CN103779471B - 发光器件 - Google Patents

发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN103779471B
CN103779471B CN201310491634.7A CN201310491634A CN103779471B CN 103779471 B CN103779471 B CN 103779471B CN 201310491634 A CN201310491634 A CN 201310491634A CN 103779471 B CN103779471 B CN 103779471B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
semiconductor layer
conductive semiconductor
luminescent device
pathway
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.)
Active
Application number
CN201310491634.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103779471A (zh
Inventor
林东旭
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.)
Suzhou Lekin Semiconductor 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 CN103779471A publication Critical patent/CN103779471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103779471B publication Critical patent/CN103779471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes with a particular shape
    • H01L33/382—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

公开了一种发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件、以及一种照明系统。该发光器件包括：衬底；在该衬底上的第一导电半导体层；在该第一导电半导体层上的有源层；在该有源层上的第二导电半导体层；通过穿过该衬底来形成的通孔与该第一导电半导体层进行接触的第一通路电极；以及通过穿过该衬底、该第一导电半导体层、和该有源层来形成的第二通孔与该第二导电半导体层进行接触的第二通路电极。

Description

发光器件
技术领域
本实施方案涉及发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件以及照明系统。
背景技术
发光器件（LED）包括具有将电能转化为光能的特性的PN结二极管。可以通过使用包括周期表中的III-V族元素的化合物半导体来生成PN结二极管。通过调节化合物半导体的组成比，发光器件可以表现出各种颜色。
根据相关技术的LED可以根据电极层的位置而被分类为侧向型LED和垂直型LED。
同时，根据相关技术的LED封装技术，倒装芯片LED基于侧向型LED，并且蚀刻空穴注入半导体层和有源层以形成N型电极。因此，发光面积可以被缩小以使得光通量可能降低。
另外，由于根据相关技术的倒装芯片LED是基于侧向型LED，所以载流子的流动得到扩散以使得电流被集中，从而发光效率降低。
此外，根据相关技术的倒装芯片LED使用表现出低光学透射率的电极，并且使电极反射光以使得通过蓝宝石衬底提取光，所以可能降低光提取效率。
发明内容
实施方案提供了一种发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件、以及一种照明系统，其中在倒装芯片发光器件中通过确保发光面积能够提高光通量。
实施方案提供了一种发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件、以及一种照明系统，其中在倒装芯片发光器件中通过电流扩散能够确保发光效率。
实施方案提供了一种发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件、以及一种照明系统，其中在倒装芯片发光器件中通过使用表现出高光学透射率的电极材料能够提高光提取效率。
根据实施方案，提供了一种发光器件，所述发光器件包括：衬底；第一导电半导体层，所述第一导电半导体层设置在所述衬底上；有源层，所述有源层设置在所述第一导电半导体层上；第二导电半导体层，所述第二导电半导体层设置在所述有源层上；第一通路电极，所述第一通路电极通过穿过所述衬底的通孔接触所述第一导电半导体层；以及第二通路电极，所述第二通路电极通过穿过所述衬底、所述第一导电半导体层、和所述有源层的第二通孔接触所述第二导电半导体层。
根据实施方案，提供了一种发光器件，所述发光器件包括：衬底；第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，所述第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层层叠在所述衬底上；第一通路电极，所述第一通路电极通过从所述衬底的底表面穿过所述衬底来形成的通孔接触所述第一导电半导体层的底表面；第二通路电极，所述第二通路电极通过从所述衬底的底表面穿过所述衬底、所述第一导电半导体层、和所述有源层来形成的第二通孔接触所述第二导电半导体层；第一延伸电极，所述第一延伸电极从所述第一通路电极延伸同时接触所述第一通路电极的顶表面；以及第二延伸电极，所述第二延伸电极从所述第二通路电极延伸同时接触所述第二通路电极的顶表面。
