发光器件的可靠性。电流阻挡层35例如可以通过使用氧化物或氮化物来形成。例如，电流阻挡层35可以包括选自SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2和AlN中的至少一种。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在反射电极17下方的第三金属层50。
第三金属层50可以包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一种。第三金属层50可以用作为扩散阻挡层。在第三金属层50下方可以设置粘合层60和支承构件70。
第三金属层50可以在设置粘合层60时防止包含在粘合层60中的材料扩散到反射电极17。第三金属层50可以防止包含在粘合层60中的材料如Sn对反射电极17施加影响。
粘合层60可以包括有阻挡金属或粘结金属。例如，粘合层60可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、Pd和Ta中的至少一种。支承构件70支承发光结构10并且执行散热功能。粘合层60可以提供作为籽层。
例如，支承构件70可以包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W中的至少一种和掺杂有杂质(即Si、Ge、GaN、GaAs、ZnO、SiC或SiGe)的半导体衬底。例如，支承构件70可以通过使用绝缘材料来形成。
根据本实施方案，电力可以通过反射电极17和第一电极80施加到发光结构10。根据本实施方案，第一电极80可以包括欧姆层、中间层和上层。欧姆层可以包括选自Cr、V、W、Ti和Zn中的一种以实现欧姆接触。中间层可以包括选自Ni、Cu和Al中的一种。上层例如可以包括Au。第一电极80可以包括Cr、V、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Au和Mo中的至少一种。
在第一导电半导体层11上可以形成粗糙结构(roughness)85。从而，在形成有粗糙结构85的区域处增加了在向上的方向上提取的光量。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在第一导电半导体层11中的第一金属层40。第一金属层40可以具有与第一电极80的电势相同的电势。由于第一金属层40与第一电极80具有相同的电势，所以第一金属层40可以具有抵抗瞬时高场的电阻。通过第一金属层40可以实现电流扩散效应。此外，通过第一金属层40可以提高操作电压，可以在较高的场中防止损害并且可以提高电可靠性。
在下文中，将参考图2至图7来描述根据本实施方案的发光器件的制造方法。
按照根据本实施方案的发光器件的制造方法，如图2所示，在衬底5上形成第一导电半导体层11、有源层12以及第二导电半导体层13。第一导电半导体层11、有源层12以及第二导电半导体层13可以构成发光结构10。
例如，衬底5可以包括选自蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种，但本实施方案不限于此。在第一导电半导体层11与衬底5之间可以另外设置缓冲层。
例如，第一导电半导体层11可以包括掺杂有用作为第一导电掺杂剂的N型掺杂剂的N型半导体层，第二导电半导体层13可以包括掺杂有用作为第二导电掺杂剂的P型掺杂剂的P型半导体层。此外，第一导电半导体层11可以包括P型半导体层，第二导电半导体层13可以包括N型半导体层。
例如，第一导电半导体层11可以包括N型半导体层。第一导电半导体层11可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第一导电半导体层11可以包括选自InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN和InN中的一种并且可以掺杂有N型掺杂剂如Si、Ge和Sn。
有源层12根据构成有源层12的材料通过经由第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)与经由第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)的复合来发出具有与能量带隙差对应的波长的光。有源层12具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子点结构和量子线结构中的一种结构，但本实施方案不限于此。
例如，有源层12可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。在有源层12具有多量子阱结构的情况下，有源层12可以通过堆叠多个阱层和多个势垒层来形成。例如，有源层12可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的周期。
例如，第二导电半导体层13可以包括P型半导体层。第二导电半导体层13可以通过使用具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料来实现。例如，第二导电半导体层13可以包括选自InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN和InN中的一种并且可以掺杂有P型掺杂剂如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。