根据实施方案的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件、以及照明系统，通过在倒装芯片发光器件中确保发光面积能够提高光通量。
另外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，使用表现出高热稳定性的过渡金属用于通路电极材料，从而提供表现出高可靠性的发光器件。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，通过电流扩散能够确保发光效率。
另外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，通过使用表现出高光学透射率的电极材料能够提高光提取效率。
附图说明
图1为示出根据第一实施方案的发光器件的截面视图。
图2至图8为示出制造根据第一实施方案的发光器件的方法中的制造工艺的截面视图。
图9为示出根据第二实施方案的发光器件的截面视图。
图10为示出根据第三实施方案的发光器件的截面视图。
图11为示出发光器件封装件200的视图。
图12为示出包括根据实施方案的发光器件的照明系统的一个实例的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述根据实施方案的发光器件、发光器件封装件和照明系统。
在实施方案的描述中，应当理解，当层（或膜）被称为在另一个层或衬底“上”时，该层（或膜）可以直接在另一个层或衬底上面，或者也可以存在中间层。此外，应当理解，当层被称为在另一个层“之下”时，该层可以直接在另一个层之下，也可以存在一个或更多个中间层。另外，还应当理解，当层被称为在两个层“之间”时，该层可以为在该两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。
（实施方案）
图1为示出根据第一实施方案的发光器件100的截面视图。
根据第一实施方案的发光器件100可以包括：衬底105；在衬底105上的第一导电半导体层112；在第一导电半导体层112上的有源层114；在有源层上的第二导电半导体层116；第一通路电极131，该第一通路电极131通过穿过该衬底105来形成的通孔h1与该第一导电半导体层112进行接触；以及第二通路电极132，该第二通路电极132通过穿过该衬底105、该第一导电半导体层112和该有源层114来形成的第二通孔h2接触该第二导电半导体层116。
第一导电半导体层112、有源层114和第二导电半导体层116可以构成在发光器件100中发光的发光结构110。
另外，根据实施方案，在衬底105与第一导电半导体层112之间插入缓冲层107以降低由衬底105与发光结构110之间的晶格常数差异产生的应力。
此外，根据实施方案，另外提供了围绕第一通路电极131的侧面的第一绝缘层121和围绕第二通路电极132的侧面的第二绝缘层122以防止短路。
同时，根据相关技术的发光器件封装技术，倒装芯片发光器件基于侧向型发光器件，并且蚀刻空穴注入半导体层和有源层来形成N型电极，从而露出电极注入层。在以上工艺中，显著去除有源层114，使得发光面积缩小。因此，光通量降低。
因此，根据实施方案，最优通路电极通过与根据相关技术的倒装芯片发光器件的电极结构完全不同的结构应用于倒装芯片发光器件，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积，使得能够提高光通量。另外，能够防止发射的光被电极屏蔽或反射以提高光提取效率。
另外，根据实施方案，构成第一通路电极131和第二通路电极132的电极材料可以包括过渡金属氮化物。
例如，根据相关技术，构成第一通路电极131和第二通路电极132的电极材料可以包括CrN、TiN、和CrAlN，但实施方案不限于此。
根据实施方案，构成第一通路电极131和第二通路电极132的材料包括熔点为1500℃或更高的过渡金属氮化物。因此，在倒装芯片发光器件中，表现出高热稳定性的过渡金属材料用于通路电极材料，从而提供了表现出高可靠性的发光器件。
例如，根据实施方案，在用作通路电极材料的过渡金属氮化物中，CrN表现出大约1770℃的熔点，TiN表现出大约2930℃的熔点。因此，尽管在形成了通路电极之后相对于发光结构执行外延工艺，但是由于通路电极表现出高热稳定性，所以能够提供具有高可靠性的发光器件。即使芯片在其形成之后进行操作，由于高热稳定性而也能提供具有高可靠性的发光器件。
同时，在根据相关技术的倒装芯片发光器件中使用的电极表现出低光学透射率，使得通过蓝宝石衬底提取大多数光。因此，降低了光提取效率。
因此，根据实施方案，构成第一通路电极131和第二通路电极132的材料可以包括光学透射率表现出为至少70%的过渡金属氮化物。
例如，TiN在300nm的波长下保持光学透射率为大约80%或更大，而CrAlN在250nm的波长下保持光学透射率为大约70%或更大。
因此，根据实施方案，最优通路电极被应用于倒装芯片发光器件，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积，使得能够提高光通量。此外，倒装芯片发光器件使用表现出高光学透射率的电极材料来提高光提取效率。
另外，由于根据相关技术的倒装芯片发光器件是基于侧向型发光器件，所以引起电流集中从而降低发光效率。
因此，根据实施方案，构成第一通路电极131和第二通路电极132的材料可以包括表现出高导电性的过渡金属氮化物。例如，TiN具有在大约30μΩ·cm至70μΩ·cm范围内的电阻率，而CrN具有在大约25μΩ·cm范围内的电阻率，使得第一通路电极131和第二通路电极132表现出优良的导电性。
因此，根据实施方案，构成第一通路电极131和第二通路电极132的材料包括表现出高导电性的过渡金属氮化物，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积，使得能够提高光通量。此外，通过由于高导电性产生的电流扩散能够改善发光效率。
根据实施方案的发光器件100，在倒装芯片发光器件中确保发光面积以提高光通量。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，表现出高热稳定性的过渡金属材料被用于通路电极材料，从而提供了表现出高可靠性的发光器件。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，能够通过电流扩散确保发光效率。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，使用表现出高光学透射率的电极材料以提高光提取效率。
在下文中，将参照图2至图8来描述制造发光器件的方法。
首先，如图2所示，制备衬底105。衬底105可以包括表现出优良的导热性的材料。衬底105可以包括导电衬底或绝缘衬底。例如，衬底105可以包括蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP、Ge、和Ga2O3中至少一种。在衬底105中形成凹凸结构以提高光提取效率，但实施方案不限于此。
此后，可以在衬底中形成多个通孔h1和h2。例如，通孔可以包括第一通孔h1和第二通孔h2，并且可以形成至少两个通孔。
可以通过针对衬底105的激光打孔工艺或蚀刻工艺以物理方式或化学方式来形成通孔。
接下来，如图3所示，可以在其中形成有通孔的衬底105上形成缓冲层107和一次第一导电半导体层112a。
缓冲层107和一次第一导电半导体层112a可以选择性地形成在针对衬底105的区域处。同时，可以在通孔中填充第一牺牲层（未示出）例如光刻胶膜以防止缓冲层107和一次第一导电半导体层112a在生长时被合并，但实施方案不限于此。
缓冲层107可以降低发光器件110与衬底105之间的晶格失配。构成缓冲层107的材料可以包括III-V族化合物半导体。例如，该材料可以包括GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、和AlInN中至少一种。
通过使用掺杂有第一导电掺杂剂的III-V族化合物半导体可以实现一次第一导电半导体层112a。一次第一导电半导体层112a可以包括组成式为InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，一次第一导电半导体层112a可以具有包括例如以下化合物半导体中至少一种的层的层叠结构：GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、和AlGaInP。一次第一导电半导体层112a可以包括N型半导体层，并且第一导电掺杂剂可以包括用作第一导电掺杂剂的Si、Ge、Sn、Se、和Te。
此后，如图4所示，可以在第一通孔h1的侧壁上形成第一绝缘层121，并且可以在第一通孔h1中填充第一通路电极131。在该情况下，可以在第二通孔h2中填充第二牺牲层192例如光刻胶膜，但实施方案不限于此。
第一绝缘层121可以包括电绝缘材料例如氧化物或氮化物，并且可以通过沉积方案来形成，但实施方案不限于此。
第一通路电极131可以包括过渡金属氮化物作为电极材料。例如，第一通路电极131的电极材料可以包括CrN、TiN或CrAlN中至少一种作为电极材料，但实施方案不限于此。
根据实施方案，构成第一通路电极131的材料包括熔点为1500℃的过渡金属氮化物，使得表现出高热稳定性的过渡金属材料用于通路电极材料，从而提供具有高可靠性的发光器件。
因此，根据实施方案，构成第一通路电极131的材料包括光学透射率为至少70%的过渡金属氮化物，使得最优通路电极应用于倒装芯片发光器件，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积。因此，能够提高光通量。此外，表现出高光学透射率的电极材料被用在倒装芯片发光器件中以提高光提取效率。
因此，根据实施方案，构成第一通路电极131的材料包括表现出高导电性的过渡金属氮化物，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积，使得能够提高光通量。另外，通过由于高导电性产生的电流扩散能够改善发光效率。
后续，如图5所示，在一次第一导电半导体层112a上形成二次第一导电半导体层112b，使得第一通路电极131的顶表面与二次第一导电半导体层112b进行接触。一次第一导电半导体层112a和二次第一导电半导体层112b可以构成第一导电半导体层112。
接下来，如图6所示，在第一导电半导体层112上形成有源层114和一次第二导电半导体层116a。
有源层114和一次第二导电半导体层116a不生长在第二牺牲层192上，使得有源层114和一次第二导电半导体层116a可以选择性地被生长在第一导电半导体层112的顶表面上。
有源层114包括单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构、和量子点结构中至少一种。有源层114具有阱层和势垒层的周期。阱层可以具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、和0≤x+y≤1)的组成式，并且具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、和0≤x+y≤1)的组成式。可以通过使用InGaN/GaN、GaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、和InAlGaN/InAlGaN的层叠结构来形成阱层/势垒层的至少一个周期。势垒层可以包括带隙大于阱层的带隙的半导体材料。
一次第二导电半导体层116a包括掺杂有第二导电掺杂剂的半导体。例如，一次第二导电半导体层116a可以具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、和0≤x+y≤1)的组成式。一次第二导电半导体层116a可以包括例如以下化合物半导体中的一种：GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、和AlGaInP。一次第二导电半导体层116a可以包括P型半导体层。一次第二导电掺杂剂可以包括用作P型掺杂剂的Mg、Zn、Ca、Sr、和Ba。