同时，第一导电半导体层11可以包括P型半导体层而第二导电半导体层13可以包括N型半导体层。此外，在第二导电半导体层13下方可以设置包括N型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构10可以具有NP结结构、PN结结构、NPN结结构或PNP结结构中的至少一种结构。此外，可以以均一的或不均一的浓度将杂质掺杂在第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中。换言之，发光结构10可以具有多种结构，但本实施方案不限于此。
此外，在第一导电半导体层11和有源层12之间可以形成第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。此外，在第二导电半导体层13与有源层12之间可以形成第二导电AlGaN层。
然后，如图3所示，在发光结构10中可以形成凹部A。例如，凹部A可以通过蚀刻工艺来形成。蚀刻工艺可以包括干蚀刻工艺或湿蚀刻工艺。凹部A可以通过蚀刻工艺穿过第二导电半导体层13和有源层12来形成。凹部A可以延伸到第一导电半导体层11的一部分。
此外，如图4所示，在凹部A中可以形成第一金属层40。例如，第一金属层40可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。第一金属层40可以包括Al、Ag、Ti、V、Cr、Pt、V、Ni和W中的至少一种。
此外，在第一金属层40上可以形成电流阻挡层35并且在第二导电半导体层13上可以形成沟道层30。
电流阻挡层35和沟道层30可以通过使用相同的材料或互相不同的材料来形成。电流阻挡层35和沟道层30可以通过相同的工艺或互相不同的工艺来形成。例如，电流阻挡层35和沟道层30可以通过使用选自SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2和AlN中的至少一种来形成。
然后，如图5所示，在第二导电半导体层13上可以形成欧姆接触层15和反射电极层17。
欧姆接触层15可以设置在反射电极17与第二导电半导体层13之间。欧姆接触层15可以与第二导电半导体层13接触。
欧姆接触层15可以与发光结构10欧姆接触。反射电极17可以电连接到第二导电半导体层13。
欧姆接触层15可以通过使用透明导电氧化物层来形成。例如，欧姆接触层15可以包括选自ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、AGZO(铝镓锌氧化物)、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)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IZON(IZO氮化物)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、Pt、Ag和Ti中的至少一种。
反射电极17可以通过使用具有高反射率的材料来形成。例如，反射电极17可以通过使用包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au和Hf中的至少一种金属或合金来形成。此外，反射电极17可以通过使用上述金属或合金和透明导电材料如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)或ATO(锑锡氧化物)而制成多层。例如，根据本实施方案的反射电极17可以包括Ag、Al、Ag-Pd-Cu合金和Ag-Cu合金中的至少一种。
例如，反射电极17可以通过交替地形成Ag层和Ni层来制备，或者可以包括Ni/Ag/Ni、Ti层或Pt层。此外。欧姆接触层15形成在反射电极17下方并且欧姆接触层15的至少一部分可以通过反射电极17与发光结构10欧姆接触。
此后，如图6所示，在反射电极17上可以形成第三金属层50、粘合层60和支承构件70。
第三金属层50可以包括Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe和Mo中的至少一种。第三金属层50可以在设置粘合层60时防止包含在粘合层60中的材料扩散到反射电极17。第三金属层50可以防止包含在粘合层60中的材料如Sn对反射电极17施加影响。
粘合层60可以包括有阻挡金属或粘结金属。例如，粘合层60可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、Pd和Ta中的至少一种。支承构件70支承发光结构10并且执行散热功能。粘合层60可以提供作为籽层。
例如，支承构件70可以包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W中的至少一种和掺杂有杂质(即Si、Ge、GaN、GaAs、ZnO、SiC或SiGe)的半导体衬底。此外，支承构件70可以通过使用绝缘材料来形成。
然后，从第一导电半导体层11移除衬底5。例如，衬底5可以通过激光剥离(LLO)工艺来移除。根据LLO工艺，将激光束照射到衬底5的底表面上以从第一导电半导体层11剥离衬底5。