后续，如图7所示，可以在去除第二牺牲层192之后在第二通孔h2中形成第二绝缘层122和第二通路电极132。
类似于第一绝缘层121，第二绝缘层122可以包括电绝缘材料例如氧化物或氮化物，并且可以通过沉积方案来形成，但实施方案不限于此。
类似于第一通路电极131，第二通路电极132可以包括过渡金属氮化物。例如，第二通路电极132可以包括用作电极材料的CrN、TiN、和CrAlN中至少一种，但实施方案不限于此。
根据实施方案，构成第二通路电极132的材料包括熔点为1500℃的过渡金属氮化物，使得表现出高热稳定性的过渡金属材料用于倒装芯片发光器件中的通路电极材料，从而提供了具有高可靠性的发光器件。
因此，根据实施方案，构成第二通路电极132的材料包括光学透射率为至少70%的过渡金属氮化物，使得最优通路电极应用于倒装芯片发光器件，从而使有源层从倒装芯片发光器件中的去除最小化以确保发光面积。因此，能够提高光通量。此外，表现出高光学透射率的电极材料被用在倒装芯片发光器件中以提高光提取效率。
因此，根据实施方案，构成第二通路电极132的材料包括表现出高导电性的过渡金属氮化物以在倒装芯片发光器件中确保发光面积，使得能够提高光通量。此外，通过由于高导电性产生的电流扩散能够改善发光效率。
此后，如图8所示，可以在一次第二导电半导体层116a上形成二次第二导电半导体层116b，可以在第一通路电极131的底表面上形成第一电极141，并且可以在第二通路电极132的底表面上形成第二电极142。
一次第二导电半导体层116a和二次第二导电半导体层116b可以构成第二导电半导体层116。
第一电极141和第二电极142可以包括欧姆层（未示出）、反射层（未示出）、或组合层（未示出），但实施方案不限于此。
根据实施方案，发光结构110可以包括相反的掺杂剂。例如，第一导电半导体层112可以包括P型半导体层，并且第二导电半导体层116可以包括N型半导体层。在第二导电半导体层116上可以设置有具有与第二导电极性相反的极性的第一导电半导体层（未示出）。
发光结构110可以具有NP结结构、PN结的结构、NPN结结构以及PNP结结构中的一种。在此情况下，字母“P”表示P型半导体层，字母“N”表示N型半导体层，以及符号“-”表示P型半导体层直接或间接地接触N型半导体层。
根据实施方案的发光器件及其制造方法，可以在倒装芯片发光器件中确保光发射，所以能够提高光通量。
另外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，使用表现出高热稳定性的过渡金属材料，因此可以提供表现出高可靠性的发光器件。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，可以通过电流扩散来改善发光效率。
另外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中使用表现出高光学透射率的电极材料以改善光提取效率。
图9是示出根据第二实施方案的发光器件102的截面视图。
第二实施方案可以使用第一实施方案的技术特征。将进行下面的描述而集中在第二实施方案的附加特征。
第二实施方案还可以包括在第一通路电极131的侧向方向上延伸并且与第一通路电极131的顶表面进行接触的第一延伸电极133。
另外，第二实施方案还可以包括在第二通路电极132的侧向方向上延伸并且与第二通路电极132的顶表面进行接触的第二延伸电极134。
第一延伸电极133或第二延伸电极134可以在第一通路电极131或第二通路电极132的侧向方向上延伸，但实施方案不限于此。
由于根据相关技术的倒装芯片发光器件是基于侧向型发光器件，所以所引起的电流集中降低了发光效率。此外，根据相关技术的倒装芯片发光器件中使用的电极表现出低光学透射率，所以通过蓝宝石衬底提取大部分光以降低光提取效率。
因此，根据实施方案，设置了在第一通路电极131和第二通路电极132中的一个的侧向方向上延伸的第一延伸电极133或第二延伸电极134，从而通过电流扩散而增大载流子注入效率来显著提高发光效率。
特别地，根据第二实施方案，通过使通路电极最小化来使有源层区域的去除最小化，从而增大发光面积，因此可以提高内部发光效率。另外，如果在注入有空穴的空穴注入半导体层例如第二导电半导体层116中设置上述横向延伸电极，则横向延伸电极加速了空穴载流子的扩散以提高载流子注入效率，使得可以优化光效率的提高。
此外，根据实施方案，类似于构成通路电极的材料，横向延伸电极包括表现出高光学透射率的材料以利于所发射光的外部光提取效率，从而更提高了发光器件芯片的整个发光效率。
图10是示出根据第三实施方案的发光器件103的截面视图。
第三实施方案可以使用第一实施方案和第二实施方案中的技术特征。将进行下面的描述而集中在第三实施方案的附加特征。
根据第三实施方案，第一延伸电极133b或第二延伸电极134b在第一通路电极131或第二通路电极132的两个侧向方向上延伸以更利于电流扩散，从而可以提高发光效率。
因此，根据第三实施方案，通过使通路电极的数目最小化来扩大发光面积以提高内部发光效率，并且更加快了在通路电极的双向上的载流子的扩散，所以可以提高载流子注入效率以优化光效率的提高。
根据实施方案的发光器件及其制造方法，在倒装芯片发光器件中确保发光区域使得可以提高光通量。
另外，在倒装芯片发光器件中，使用表现出高热稳定性的过渡金属材料被用于通路电极材料，从而提供了表现出高可靠性的发光器件。
此外，根据实施方案，在倒装芯片发光器件中，可以通过电流扩散来确保发光效率。
此外，倒装芯片发光器件使用表现出高光学透射率的电极材料来提高光提取效率。
图11是示出其中安装了根据实施方案的发光器件的发光器件封装件200的视图。
根据实施方案的发光器件封装件200包括：封装体205；形成在封装体205上的第三引线电极和第二引线电极213和214；根据实施方案的发光器件100，其安装在封装体205中并且电连接至第三引线电极和第二引线电极213和214；以及围绕发光器件100的模制构件230。
封装体205可以包括硅树脂、合成树脂、或金属材料。可以在发光器件100周围形成倾斜表面。
第三引线电极和第四引线电极213和214彼此电绝缘并且向发光器件100供电。第三引线电极和第二引线电极213和214可以将从发光器件100发射的光反射以增大光效率，并且可以将从发光器件100产生的热量发散至外部。
发光器件100可以包括图1或图10中所示的发光器件，但实施方案不限于此。
发光器件100可以安装在封装体205上或者在第三引线电极213或第四引线电极214上。
发光器件100可以通过倒装芯片方案与第三引线电极213和/或第四引线电极214电连接。例如，第一电极141可以连接至第三引线电极213并且第二电极142可以连接至第四引线电极214。并且可以在第三引线电极213和第四引线电极214之间布置绝缘构件250。
模制构件230可以通过围绕发光器件100来保护发光器件100。另外，模制构件230可以包括磷光体（232）以改变从发光器件100发射的光的波长。
图12是示出包括根据实施例方案的发光器件的照明系统的实施例的分解透视图。
如图12所示，根据实施方案的照明系统可以包括盖2100、光源模块2200、散热器2400、电源部2600、内壳2700和插座2800。根据实施方案的照明系统还可以包括构件2300和夹持器2500中的至少一个。光源模块2200可以包括根据实施方案的发光器件100或发光器件模块200。
例如，盖2100可以具有泡状、半球状、部分敞开中空状。盖2100可以与光源模块2200光耦接。例如，盖2100可以将从光源模块提供的光扩散、散射、或激发。盖2100可以是光学构件的类型。盖2100可以与散热器2400耦接。盖2100可以包括与散热器2400耦接的耦接部。
盖2100可以包括覆有乳白涂料的内表面。乳白涂料可以包括扩散光的扩散材料。盖2100可以具有表面粗糙度大于外表面的表面粗糙度的内表面。设置表面粗糙度以旨在将来自光源模块2200的光充分散射和扩散。
例如，盖2100的材料可以包括玻璃、塑料、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚碳酸酯（PC）。在上述材料中，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从外部可以观察光源模块2200或者可以是不透明的。盖2100可以通过吹塑方案形成。
光源模块2200可以布置在散热器2400的一个表面上。因此，来自光源模块2200的热量被传递到散热器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可以设置在散热器2400的顶表面，并且包括其中插入有多个光源2210和连接器2250的导向槽2310。导向槽2310对应于光源2210和连接器2250的衬底。
构件2300的表面可以覆有光反射材料。例如，构件2300的表面可以覆有白色涂料。构件2300再次将由盖2100的内表面反射的并且返回至光源模块2200的方向的光反射至盖2100的方向。因此，可以改善根据实施方案的照明系统的光效率。
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可以电连接至连接板2230。构件2300可以由绝缘材料构成，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的热量并且将所述热量辐射。
夹持器2500覆盖内壳2700的绝缘部2710的容置槽2719。因此，封闭了容置在内壳2700的绝缘部2710中的电源部2600。夹持器2500包括导向突起2510。导向突起2510具有通过电源部2600的突起部2610的孔。
电源部2600对从外部接收到电信号进行处理或转换并且将所处理或转换的电信号提供给光源模块2200。电源部2600容置在内壳2700的容置槽中，并且通过夹持器2500封闭在内壳2700内。
电源部2600可以包括的突起2610、导向部2630、基底2650和延伸部2670。
导向部2630具有从基底2650的一侧突向外侧的形状。导向部2630可以插入夹持器2500中。多个组件可以布置在基底2650的一个表面上方。例如，组件可以包括：将从外部电源提供的AC源转换为DC源的DC转换器；对光源模块2200的驱动进行控制的驱动芯片；以及保护光源模块2200的静电放电（ESD）保护器件，但实施方案不限于此。
延伸部2670具有从基底2650的相反侧突向外侧的形状。延伸部2670插入内壳2700的连接部2750的内部中，并接收来自外部的电信号。例如，延伸部2670的宽度可以小于或等于内壳2700的连接部2750的宽度。“+电线”和“-电线”的第一端子电连接至延伸部2670并且“+电线”和“-电线”的第二端子可以电连接至插座2800。
在内壳2700中可以包括模制部分和电源部2600。通过硬化模制液体来制备模制部，并且电源部2600可以通过模制部固定在内壳2700内。
本说明书中对于“一个实施方案”、“实施方案”、“示例实施方案”等的任意引用表示结合实施方案描述的具体特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施方案中。本说明书中的各个位置出现的这样的短语并非都涉及相同的实施方案。此外，在结合任意实施方案描述具体的特征、结构或特性时，据认为结合实施方案的其它特征、结构或特性来实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的范围内。
虽然已参照大量示意性实施方案描述了实施方案，但是应当理解，本领域技术人员可以在本公开的原理的精神和范围内设计出大量其它修改和实施方案。更具体地，可以在本公开、附图和所附权利要求的范围内对主题组合设置的部件和/或设置进行各种变化和修改。除了部件和/或设置方面的变化和修改，替选用途对本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (15)