然后，如图7所示，执行隔离蚀刻工艺以对发光结构10的侧表面进行蚀刻并且暴露沟道层的一部分。隔离蚀刻工艺可以通过干蚀刻工艺如ICP(电感耦合等离子体)工艺来执行，但本实施方案不限于此。
在发光结构10的顶表面上可以形成粗糙结构85。也就是说，在发光结构10的顶表面上可以形成光提取图案。此外，在发光结构10的顶表面上可以形成凹凸图案。例如，光提取图案可以通过PEC(光电化学)工艺形成在发光结构10的顶表面上。从而，可以提高到外部的光提取效率。
然后，如图7所示，在发光结构10上可以形成第一电极80。第一电极80可以电连接到第一导电半导体层11。第一电极80的一部分可以与第一导电半导体层11接触。根据本实施方案，电力可以通过反射电极17和第一电极80而施加到发光结构10。
第一电极80可以包括欧姆层、中间层和上层。欧姆层可以包括选自Cr、V、W、Ti和Zn中的一种以实现欧姆接触。中间层可以包括选自Ni、Cu和Al中的一种。上层例如可以包括Au。第一电极80可以包括Cr、V、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al和Au中的至少一种。
同时，用于形成上面所述的发光器件的每一层的工艺仅仅是说明性的目的，可以对工艺顺序进行多种修改。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10下方的电流阻挡层35。电流阻挡层35具有通过穿过有源层12设置在第一导电半导体层11中的顶表面。电流阻挡层35的顶表面可以与第一导电半导体层11接触。电流阻挡层35的顶表面的一部分和电流阻挡层35的侧表面的一部分可以与第一导电半导体层11物理接触。
在电流阻挡层35上可以设置第一金属层40。第一金属层40可以设置在第一导电半导体层11中。第一金属层40可以与第一导电半导体层11接触。
第一金属层40可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一金属层40的侧表面可以被电流阻挡层35围绕。第一金属层40的底表面可以被电流阻挡层35围绕。
第一金属层40的顶表面可以被定位成高于有源层12的顶表面。例如，第一金属层40可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。
第一电极80可以电连接到第一导电半导体层11。第一电极80可以设置在第一导电半导体层11上。第一电极80可以与第一导电半导体层11接触。第一金属层40可以在垂直方向上与第一电极80交叠。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在第一导电半导体层11中的第一金属层40。第一金属层40可以具有与第一电极80的电势相同的电势。由于第一金属层40与第一电极80具有相同的电势，所以第一金属层40可以具有抵抗瞬时高场的电阻。通过第一金属层40可以实现电流扩散效应。此外，通过第一金属层40可以提高操作电压，可以防止在较高的场中受损害并且可以提高电可靠性。
图8是示出了根据实施方案的发光器件的另一个实例的截面图。在关于图8所示的发光器件的以下描述中，为了避免冗余，将省略关于参考图1所解释的元件和结构的描述。
图8所示的根据实施方案的发光器件可以包括第二金属层45。第二金属层45可以设置在沟道层30上。第二金属层45可以与第一导电半导体层11接触。第二金属层45可以与第一导电半导体层11欧姆接触。
沟道层30的顶表面可以被定位成高于有源层12的顶表面。第二金属层45的侧表面和底表面可以被沟道层30围绕。第二金属层45的顶表面可以定位成高于有源层12的顶表面。
此外，根据本实施方案，第二金属层45的一部分可以与第一电极80的一部分物理接触。例如，第二金属层45可以沿着发光结构10的侧表面与第一电极80物理接触。第二金属层45可以电连接到第一电极80。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10下方的沟道层30和电流阻挡层35。沟道层30和电流阻挡层35可以具有通过穿过有源层12设置在第一导电半导体层11中的顶表面。沟道层30和电流阻挡层35的顶表面可以与第一导电半导体层11接触。沟道层30和电流阻挡层35的顶表面的一部分及沟道层30和电流阻挡层35的侧表面的一部分可以与第一导电半导体层11物理接触。
第一金属层40可以设置在电流阻挡层35上。第一金属层40可以设置在第一导电半导体层11中。第一金属层40可以与第一导电半导体层11接触。
第二金属层45可以设置在沟道层30上。第二金属层45可以设置在第一导电半导体层11中。第二金属层45可以与第一导电半导体层11接触。
第一金属层40和第二金属层45可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一金属层40的侧表面可以被电流阻挡层35围绕。第一金属层40的底表面可以被电流阻挡层35围绕。第二金属层45的侧表面可以被沟道层30围绕。第二金属层45的底表面可以被沟道层30围绕。