1.一种发光器件，包括：
衬底；
第一导电半导体层，所述第一导电半导体层设置在所述衬底上；
有源层，所述有源层直接设置在所述第一导电半导体层上；
第二导电半导体层，所述第二导电半导体层设置在所述有源层上；
第一通路电极，所述第一通路电极通过穿过所述衬底的通孔接触所述第一导电半导体层；以及
第二通路电极，所述第二通路电极通过穿过所述衬底、所述第一导电半导体层、和所述有源层的第二通孔接触所述第二导电半导体层；
第一延伸电极，所述第一延伸电极从所述第一通路电极延伸同时接触所述第一通路电极的顶表面；
第一电极，所述第一电极在所述第一通路电极的底部之下，以及
其中所述第一延伸电极的横向宽度大于所述第一电极的横向宽度，
其中所述第一延伸电极设置在所述第一导电半导体层内，以及
其中所述第一延伸电极的顶表面没有露出，
还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层围绕所述第一通路电极的侧面，
还包括第二延伸电极，所述第二延伸电极从所述第二通路电极延伸同时接触所述第二通路电极的顶表面，以及第二电极，所述第二电极在所述第二通路电极的底部之下，
其中所述第二延伸电极设置在所述第二导电半导体层内，
其中所述第二延伸电极的顶表面没有露出，
其中接触所述第一通路电极的顶表面的所述第一延伸电极在竖直方向上交叠于所述第二延伸电极。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一通路电极包括过渡金属氮化物。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一通路电极包括CrN、TiN或CrAlN中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一通路电极包括熔点为1500℃或更高的过渡金属氮化物。
5.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一通路电极包括光学透射率为至少70％的过渡金属氮化物。
6.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一通路电极包括电阻率为70μΩ·cm或更小的过渡金属氮化物。
7.根据权利要求1所述的发光器件，还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层围绕所述第二通路电极的侧面。
8.根据权利要求1或7所述的发光器件，其中所述第二通路电极包括过渡金属氮化物。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第二通路电极包括CrN、TiN、或CrAlN中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第二通路电极包括熔点为1500℃或更高的过渡金属氮化物。
11.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第二通路电极包括光学透射率为至少70％的过渡金属氮化物。
12.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第二通路电极包括电阻率为70μΩ·cm或更小的过渡金属氮化物。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二延伸电极在所述第二通路电极的一个侧向方向上延伸。
14.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二延伸电极在所述第二通路电极的两个侧向方向上延伸。
15.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二延伸电极在第二电极的纵向方向上沿平行于所述第二电极的方向延伸。
CN201310491634.7A 2012-10-18 2013-10-18 发光器件 Active CN103779471B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0115802 2012-10-18
KR1020120115802A KR101979944B1 (ko) 2012-10-18 2012-10-18 발광소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103779471A CN103779471A (zh) 2014-05-07
CN103779471B true CN103779471B (zh) 2017-03-01

Family

ID=49378167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310491634.7A Active CN103779471B (zh) 2012-10-18 2013-10-18 发光器件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9660160B2 (zh)
EP (1) EP2722899B1 (zh)
JP (1) JP2014086728A (zh)
KR (1) KR101979944B1 (zh)
CN (1) CN103779471B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576862B (zh) * 2014-12-24 2017-08-25 江苏巨晶新材料科技有限公司 一种基于铜衬底的氮化物led垂直芯片及其制备方法
KR102419272B1 (ko) * 2017-12-19 2022-07-11 엘지디스플레이 주식회사 발광 사운드 소자, 사운드 출력 장치 및 디스플레이 장치