第一金属层40的顶表面可以定位成高于有源层12的顶表面。第二金属层45的顶表面可以定位成高于有源层12的顶表面。例如，第一金属层40和第二金属层45可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在第一导电半导体层11中的第一金属层40和第二金属层45。第一金属层40和第二金属层45可以具有与第一电极80的电势相同的电势。由于第一金属层40和第二金属层45与第一电极80具有相同的电势，所以第一金属层40和第二金属层45可以具有抵抗瞬时高场的电阻。通过第一金属层40和第二金属层45可以实现电流扩散效应。此外，通过第一金属层40和第二金属层45可以提高操作电压，可以在较高的场中防止损害并且可以提高电可靠性。
图9是示出了根据实施方案的发光器件的又一个实例的截面图。在关于图9所示的发光器件的以下描述中，为了避免冗余，将省略关于参考图1所解释的元件和结构的描述。
根据本实施方案的发光器件，欧姆反射电极19可以设置在发光结构10下方。欧姆反射电极19可以实施成具有反射电极17和欧姆接触层15的功能。因而，欧姆反射电极19与第二导电半导体层13欧姆接触并且对来自发光结构10的入射光进行反射。
欧姆反射电极19可以具有多个层。例如，欧姆反射电极19可以通过交替形成Ag层和Ni层而被制备或者可以包括Ni/Ag/Ni、Ti层或Pt层。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10下方的电流阻挡层35。电流阻挡层35具有通过穿过有源层12设置在第一导电半导体层11中的顶表面。电流阻挡层35的顶表面可以与第一导电半导体层11接触。电流阻挡层35的顶表面的一部分和电流阻挡层35的侧表面的一部分可以与第一导电半导体层11物理接触。
第一金属层40可以设置在电流阻挡层35上。第一金属层40可以设置在第一导电半导体层11中。第一金属层40可以与第一导电半导体层11接触。
第一金属层40可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一金属层40的侧表面可以被电流阻挡层35围绕。第一金属层40的底表面可以被电流阻挡层35围绕。
第一金属层40的顶表面可以被定位成高于有源层12的顶表面。例如，第一金属层40可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。
第一电极80可以电连接到第一导电半导体层11。第一电极80可以设置在第一导电半导体层11之上。第一电极80可以与第一导电半导体层11接触。第一金属层40可以在垂直方向上与第一电极80交叠。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在第一导电半导体层11中的第一金属层40。第一金属层40可以具有与第一电极80的电势相同的电势。由于第一金属层40与第一电极80具有相同的电势，所以第一金属层40可以具有抵抗瞬时高场的电阻。通过第一金属层40可以实现电流扩散效应。此外，通过第一金属层40可以提高操作电压，可以防止在较高的场中受损害并且可以提高电可靠性。
图10是示出了根据实施方案的发光器件的再一个实例的截面图。在关于图10所示的发光器件的以下描述中，为了避免冗余，将省略关于参考图8所解释的元件和结构的描述。
根据本实施方案的发光器件，欧姆反射电极19可以设置在发光结构10下方。欧姆反射电极19可以实施成具有反射电极17和欧姆接触层15的功能。因而，欧姆反射电极19与第二导电半导体层13欧姆接触并且对来自发光结构10的入射光进行反射。
欧姆反射电极19可以具有多个层。例如，欧姆反射电极19可以通过交替形成Ag层和Ni层来制备或者可以包括Ni/Ag/Ni、Ti层或Pt层。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在发光结构10下方的沟道层30和电流阻挡层35。沟道层30和电流阻挡层35可以具有通过穿过有源层12而设置在第一导电半导体层11中的顶表面。沟道层30和电流阻挡层35的顶表面可以与第一导电半导体层11接触。沟道层30和电流阻挡层35的顶表面的一部分及沟道层30和电流阻挡层35的侧表面的一部分可以与第一导电半导体层11物理接触。
第一金属层40可以设置在电流阻挡层35上。第一金属层40可以设置在第一导电半导体层11中。第一金属层40可以与第一导电半导体层11接触。
第二金属层45可以设置在沟道层30上。第二金属层45可以设置在第一导电半导体层11中。第二金属层45可以与第一导电半导体层11接触。
第一金属层40和第二金属层45可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一金属层40的侧表面可以被电流阻挡层35围绕。第一金属层40的底表面可以被电流阻挡层35围绕。第二金属层45的侧表面可以被沟道层30围绕。第二金属层45的底表面可以被沟道层30围绕。
第一金属层40的顶表面可以定位成高于有源层12的顶表面。第二金属层45的顶表面可以定位成高于有源层12的顶表面。例如，第一金属层40和第二金属层45可以具有在5μm至100μm范围内的宽度和在1纳米至1000纳米范围内的厚度。
根据本实施方案的发光器件可以包括设置在第一导电半导体层11中的第一金属层40和第二金属层45。第一金属层40和第二金属层45可以具有与第一电极80的电势相同的电势。由于第一金属层40和第二金属层45与第一电极80具有相同的电势，所以第一金属层40和第二金属层45可以具有抵抗瞬时高场的电阻。通过第一金属层40和第二金属层45可以实现电流扩散效应。此外，通过第一金属层40和第二金属层45可以提高操作电压，可以防止在较高的场中受损害并且可以提高电可靠性。