CN108281540B (zh) * 2018-01-26 2020-05-22 扬州乾照光电有限公司 一种热电分流垂直结构led芯片及其制作方法
JP7369136B2 (ja) * 2018-03-26 2023-10-25 ローレンス・リバモア・ナショナル・セキュリティ・エルエルシー 設計された電流密度プロファイル・ダイオードレーザ
KR102097865B1 (ko) * 2018-05-04 2020-05-27 고려대학교 산학협력단 발광소자
CN111801806B (zh) * 2018-07-09 2024-04-09 首尔伟傲世有限公司 发光元件及该发光元件的制造方法
US20210408105A1 (en) * 2018-11-16 2021-12-30 Sakai Display Products Corporation Micro led device and method for manufacturing same
JPWO2020100292A1 (ja) * 2018-11-16 2021-09-24 堺ディスプレイプロダクト株式会社 マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法
WO2020100295A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法
WO2020115851A1 (ja) * 2018-12-06 2020-06-11 堺ディスプレイプロダクト株式会社 マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法
CN110265520A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 华南理工大学 优化电流分布的嵌入式电极结构led芯片及其制备方法
KR102174004B1 (ko) * 2020-03-31 2020-11-04 고려대학교 산학협력단 발광소자
CN113363365B (zh) * 2021-08-09 2021-11-05 南昌凯捷半导体科技有限公司 一种多电流通道倒装AlGaInPmini-LED芯片及其制备方法
CN116314508A (zh) * 2023-05-22 2023-06-23 江西兆驰半导体有限公司 一种高光效led外延片及其制备方法、led芯片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201265B1 (en) * 1997-03-25 2001-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Group III-V type nitride compound semiconductor device and method of manufacturing the same
CN102024890A (zh) * 2009-09-10 2011-04-20 纳普拉有限公司 发光二极管、发光装置、照明装置、显示器及信号灯

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536346A (ja) * 1991-07-31 1993-02-12 Sony Corp 金属製フイールドエミツタの作製方法
JPH11246289A (ja) * 1998-03-02 1999-09-14 Tokuyama Corp メタライズされた窒化アルミニウム基板の製造方法
JP2001176967A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
TW439304B (en) * 2000-01-05 2001-06-07 Ind Tech Res Inst GaN series III-V compound semiconductor devices
US7233028B2 (en) * 2001-02-23 2007-06-19 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and methods of forming the same
US6611002B2 (en) 2001-02-23 2003-08-26 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and methods including backside vias
US6560006B2 (en) * 2001-04-30 2003-05-06 Agilent Technologies, Inc. Two-dimensional photonic crystal slab waveguide
TWI270222B (en) * 2005-10-07 2007-01-01 Formosa Epitaxy Inc Light emitting diode chip
JP5385614B2 (ja) * 2005-12-16 2014-01-08 三星ディスプレイ株式會社 光学素子およびその製造方法
CN100446288C (zh) * 2006-08-01 2008-12-24 金芃 通孔垂直结构的半导体芯片及其制造方法
JP5324076B2 (ja) * 2007-11-21 2013-10-23 シャープ株式会社 窒化物半導体用ショットキー電極および窒化物半導体装置
KR101145299B1 (ko) * 2008-12-22 2012-05-14 한국과학기술원 질화물／텅스텐 나노복합분말의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 질화물／텅스텐 나노복합분말