图11是示出了根据本实施方案的发光器件所应用于的发光器件封装的截面图。
参考图11，根据本实施方案的发光器件封装包括主体120、形成在主体120上的第一导线电极131和第二导线电极132、设置在主体120上并且电连接到第一导线电极131和第二导线电极132的发光器件100以及围绕发光器件100的模制构件140。
主体120可以包括硅、合成树脂或金属材料，并且可以在发光器件100附近形成倾斜的表面。
第一导线电极131和第二导线电极132彼此电隔离以将电力提供给发光器件100。第一导线电极131和第二导线电极132可以通过对由发光器件100发出的光进行反射来提高光效率。此外，第一导线电极131和第二导线电极132将由发光器件100产生的热耗散到外部。
发光器件100可以安装在主体120上或第一导线电极131或第二导线电极132上。
发光器件100可以通过导线方案、芯片倒装方案和管芯粘合方案中的一种方案电连接到第一导线电极131和第二导线电极132。
模制构件140可以围绕发光器件100以保护发光器件100。此外，模制构件140可以包括磷光体以改变由发光器件100发出的光的波长。
根据本实施方案的多个发光器件或发光器件封装可以在板上排成阵列，并且包括透镜、导光板、棱镜片或漫射片的光学构件可以设置在由发光器件封装发出的光的光学路径上。发光器件封装、板和光学构件可以用作为光单元。光单元以顶视图类型或侧视图类型被实现并且不同地被设置在便携式终端和膝上型电脑的显示设备上或照明设备和指示器设备上。此外，根据另一个实施方案的照明设备可以包括根据本实施方案的发光器件或发光器件封装。例如，照明设备可以包括灯、信号灯、电子标志板和交通工具的前灯。
根据本实施方案的发光器件可以应用于光单元。光单元具有其中多个发光器件排成阵列的结构。光单元可以包括如图12和图13所示的显示设备和如图14所示的照明设备。
参考图12，根据本实施方案的显示设备1000包括导光板1041、用于将光提供给导光板1041的发光模块1031、设置在导光板1041下面的反射构件1022、设置在导光板1041上面的光学片1051、设置在光学片1051上面的显示面板1061、以及用于容纳导光板1041、发光模块1031和反射构件1022的底盖1011。然而，本实施方案不限于上述结果。
底盖1011、反射构件1022、导光板1041和光学片1051可以构成光单元1050。
导光板1041使光漫射以提供表面光。导光板1041可以包括透明材料。例如，导光板1041可以包括丙烯醛基树脂，如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、COC(环烯烃共聚物)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂之一。
发光模块1031将光提供给导光板1041的至少一侧。发光模块1031用作为显示设备的光源。
至少一个发光模块1031设置为直接地或间接地从导光板1041的一侧供给光。发光模块1031可以包括有板1033和根据上文所述的实施方案的发光器件100或发光器件封装200。发光器件封装200可以在板1033上排成阵列同时以预定间隔彼此隔开。
板1033可以是包括电路图案的印刷电路板(PCB)。此外，板1033还可以包括金属芯PCB(MCPCB)或柔性PCB(FPCB)以及PCB，但本实施方案不限于此。如果发光器件封装200安装在底盖1011的侧面上或者安装在散热板上，则可以省略板1033。散热板可以部分地与底盖1011的顶表面接触。
此外，发光器件封装200安装成使得发光器件封装200的光出口表面以预定距离与导光板1041隔开，但本实施方案不限于此。发光器件封装200可以直接地或间接地将光提供给为导光板1041的一侧的光入射部件，但本实施方案不限于此。
反射构件1022可以设置在导光板1041下方。反射构件1022将向下通过导光板1041的底表面行进的光向上反射，从而提高光单元1050的亮度。例如，反射构件1022可以包括PET、PC或PVC树脂，但本实施方案不限于此。反射构件1022可以用作为底盖1011的顶表面，但本实施方案不限于此。
底盖1011可以在其中容纳导光板1041、发光模块1031和反射构件1022。为此，底盖1011具有下述容纳部分1012，所述容纳部分1012具有带开口的顶表面的盒子形状，但本实施方案不限于此。底盖1011可以与上盖(未示出)耦接，但本实施方案不限于此。
底盖1011可以通过使用金属材料或树脂材料经由冲压工艺或挤压工艺而制造。此外，底盖1011可以包括具有优良的热传导性的金属材料或非金属材料，但本实施方案不限于此。
显示面板1061例如是包括有彼此相对的第一透明衬底和第二透明衬底以及插入在第一衬底与第二衬底之间的液晶层的LCD面板。起偏振片可以被附着到显示面板1061的至少一个表面，但本实施方案不限于此。显示面板1061通过使用穿过了光学片1051的光来显示信息。显示设备1000可以应用于多种便携式终端、笔记本电脑和膝上型电脑的监视器以及电视机。
光学片1051设置在显示面板1061与导光板1041之间并且包括至少一个透射片。例如，光学片1051包括漫射片、水平的和垂直的棱镜片以及亮度增强片中的至少一个。漫射片使入射光漫射，水平的和垂直的棱镜片将入射光集中到显示区域上，亮度增强片通过再利用待损失的光来提高亮度。此外，保护片可以被设置在显示面板1061上，但本实施方案不限于此。
导光板1041和光学片1051可以作为光学构件设置在发光模块1031的光学路径上，但本实施方案不限于此。
图13是示出了根据本实施方案的显示设备的另一个实例的截面图。
参考图13，显示设备1100包括底盖1152、其上排列有发光器件100的板1020、光学构件1154和显示面板1155。
板1020和发光器件100可以构成发光模块1060。此外，底盖1152、至少一个发光模块1060和光学构件1154可以构成光单元。
底盖1152可以在其中设置有容纳部分1153，但本实施方案不限于此。
在这种情况下，光学构件1154可以包括透镜、导光板、漫射片、水平的和垂直的棱镜片以及亮度增强片中的至少一个。导光板可以包括PC或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。可以省略导光板。漫射片使入射光漫射，水平的和垂直的棱镜片将入射光集中到显示区域上，亮度增强片通过再利用待损失的光来提高亮度。
光学构件1154设置在发光模块1060上面，以便将由发光模块1060发出的光转换成表面光。此外，光学构件1154可以使光漫射或收集光。
图14是示出了根据本实施方案的照明设备的透视图。
参考图14，根据本实施方案的照明设备可以包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、电源部2600、内壳2700以及插孔2800。根据本实施方案的照明设备还可以包括构件2300和固定器2500中的至少一个。光源模块2200可以包括根据本实施方案的发光器件封装。
例如，盖2100可以具有灯泡形状或半球形形状。盖2100可以具有部分地开放的空心结构。盖2100可以光线上耦接到光源模块2200。例如，盖2100可以漫射、散射或激发由光源模块2200提供的光。盖2100可以是光学构件。盖2100可以耦接到散热器2400。盖2100可以包括耦接到散热器2400的耦接部件。
盖2100可以包括涂有奶白颜料的内表面。奶白颜料可以包括漫射材料以使光漫射。盖2100的内表面的粗糙度可以大于盖2100的外表面的粗糙度。表面粗糙度是为了使来自光源模块2200的光充分散射和漫射的目的而设置的。
盖2100可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚碳酸酯(PC)。在上述材料当中聚碳酸酯(PC)具有优良的耐光性、耐热性和强度。盖2100可以是透明的，以使得用户可以从外部来观察光源模块2200，或者可以是不透明的。盖2100可以通过吹塑方案来形成。
光源模块2200可以设置在散热器2400的一个表面处。因此，来自光源模块2200的热被传送到散热器2400。光源模块2200可以包括光源2210、连接板2230和连接器2250。
构件2300设置在散热器2400的顶表面上，并且包括其中插入了多个光源2210和连接器2250的导向凹部2310。导向凹部2310与光源2210的板和连接器2250对应。
构件2300的表面可以涂有反光材料。例如，构件2300的表面可以涂有白色颜料。构件2300将由盖2100的内表面反射并且被返回到光源模块2200的方向的光再反射到盖2100的方向。因此，可以提高根据本实施方案的照明设备的光效率。
例如，构件2300可以包括绝缘材料。光源模块2200的连接板2230可以包括导电材料。因此，散热器2400可以电连接到连接板2230。构件2300可以由绝缘材料形成，从而防止连接板2230与散热器2400电短路。散热器2400接收来自光源模块2200和电源部2600的热并且将热耗散。
固定器2500覆盖内壳2700的绝缘部件2710的容纳凹部2719。因此，容纳在内壳2700的绝缘部件2710中的电源部2600被密封。固定器2500包括导向突起2510。导向突起2510具有孔并且电源部2600的突起通过穿过孔而延伸。
电源部2600对从外部接收的电信号进行处理或转换并且将经处理或转换的电信号提供给光源模块2200。电源部2600容纳在内壳2700的容纳凹部2719中，并且由固定器2500密封在内壳2700的内部。
电源部2600可以包括突起2610、导向部件2630、基板2650和延伸部件2670。
导向部件2630具有从基板2650的一面向外部突起的形状。导向部件2630可以插入到固定器2500中。多个组件可以设置在基板2650的一个表面上。例如，组件可以包括DC转换器以将由外部电源提供的AC功率转换成DC功率，驱动芯片以控制对光源模块2200的驱动，以及静电放电(ESD)保护器件以保护光源模块2200，但本实施方案不限于此。
延伸部件2670具有从基板2650的对侧向外部突起的形状。延伸部件2670插入到内壳2700的连接部件2750的内部中，并且从外部接收电信号。例如，延伸部件2670的宽度可以小于或等于内壳2700的连接部件2750的宽度。“+电线”和“-电线”的第一端子电连接到延伸部件2670并且“+电线”和“-电线”的第二端子可以电连接到插孔2800。
内壳2700可以包括其中与电源部2600一起的模制部件。模制部件通过使模制液体硬化而制备，并且电源部2600可以由模制部件固定在内壳2700的内部。
在本说明书中所有参考“实施方案”、“一个实施方案”、“示例性实施方案”等都意指关于本实施方案所描述的具体的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。本说明书中多个位置处出现这样的短语不一定全部都指同一实施方案。此外，在结合任何实施方案对具体的特征、结构或特性进行描述时，应当认为实现与实施方案中的其他实施方案结合的这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的视野内。
尽管参考其多个说明性的实施方案对实施方案进行了描述，但应当理解，由本领域技术人员可以设计许多其他的变型和实施方案，这些修改和实施方案也落在本公开内容的原理的精神和范围之内。更具体地，在本公开内容、附图以及所附的权利要求的范围之内多种变型和修改可以在零部件和/或主题组合配置的布置中。除组成部件和/或布置中的变型和修改之外，替代的使用对本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (19)

1.一种发光器件，包括：
发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层下方的有源层以及在所述有源层下方的第二导电半导体层；
第一电极，所述第一电极电连接到所述第一导电半导体层；
电流阻挡层，所述电流阻挡层设置在所述发光结构下方并且具有通过穿过所述有源层而设置在所述第一导电半导体层中的顶表面；
第一金属层，所述第一金属层设置在所述电流阻挡层上并且接触所述第一导电半导体层；以及
反射电极，所述反射电极电连接到所述第二导电半导体层，
设置在所述发光结构的下部周围的沟道层；以及
设置在所述沟道层上并且接触所述第一导电半导体层的第二金属层，
其中所述第一金属层和所述第二金属层两者未物理和直接接触所述第一电极，以及
其中所述第一金属层和所述第二金属层的整个顶表面接触所述第一导电半导体层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层与所述第一导电半导体层欧姆接触。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层的侧表面和底表面被所述电流阻挡层围绕。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层的顶表面被定位成高于所述有源层的顶表面。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层在垂直方向上与所述第一电极交叠。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一电极设置在所述第一导电半导体层上且同时与所述第一导电半导体层接触。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射电极设置在所述第二导电半导体层下方。
8.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述反射电极与所述第二导电半导体层之间的欧姆接触层。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二金属层与所述第一导电半导体层欧姆接触。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二金属层的侧表面和底表面被所述沟道层围绕。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二金属层的顶表面被定位成高于所述有源层的顶表面。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层或所述第二金属层的宽度在5μm至100μm的范围内。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一金属层或所述第二金属层的厚度在1纳米至1000纳米的范围内。
14.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述沟道层的顶表面被定位成高于所述有源层的顶表面。
15.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射电极的顶表面与所述电流阻挡层的底表面接触。
16.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电流阻挡层的顶表面与所述第一导电半导体层接触。
17.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电流阻挡层的顶表面的一部分和所述电流阻挡层的侧面的一部分形成与所述第一导电半导体层的物理接触。
18.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述沟道层包括氧化物或氮化物。
19.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述反射电极下方的扩散阻挡层、粘合层以及支承构件。
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