KR101020910B1 (ko) * 2008-12-24 2011-03-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR20110008550A (ko) * 2009-07-20 2011-01-27 삼성전자주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2011029548A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Mitsubishi Electric Corp 電磁波透過性加飾部品
US8198107B2 (en) * 2009-10-07 2012-06-12 Edison Opto Corporation Method for manufacturing light emitting diode assembly
US20110198609A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Light-Emitting Devices with Through-Substrate Via Connections
US8604498B2 (en) * 2010-03-26 2013-12-10 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Single phosphor layer photonic device for generating white light or color lights
KR101028327B1 (ko) 2010-04-15 2011-04-12 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 제조방법 및 발광소자 패키지
US20120241718A1 (en) 2011-03-21 2012-09-27 Walsin Lihwa Corporation High performance light emitting diode
US8344392B2 (en) * 2011-05-12 2013-01-01 Epistar Corporation Light-emitting element and the manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201265B1 (en) * 1997-03-25 2001-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Group III-V type nitride compound semiconductor device and method of manufacturing the same
CN102024890A (zh) * 2009-09-10 2011-04-20 纳普拉有限公司 发光二极管、发光装置、照明装置、显示器及信号灯

Also Published As

Publication number Publication date
EP2722899A3 (en) 2015-11-18
KR101979944B1 (ko) 2019-05-17
EP2722899A2 (en) 2014-04-23
KR20140049689A (ko) 2014-04-28
US9660160B2 (en) 2017-05-23
US20140110742A1 (en) 2014-04-24
EP2722899B1 (en) 2018-07-25
JP2014086728A (ja) 2014-05-12
CN103779471A (zh) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103779471B (zh) 发光器件
CN102169935B (zh) 发光器件
EP2296197B1 (en) Light emitting device, light emitting device package and lighting system including the same
CN104704641B (zh) 发光器件
JP6153322B2 (ja) 発光素子
CN104241469B (zh) 发光器件及照明系统
CN104662676A (zh) 发光元件
CN105932134A (zh) 发光器件封装和包括该发光器件封装的照明设备
CN110383509A (zh) 发光器件
CN106165127A (zh) 发光器件和具有该发光器件的照明系统
CN104300050B (zh) 发光器件及照明系统
CN101840983B (zh) 发光器件、发光器件封装及包括发光器件封装的照明系统
CN103996675B (zh) 发光器件
CN104518060B (zh) 发光器件及包括发光器件的发光器件封装件和照明系统
CN104241481B (zh) 发光器件和照明系统
CN102044607A (zh) 发光器件、发光器件封装和包括所述发光器件封装的照明系统
CN103187496B (zh) 发光器件
CN105489722B (zh) 发光二极管封装结构、发光二极管晶粒及其制造方法
KR101916032B1 (ko) 발광소자
US10510925B2 (en) Light-emitting device and lighting system comprising same
CN103928584B (zh) 发光器件
CN104364915B (zh) 发光器件
KR101823687B1 (ko) 발광소자
KR20150010147A (ko) 발광소자 및 조명시스템
KR101920238B1 (ko) 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210820

Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd.