CN104241486B - 半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半导体发光器件及其制造方法。所述半导体发光器件包括发光结构，所述发光结构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。所述器件还可包括：第一电极，其连接至第一导电类型半导体层；和第二电极，其连接至第二导电类型半导体层并具有焊盘区和在一个方向上从焊盘区延伸的指区。第二电极可包括：透明电极部件，其布置在第二导电类型半导体层上，并在其中包括至少一个开口；至少一个反射部件，其在所述开口中与透明电极部件分隔开，并且设置在焊盘区和指区中；以及接合部件，其布置在反射部件的至少一部分上，并包括在指区中彼此分隔开的多个接合指部件和设置在焊盘区中的接合焊盘部件。

Description

半导体发光器件及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年6月17日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2013-0069192的优先权，该申请的公开以引用方式并入本文中。
技术领域
与示例性实施例一致的器件和方法涉及半导体发光器件及其制造方法。
背景技术
半导体发光器件是这样一种半导体器件，由于当电流施加至该半导体器件时电子和空穴在其p型半导体层和n型半导体层之间的接合部分处复合，该半导体器件能够发射各种颜色的光。与基于灯丝的发光器件相比，半导体发光器件具有各种优点，诸如相对长的寿命、低功耗、卓越的初始驱动特征和高抗振性。因此，对半导体发光器件的需求持续增加。具体地说，能够发射单波长区的蓝光的第III族氮化物半导体近来尤为突出。
通过在衬底上生长包括n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层以及形成在它们之间的有源层的发光结构来获得利用这种第III族氮化物半导体的发光器件。在这种情况下，可在发光结构的表面上形成电极，以便将外部电信号施加至所述结构。随着对大功率和高效率半导体发光器件的需求增加，需要能够防止光反射率劣化并显著减小电流浓度的电极结构。
发明内容
示例性实施例提供了一种半导体发光器件及其制造方法，所述半导体发光器件通过显著减小光吸收和有效地分布电流而具有改进的亮度。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种半导体发光器件，其包括：发光结构，其包括第一导电类型半导体层、设置在第一导电类型半导体层上的有源层和设置在有源层上的第二导电类型半导体层；第一电极，其设置在第一导电类型半导体层上；以及第二电极，其具有焊盘区和从焊盘区延伸的指区，其中，第二电极包括：透明电极部件，其设置在第二导电类型半导体层上，并具有设置在焊盘区和指区中的开口；反射部件，其设置在焊盘区和指区中的透明电极部件的开口中的第二导电类型半导体层上，并在开口中与透明电极部件分隔开；以及接合部件，其包括：多个接合指部件，其设置在指区中的反射部件上并彼此分隔开；以及接合焊盘部件，其设置在焊盘区中的反射部件上。
接合焊盘部件可覆盖焊盘区中的透明电极部件的开口，并延伸至透明电极部件上。
接合焊盘部件在焊盘区中的透明电极部件的开口中可介于透明电极部件与反射部件之间。
所述多个接合指部件可延伸跨过指区中的透明电极部件的开口并延伸至透明电极部件上。
所述多个接合指部件在指区中的透明电极部件的开口中可介于透明电极部件与反射部件之间。
所述多个接合指部件中的每一个接合指部件可与所述多个接合指部件中的相邻接合指部件分隔开预定距离。
接合部件还可包括连接部件，其从接合焊盘部件延伸，并连接接合指部件。
接合指部件在指区从焊盘区延伸的第一方向上可具有第一宽度，并且在垂直于第一方向的第二方向上可具有第二宽度，并且其中，第二宽度大于第一宽度。
接合焊盘部件的面积可大于接合指部件中的每一个接合指部件的面积，并且接合焊盘部件可具有圆形形状，该圆形形状具有大于接合指部件的第二宽度的第三宽度。
半导体发光器件还可包括电流阻挡层，其在焊盘区中的透明电极部件的开口中介于反射部件与第二导电类型半导体层之间。
第一电极可包括：第一反射部件，其设置在第一导电类型半导体层上；以及第一接合部件，其设置在第一反射部件上。
第一电极可具有第一焊盘区和从第一焊盘区延伸的第一指区，并且第一电极可包括：第一反射部件，其设置在第一导电类型半导体层上，第一反射部件包括布置在第一焊盘区中的反射焊盘部件和布置在第一指区中并彼此分隔开的多个反射指部件；以及第一接合部件，其设置在第一焊盘区和第一指区中的第一反射部件上。
第一接合部件可设置在所述多个反射指部件之间的第一导电类型半导体层上。
半导体发光器件还可包括光漫射层，其设置在第一导电类型半导体层上，并暴露出第一导电类型半导体层的一部分，其中，第一电极包括：第一反射部件，其设置在光漫射层和第一导电类型半导体层的暴露部分上；以及第一接合部件，其设置在第一反射部件上。
第一电极可具有第一焊盘区和从第一焊盘区延伸的多个第一指区，其中，第二电极的指区可包括从第二电极的焊盘区延伸的多个第二指区，并且第一电极的第一指区和第二电极的第二指区可交替地布置以形成电流分散网。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解以上和其它方面，其中：
图1是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图2是沿着线II-II'截取的图1的半导体发光器件的示意性剖视图；
图3是沿着线IIIA-IIIA'和线IIIB-IIIB'截取的图1的半导体发光器件的示意性剖视图；
图4是示出根据示例性实施例的半导体发光器件的第二电极的另一示例的局部切除的透视图；
图5是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图6是沿着线VIA-VIA'和线VIB-VIB'截取的图5的半导体发光器件的示意性剖视图；
图7是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图8是沿着线VIIIA-VIIIA'和线VIIIB-VIIIB'截取的图7的半导体发光器件的示意性剖视图；
图9A至图9F是示出制造根据示例性实施例的半导体发光器件的方法中的各主要工艺的剖视图；
图10是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图11是沿着线XIA-XIA'和线XIB-XIB'截取的图10的半导体发光器件的示意性剖视图；
图12是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图13是沿着线XIII-XIII'截取的图12的半导体发光器件的示意性剖视图；
图14是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图15是沿着线XIV-XIV'截取的图14的半导体发光器件的示意性剖视图；
图16是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
图17是示出根据示例性实施例的布置第二接合部件的方法的示图；
图18和图19是分别示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于封装件的示例的示图；
图20和图21是分别示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于背光部件的示例的示图；
图22是示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于发光装置的示例的示图；以及
图23是示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于前灯的示例的示图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述示例性实施例。然而，本申请的发明构思可按照许多不同的形式实现，并且不应理解为限于本文阐述的示例性实施例。此外，提供这些示例性实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明构思的范围完全传递给本领域技术人员。在图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的附图标记将始终指代相同或相似的元件。
图1是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。
图2是沿着线II-II'截取的图1的半导体发光器件的示意性剖视图。
图3是沿着线IIIA-IIIA'和线IIIB-IIIB'截取的图1的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图1至图3，半导体发光器件100可包括衬底101、设置在衬底101上的缓冲层110和设置在缓冲层110上的发光结构120。发光结构120可包括第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。另外，半导体发光器件100可包括作为电极结构的第一电极130和第二电极140。第一电极130可包括第一反射部件134和第一接合部件136。第二电极140可包括透明电极部件142、第二反射部件144和第二接合部件146。
如本文所用，基于附图使用术语‘在……之上’、‘上部’、‘上表面’、‘在……之下’、‘下部’、‘下表面’、‘侧表面’等，并且根据器件或封装件实际设置的方向，所述术语可实际上不同。
可设置衬底101作为用于半导体生长的衬底。衬底101可由诸如蓝宝石、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等的绝缘材料、导电材料或半导体材料形成。广泛地用作氮化物半导体生长衬底的蓝宝石可为具有电绝缘特性和六菱形R3c对称性的晶体。蓝宝石在C轴方向上可具有的晶格常数，并且在A轴方向上可具有的晶格常数，并且可包括C(0001)平面、A(1120)平面、R(1102)平面等。在这种情况下，C平面主要用作氮化物生长衬底，这是因为C平面相对有利于氮化物膜的生长并且在高温下稳定。多个不平坦结构可形成在衬底101的上表面(即，半导体层的生长表面)上。由于所述不平坦结构，可提高半导体层的结晶特性、发光效率等。
然而，根据各个示例性实施例，衬底101可与第一电极130一起用作半导体发光器件100的电极，并且在这种情况下，衬底101可由导电材料形成。因此，衬底101可由包括以下物质之一的材料形成，所述物质有：金(Au)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、硅(Si)、硒(Se)、锗(Ge)、氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)，例如，掺有铝(Al)的硅(Si)材料。
设置缓冲层110以减轻在衬底101上生长的发光结构120中的晶格缺陷，并且可由包括氮化物等的未掺杂的半导体层形成缓冲层110。缓冲层110可减轻由例如蓝宝石形成的衬底101与叠置在衬底101的上表面上并由GaN形成的第一导电类型半导体层122之间的晶格常数的差异，以因此提高GaN层的结晶特性。可利用未掺杂的GaN、AlN和InGaN等形成缓冲层110，并且可在500℃至600℃的低温下生长缓冲层110以具有几十至几百埃的厚度。这里，术语“未掺杂的”指示未对半导体层执行单独的掺杂工艺，并且例如在氮化镓半导体利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的情况下，杂质浓度固有地存在于半导体层中，可以包括约1014至1018/cm3量的用作掺杂物的硅(Si)等。然而，在示例性实施例中，缓冲层110不是必要元件，因此根据示例性实施例可省略缓冲层110。
发光结构120可包括按次序地设置在衬底101上的第一导电类型半导体层122、有源层124和第二导电类型半导体层126。第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126可分别为n型半导体层和p型半导体层。然而，示例性实施例不限于此，并且第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126可分别为p型半导体层和n型半导体层。第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126可由氮化物半导体形成，例如由成分为AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的材料形成。除氮化物半导体之外，可利用基于AlGaInP的半导体或基于AlGaAs的半导体形成第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126。
有源层124可介于第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126之间，并由于电子和空穴的复合发射具有预定等级能量的光。有源层124可包括其能带隙小于第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126的能带隙的材料。例如，当第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126由基于GaN的化合物半导体形成时，有源层124可包括基于InAlGaN的化合物半导体，其能带隙小于GaN的能带隙。另外，有源层124可具有量子势垒层和量子阱层交替叠置的多量子阱(MQW)结构，例如InGaN/GaN结构。
设置第一电极130和第二电极140以用于第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126的外部电连接，并可分别连接至第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126。第一电极130和第二电极140可基于衬底101设置在相同方向上。
第一电极130可设置在第一导电类型半导体层122的上表面上，使得通过发光结构110的台面蚀刻区暴露第一电极130。第二电极140可设置在第二导电类型半导体层126上。第一电极130可包括第一反射部件134和第一接合部件136，并且第二电极140可包括透明电极部件142、第二反射部件144和第二接合部件146。
第一电极130以及第二电极140的第二反射部件144和第二接合部件146可分别包括焊盘区P和指区F，指区F从焊盘区P延伸并具有比焊盘区P的宽度更窄的宽度，以使得电流能够均匀地注射至整个发光结构120中。
第一电极130可沿着发光结构120的边缘区设置在第一导电类型半导体层122的暴露的上表面上，以更有效地散布电流。
在第一电极130中，第一反射部件134可用于防止在其电极区中吸收从有源层124发射的光，并且可由与第一导电类型半导体层122具有欧姆特性的单层或多层导电材料形成。例如，第一反射部件134可包括Ag、Al、Rh和Ir之一，并且可为选自包括Mg、Zn、Sc、Hf、Zr、Te、Se、Ta、W、Nb、Cu、Si、Ni、Co、Mo、Cr、Mn、Hg、Pr和La的组中的至少一个与Ag或Al的合金。
第一接合部件136可为第一电极130的接触导电线、焊料凸块等的区域，并且可包括Au、W、Pt、Si、Ir、Ag、Cu、Ni、Ti、Cr等以及它们的合金中的至少一个，但是也可包括与第一反射部件134的材料不同的材料。
第二电极140的透明电极部件142可具有形成在其中的开口OP。第二反射部件144设置在透明电极部件142的开口OP中，并且与透明电极部件142分隔开预定距离。第二接合部件146从第二反射部件144的一部分延伸至与第二反射部件144相邻的透明电极部件142的一部分。
透明电极部件142的开口OP可具有这样的形状，其中开口OP在第二电极140的焊盘区P和指区F中连续。透明电极部件142可由具有高光透射率等级和相对优秀的欧姆接触性能的透明导电氧化物层形成，并且可由选自包括氧化铟锡(ITO)、掺锌氧化铟锡(ZITO)、氧化锌铟(ZIO)、氧化镓锌(GIO)、氧化锌锡(ZTO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺镓氧化锌(GZO)、In4Sn3O12和Zn1-xMgxO(氧化锌镁，0≤x≤1)的组中的至少一个形成。
第二反射部件144可设置在开口OP中并具有这样的形状，其中第二反射部件144在第二电极140的指区F和焊盘区P中连续。第二反射部件144可与透明电极部件142分隔开预定距离。在第二反射部件144形成为接触透明电极部件142的情况下，会在它们之间的结界面中产生界面化合物，从而使驱动电压增大，并且由于界面化合物会导致光吸收从而降低亮度。在第二反射部件144相对更加远离透明电极部件142的情况下，第二反射部件144会具有较小的面积，从而使反射率劣化。因此，第二反射部件144可与透明电极部件142分隔开一定距离，所述距离例如在从约3μm至约6μm的范围内。第二反射部件144可由与第一反射部件134的材料相同的材料形成。
在图2和图3中，虽然第二反射部件144示为其厚度大于透明电极部件142的厚度，但是根据示例性实施例，第二反射部件144的厚度不限于此，而是可小于或等于透明电极部件142的厚度。
第二接合部件146可包括接合焊盘部件146P和多个接合指部件146F。第二接合部件146可由与第一接合部件136的材料相同的材料形成，并且可包括与第二反射部件144的材料不同的材料。
参照图2，接合焊盘部件146P可延伸至透明电极部件142上，同时覆盖焊盘区P中的第二反射部件144，并填充第二反射部件144与透明电极部件142之间的空隙。在指区F中，多个接合指部件146F可排列在一条线上，同时彼此分隔开预定距离。接合指部件146F的数量不限于附图中示出的示例性实施例，并且可根据示例性实施例变化。参照图3，接合指部件146F也可延伸至透明电极部件142上，同时覆盖第二反射部件144并填充第二反射部件144与透明电极部件142之间的空隙。虽然图3中示出了接合焊盘部件146P和接合指部件146F具有相同高度的情况，但是根据示例性实施例，接合焊盘部件146P可具有相对大的高度。
接合指部件146F中的每一个在指区F从焊盘区P延伸的第一方向上(例如，在X-方向上)可具有第一宽度D1，并且在垂直于第一方向的第二方向上(例如，在Y-方向上)可具有第二宽度D2，第二宽度D2大于第一宽度D1。接合指部件146F的形状不限于图1所示的示例性实施例，而是可不同地改变为诸如矩形或椭圆形的形状。接合焊盘部件146P可形成为其面积大于接合指部件146F的面积，并且如图1所示，接合焊盘部件146P具有圆形形状，该圆形形状具有大于第二宽度D2的第三宽度D3。多个接合指部件146F中的每一个可以距离D4和距离D5同与其相邻的接合指部件146F分隔开。根据示例性实施例，距离D4和距离D5可彼此相等或彼此不等。
根据示例性实施例的半导体发光器件100可包括延伸至指区F的第二反射部件144和具有相对小的面积的多个接合指部件146F，以显著提高光提取效率。另外，可将施加至接合焊盘部件146P的外部电信号通过第二反射部件144传送至指区F中的接合指部件146F，并到达透明电极部件142，以显著降低电流浓度，从而不管指区F的长度如何都可有效地执行电流分散。
虽然示例性实施例例示了具有水平式结构的半导体发光器件100，其中第一导电类型半导体层122的一部分暴露出来，但是示例性实施例不限于此，并且也可使用具有竖直式结构的半导体发光器件。
图4是示出根据示例性实施例的半导体发光器件的第二电极的示例的局部切除的透视图。为了方便理解，图4仅示出了对应于图1至3的半导体发光器件100中的第二电极140的一部分，并且示出了接合焊盘部件246P的局部切除的示图。
参照图4，第二电极240可包括：透明电极部件242，其具有在其中形成的开口OP；第二反射部件244，其与透明电极部件242分隔开预定距离，并设置在开口OP中；以及第二接合部件246，其从第二反射部件244的一部分延伸至邻近第二反射部件244的透明电极部件242的一部分。第二接合部件246可包括接合焊盘部件246P和多个接合指部件246F。
在图4的示例性实施例中，接合指部件246F中的每一个可具有哑铃形状，其中接合指部件246F在透明电极部件242上的宽度D7大于其在第二反射部件244上的宽度D6。根据示例性实施例，接合指部件246F可具有从第二反射部件244至透明电极部件242逐渐增大的宽度。因此，透明电极部件242与接合指部件246F之间的接触面积可增大，从而可进一步有效地执行电流分散。
图5是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图6是沿着线VIA-VIA'和线VIB-VIB'截取的图5的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图5和图6，半导体发光器件300可包括设置在衬底301上的缓冲层310和设置在缓冲层310上的发光结构320。发光结构320可包括第一导电类型半导体层322、有源层324和第二导电类型半导体层326。另外，半导体发光器件300可包括作为电极结构的第一电极330和第二电极340。第二电极340可包括透明电极部件342、第二反射部件344和第二接合部件346。
第二电极340可包括：透明电极部件342，其具有在其中形成在其中的开口OP；第二反射部件344，其与透明电极部件342分隔开预定距离，并设置在开口OP中；以及第二接合部件346，其从第二反射部件344的一部分延伸至邻近第二反射部件344的透明电极部件342的一部分。
在图5和图6的示例性实施例中，第二接合部件346可包括接合焊盘部件346P、多个接合指部件346F和连接部件346C。连接部件346C可将接合焊盘部件346P与多个接合指部件346F连接，并可设置为从接合焊盘部件346P的一端穿过各接合指部件346F的中心部分。连接部件346C的宽度可等于或小于设置在连接部件346C下方的第二反射部件344的宽度。
图7是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图8是沿着线VIIIA-VIIIA'和线VIIIB-VIIIB'截取的图7的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图7和图8，半导体发光器件400可包括设置在衬底401上的缓冲层410、发光结构420和电流阻挡层450，并且发光结构420可包括第一导电类型半导体层422、有源层424和第二导电类型半导体层426。另外，半导体发光器件400可包括作为电极结构的第一电极430和第二电极440。第二电极440可包括透明电极部件442、第二反射部件444和第二接合部件446。
电流阻挡层450可设置在第二导电类型半导体层426上，但是也可设置在透明电极部件442中的开口OP下方，同时具有与开口OP的形状相似的形状，并且与开口OP相比，电流阻挡层450具有更大的尺寸。因此，透明电极部件442可形成在电流阻挡层450的边缘上。电流阻挡层450可包括绝缘材料，例如可包括SiO2、SiN、Al2O3、HfO、TiO2和ZrO之一。
由于电流阻挡层450，施加至第二接合部件446的电信号(例如电流)可通过透明电极部件442容易地在整个发光结构420中散布，而不限制于在第二接合部件446的下部。
图9A至图9F是示出制造根据示例性实施例的半导体发光器件的方法中的各主要工艺的剖视图。具体地说，图9A至图9F是沿着图7的线IX-IX'截取的上述参照图7和图8描述的半导体发光器件的剖视图。然而，图1至图6的半导体发光器件也可按照与图7和图8的方式相似的方式制造。
参照图9A，缓冲层410可首先形成在衬底401上。然而，根据示例性实施例，可省略缓冲层410。如上所述，衬底401可由蓝宝石、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等形成，并且缓冲层410可由未掺杂的GaN、AlN、InGaN等形成。
接着，可利用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、氢化物气相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)等的工艺形成发光结构420，其包括按次序地在缓冲层410上生长的第一导电类型半导体层422、有源层424和第二导电类型半导体层426。
参照图9B，电流阻挡层450可形成在第二导电类型半导体层426的一个区上，在所述区上将形成第二反射部件444和第二接合部件446(参照图7和图8)。可利用分离的掩模层通过沉积工艺和图案化工艺形成电流阻挡层450。电流阻挡层450的尺寸可形成为大于图7和图8所示的透明电极部件442的开口OP的尺寸。
参照图9C，透明电极部件442可形成在电流阻挡层450和第二导电类型半导体层426上。透明电极部件442可由诸如ITO、CIO、ZnO等的透明导电材料形成。
参照图9D，可部分蚀刻透明电极部件442、第二导电类型半导体层426、有源层424和第一导电类型半导体层422以暴露出第一导电类型半导体层422的至少一部分。
通过蚀刻工艺暴露出的第一导电类型半导体层422的表面是用于形成第一电极430(请参照图7和图8)的区域。在掩模层形成在透明电极部件442上之后(除用于形成第一电极430的区域以外)，可通过湿蚀刻或干蚀刻形成台面蚀刻区M。根据示例性实施例，可执行蚀刻工艺，使得可仅将第一导电类型半导体层422的上表面部分地暴露，而不用蚀刻第一导电类型半导体层422。
参照图9E，通过利用分离的掩模层去除透明电极部件442的一部分以形成开口OP。可通过例如湿蚀刻形成开口OP。开口OP可形成在电流阻挡层450上并小于电流阻挡层450，从而暴露出电流阻挡层450。因此，电流阻挡层450和透明电极部件442可在开口OP的周围以预定宽度重叠。
接着，可执行射频(RF)等离子处理。通过RF等离子处理，氧化层可形成在第一导电类型半导体层422的暴露的表面上，从而可减小第一导电类型半导体层422与第一反射部件434之间的功函数的差异，以增大电流注入效率。例如，当第一导电类型半导体层422由GaN形成并且第一反射部件434包括Al时，可通过RF等离子处理在第一导电类型半导体层422与第一反射部件434之间形成Ga2O3层。然而，根据示例性实施例，可省略RF等离子处理。
然后，可形成第一反射部件434和第二反射部件444。第一反射部件434可形成在第一导电类型半导体层422的通过台面蚀刻区M暴露出来的表面上，并且第二反射部件444可形成在开口OP中的电流阻挡层450上。第二反射部件444可与透明电极部件442分隔开预定距离。可通过相同工艺由相同材料形成第一反射部件434和第二反射部件444，但也可通过分离工艺由不同材料来形成。
参照图9F，可形成第一接合部件436和第二接合部件446。第一接合部件436可在台面蚀刻区M中形成在第一反射部件434上，并且第二接合部件446可形成为覆盖第二反射部件444并与透明电极部件442的一部分重叠。第二接合部件446可形成为填充透明电极部件442与第二反射部件444之间的空隙。
可通过相同工艺由相同材料形成第一接合部件436和第二接合部件446，但也可通过分离工艺由不同材料来形成。
图10是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图11是沿着线XIA-XIA'和线XIB-XIB'截取的图10的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图10和图11，半导体发光器件500可包括设置在衬底501上的缓冲层510和设置在缓冲层510上的发光结构520。发光结构520可包括第一导电类型半导体层522、有源层524和第二导电类型半导体层526。另外，半导体发光器件500可包括作为电极结构的第一电极530和第二电极540。
第二电极540可包括：透明电极部件542，其具有在其中形成的第一开口OP1和第二开口OP2；第二反射部件544，其与透明电极部件542分隔开预定距离，并设置在第一开口OP1和第二开口OP2中；以及第二接合部件546，其布置在第二反射部件544或透明电极部件542上。
透明电极部件542可具有在其中形成的多个第一开口OP1和单个第二开口OP2，并且多个第一开口OP1可在指区F中排列在一条线上同时彼此分隔开预定距离，而单个第二开口OP2可设置在焊盘区P中。第一开口OP1和第二开口OP2可具有岛屿形状，并且第二开口OP2可大于第一开口OP1。多个第一开口OP1的形状和数量不限于示出的示例性实施例，而是可不同地改变。
第二反射部件544的形状可与第一开口OP1和第二开口OP2的形状相似，并且第二反射部件544的一些部分可具有岛屿形状，其中第二反射部件544的一些部分在第一开口OP1和第二开口OP2中彼此分隔开。
第二接合部件546可包括接合焊盘部件546P、多个接合指部件546F和连接部件546C。
接合焊盘部件546P可延伸至透明电极部件542上，同时覆盖焊盘区P中的第二反射部件544，并且在第二开口OP2中填充第二反射部件544与透明电极部件542之间的空隙。
多个接合指部件546F在指区F中可排列在一条线上，同时彼此分隔开预定距离。接合指部件546F的数量不限于附图中示出的示例性实施例，而是可根据示例性实施例变化。接合指部件546F可延伸至透明电极部件542上，同时覆盖第二反射部件544，并且在第一开口OP1中填充第二反射部件544与透明电极部件542之间的空隙。
连接部件546C可将接合焊盘部件546P与多个接合指部件546F连接，并且可设置为从接合焊盘部件546P的一端穿过各接合指部件546F的中心部分。
根据示例性实施例的半导体发光器件500可包括具有相对小尺寸的多个接合指部件546F，并且在指区F中第二反射部件544的面积可明显减小，从而进一步提高光提取效率。另外，即使在第一开口OP1之间的区域中，连接部件546C和透明电极部件542也彼此接触，以允许注入电流，从而提高光均匀度。
图12是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图13是沿着线XIII-XIII'截取的图12的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图12和图13，半导体发光器件600可包括设置在衬底601上的缓冲层610和发光结构620，并且发光结构620可包括第一导电类型半导体层622、有源层624和第二导电类型半导体层626。另外，半导体发光器件600可包括作为电极结构的第一电极630和第二电极640。
第一电极630可包括第一反射部件634和第一接合部件636。在示例性实施例中，第一电极630可包括焊盘区P和指区F，并且第一反射部件634可包括反射焊盘部件634P和多个反射指部件634F。多个反射指部件634F可在反射指部件634F延伸的方向上在指区F中排列为彼此隔离。也就是说，多个反射指部件634F可彼此分隔开预定距离。
第一接合部件636可布置在第一反射部件634上并在多个反射指部件634F之间与第一导电类型半导体层622接触。因此，在根据示例性实施例的半导体发光器件600中，可进一步有效地执行从第一电极630注入电流。此外，在上述参照图9E的制造工艺中，可省略RF等离子处理，以形成简化的工艺。
图14是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图15是沿着线XIV-XIV'截取的图14的半导体发光器件的示意性剖视图。
参照图14和图15，半导体发光器件700可包括设置在衬底701上的缓冲层710和发光结构720，并且发光结构720可包括第一导电类型半导体层722、有源层724和第二导电类型半导体层726。另外，半导体发光器件700可包括作为电极结构的第一电极730和第二电极740。具体地说，在示例性实施例中，半导体发光器件700还可包括设置在第一导电类型半导体层722上的光漫射层760，第一电极730设置在光漫射层760上。
第一电极730可包括第一反射部件734和第一接合部件736，并具有焊盘区P和指区F。
光漫射层760可设置在第一电极730的下部的预定区中，以暴露出第一导电类型半导体层722。具体地说，光漫射层760可暴露出焊盘区P中的第一导电类型半导体层722，并且暴露出指区F的彼此分隔开的预定区中的第一导电类型半导体层722。因此，第一反射部件734可仅直接接触第一导电类型半导体层722的暴露区。
光漫射层760可包括例如SiO2、SiN、Al2O3、HfO、TiO2和ZrO中的至少一个的绝缘材料。
在根据示例性实施例的半导体发光器件700中，光漫射层760可设置在第一导电类型半导体层722的暴露的上表面的一些部分上，其可防止从发光结构720发射的光在第一电极730与第一导电类型半导体层722之间的界面处全反射，从而提高亮度。
图16是根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性平面图。图17是示出根据示例性实施例的布置第二接合部件的方法的示图。
参照图16，半导体发光器件800的第一电极830和第二电极840可基于衬底设置在相同方向上。在图16中，半导体发光器件800的一些组件未示出，并且对它们的描述可参照以上描述。
第一电极830可设置在通过发光结构820的台面蚀刻区暴露出的第一导电类型半导体层的上表面上，并且第二电极840可设置在布置在发光结构820的上部上的第二导电类型半导体层上。第二电极840可包括透明电极部件842、第二反射部件844和第二接合部件846。第二接合部件846可包括接合焊盘部件846P和多个接合指部件846F。
在示例性实施例中，第一电极830以及第二电极840的第二反射部件844和第二接合部件846可分别包括焊盘区P和多个指区F，多个指区F从焊盘区P延伸，并具有比焊盘区P的宽度更窄的宽度，以使得电流能够均匀地注入整个发光结构820中。如图16所示，第一电极830可包括两个指区F，而第二电极840的第二反射部件844和第二接合部件846可包括三个指区F。然而，第一电极830和第二电极840的指区F的数量不限于图16和图17中示出的示例性实施例，而是可根据示例性实施例不同地改变。第一电极830的指区F以及第二反射部件844和第二接合部件846的指区F可交替设置。由于第一电极830和第二电极840的布置方式，电流可在发光结构820中有效地流动，以增加发光效率。
参照图16和图17，例示了布置多个接合指部件846F的方法。图17中可示出根据给定的电流值利用电流分散长度在发光结构820的设有第二接合部件846的上表面上由虚线示出的虚拟电流分散网。可通过电流分散网形成多个六边形区域H，并且多个接合指部件846F可设置在六边形区域H的顶点中。然而，考虑到第一电极830的布置方式，接合指部件846F可不设置在六边形区域H的特定行和列中。此外，在第二电极840的设置在三个指区F的中间的指区F中，接合指部件846F可设置在六边形区域H的顶点(也就是说，两条线彼此交叉的点)中。
在单个指区F中，彼此相邻的接合指部件846F可彼此分隔开距离D4，并且距离D4的值可与电流分散长度的值相等。
根据上述布置方式，多个接合指部件846F可规则地排列在发光结构820的上表面上，从而可进一步有效地执行电流散布。
图18和图19是分别示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于封装件的示例的示图。
参照图18，半导体发光器件封装件1000包括半导体发光器件1001、封装件主体1002和一对引线框1003。半导体发光器件1001可安装在引线框1003上，以通过布线W与引线框1003电连接。根据示例性实施例，半导体发光器件1001可安装在封装件1000的另一部分上(例如，封装件主体1002上)而非引线框1003上。封装件主体1002可具有杯形，以提高光反射效率，并且这种反射杯可填充有包括透光材料的密封构件1005，以包封半导体发光器件1001和布线W。在示例性实施例中，半导体发光器件封装件1000可包括图1至图8或图10至图16的各半导体发光器件中的任一个。
参照图19，半导体发光器件封装件2000包括半导体发光器件2001、安装板2010和密封构件2003。另外，波长转换部件2002可形成在半导体发光器件2001的上表面和侧表面上。半导体发光器件2001可安装在安装板2010上，并且通过布线W与安装板2010电连接。
安装板2010可包括衬底主体2011、上表面电极2013和下表面电极2014。另外，安装板2010还可包括连接上表面电极2013和下表面电极2014的穿通电极2012。安装板2010可设置为诸如PCB、MCPCB、MPCB、FPCB等的板，并且可按照多种方式使用其结构。
波长转换部件2002可包括荧光材料或量子点。密封构件2003可具有其上表面向上凸出的凸透镜形状，但是根据示例性实施例也可具有凹透镜形状，从而可控制通过密封构件2003的上表面发射的光的取向角。
在示例性实施例中，半导体发光器件封装件2000可包括图1至图8或图10至图16的各种半导体发光器件中的任一个。
图20和图21是分别示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于背光部件的示例的示图。
参照图20，背光单元3000包括安装在衬底3002上的光源3001和设置在光源3001上方的至少一个光学片材3003。光源3001可为具有与以上参照图18和图19描述的结构相同或相似的结构的半导体发光器件封装件。可替换地，图1至图8或者图10至图16的各半导体发光器件之一可直接安装在衬底3002上(所谓的板上芯片(COB)式)。
图20的背光单元3000中的光源3001朝着设置在光源3001上侧的液晶显示(LCD)装置发射光。另一方面，安装在根据图21所示的示例性实施例的背光单元4000中的衬底4002上的光源4001侧向发光，并且发射的光入射至导光板4003，从而背光单元4000可用作表面光源。穿过导光板4003的光可向上发射，并且反射层4004可形成在导光板4003的底表面下方，以提高光提取效率。
图22是示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于发光装置的示例的示图。
参照图22的分解透视图，发光装置5000例示为灯泡式灯，并包括发光模块5003、驱动单元5008和外部连接器单元5010。另外，可额外包括诸如外部壳体5006、内部壳体5009、盖单元5007等的外部结构。发光模块5003可包括光源5001和在其上安装有光源5001的电路板5002，光源5001的结构与以上参照图18和图19描述的半导体发光器件封装件的结构相同或相似。示例性实施例示出了将单个光源5001安装在电路板5002上的情况；然而，可根据需要将多个光源安装在电路板5002上。
外部壳体5006可用作热辐射部件，并包括与发光模块5003直接接触以改进散热的散热板5004和覆盖发光装置5000的侧表面的热辐射翅片5005。盖单元5007可设置在发光模块5003上方，并且可具有凸透镜形状。驱动单元5008可设置在内部壳体5009内，并且可连接至诸如插座结构的外部连接器单元5010，以从外部电源接收功率。另外，驱动单元5008可将接收到的功率转换为适于驱动发光模块5003的光源5001的电流源，并将转换后的电流源供应至光源5001。例如，驱动单元5008可设置为AC-DC转换器、整流电路部件等。
此外，发光装置5000还可包括通信模块。
图23是示出将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于前灯的示例的示图。
参照图23，用作车辆照明元件等的前灯6000可包括光源6001、反射单元6005和透镜覆盖单元6004，透镜覆盖单元6004包括空心导向部件6003和透镜6002。光源6001可包括图18和图19的半导体发光器件封装件中的至少一个。
前灯6000还可包括热辐射单元6012，其使光源6001产生的热向外消散。热辐射单元6012可包括散热器6010和冷却风扇6011，以有效地散热。另外，前灯6000还可包括壳体6009，其允许将热辐射单元6012和反射单元6005固定在其中，并因此支承它们。壳体6009的一个表面可设有中心孔6008，热辐射单元6012插入中心孔6008中以与其结合。
一体地连接至壳体6009的所述一个表面并在垂直于壳体6009的所述一个表面的方向上弯曲的壳体6009的另一表面可设有前向孔6007，从而反射单元6005可设置在光源6001上方。因此，前向侧可通过反射单元6005敞开，并且反射单元6005可固定至壳体6009，以使得敞开的前向侧对应于前向孔6007，从而通过设置在光源6001上方的反射单元6005反射的光可穿过前向孔6007以向外发射。
如上所述，根据示例性实施例，可提供通过明显减小光吸收和有效地分布电流而具有改进亮度的半导体发光器件。
虽然已经示出并描述了示例性实施例，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求限定的本发明构思的精神和范围的前提下，可作出修改和改变。

Claims (15)

1.一种半导体发光器件，包括：
发光结构，其包括第一导电类型半导体层、设置在所述第一导电类型半导体层上的有源层和设置在所述有源层上的第二导电类型半导体层；
第一电极，其设置在所述第一导电类型半导体层上；以及
第二电极，其具有焊盘区和从所述焊盘区延伸的指区，其中，所述第二电极包括：
透明电极部件，其设置在所述第二导电类型半导体层上，并具有设置在所述焊盘区和所述指区中的开口；
反射部件，其设置在所述焊盘区和所述指区中的透明电极部件的开口中的第二导电类型半导体层上，并在所述开口中与所述透明电极部件分隔开；以及
接合部件，其包括：多个接合指部件，其设置在所述指区中的反射部件上并彼此分隔开；以及接合焊盘部件，其设置在所述焊盘区中的反射部件上，其中，所述接合焊盘部件覆盖所述焊盘区中的透明电极部件的开口，并延伸至所述透明电极部件上，并且所述接合焊盘部件在所述焊盘区中的透明电极部件的开口中介于所述透明电极部件与所述反射部件之间。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述多个接合指部件延伸跨过所述指区中的透明电极部件的开口并延伸至所述透明电极部件上，并且
所述多个接合指部件在所述指区中的透明电极部件的开口中介于所述透明电极部件与所述反射部件之间。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述多个接合指部件中的每一个接合指部件与所述多个接合指部件中的相邻接合指部件分隔开预定距离。
4.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述接合部件还包括连接部件，其从所述接合焊盘部件延伸，并连接所述接合指部件。
5.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述接合指部件在所述指区从所述焊盘区延伸的第一方向上具有第一宽度，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第二宽度，并且
其中，所述第二宽度大于所述第一宽度。
6.根据权利要求5所述的半导体发光器件，其中，所述接合焊盘部件的面积大于所述接合指部件中的每一个接合指部件的面积，并且所述接合焊盘部件具有圆形形状，该圆形形状具有大于所述接合指部件的第二宽度的第三宽度。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件，还包括电流阻挡层，其在所述焊盘区中的透明电极部件的开口中介于所述反射部件与所述第二导电类型半导体层之间。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一电极包括：
第一反射部件，其设置在所述第一导电类型半导体层上；以及
第一接合部件，其设置在所述第一反射部件上。
9.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一电极具有第一焊盘区和从所述第一焊盘区延伸的第一指区，并且
所述第一电极包括：
第一反射部件，其设置在所述第一导电类型半导体层上，所述第一反射部件包括布置在所述第一焊盘区中的反射焊盘部件和布置在所述第一指区中并彼此分隔开的多个反射指部件；以及
第一接合部件，其设置在所述第一焊盘区和所述第一指区中的第一反射部件上。
10.根据权利要求9所述的半导体发光器件，其中，所述第一接合部件设置在所述多个反射指部件之间的第一导电类型半导体层上。
11.根据权利要求1所述的半导体发光器件，还包括光漫射层，其设置在所述第一导电类型半导体层上，并暴露出所述第一导电类型半导体层的一部分，
其中，所述第一电极包括：
第一反射部件，其设置在所述光漫射层和所述第一导电类型半导体层的暴露部分上；以及
第一接合部件，其设置在所述第一反射部件上。
12.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一电极具有第一焊盘区和从所述第一焊盘区延伸的多个第一指区，
其中，所述第二电极的指区包括从所述第二电极的焊盘区延伸的多个第二指区，并且
所述第一电极的第一指区和所述第二电极的第二指区交替地布置以形成电流分散网。
13.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述接合指部件与所述接合焊盘部件分隔开。
14.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述开口是围绕所述焊盘区和所述指区中的反射部件的周围的连续区。
15.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述开口包括所述指区中的至少一个第一开口和所述焊盘区中的第二开口，并且所述至少一个第一开口与所述第二开口分隔开，并且
其中，所述反射部件包括设置在所述至少一个第一开口中的至少一个第一反射部件和设置在所述第二开口中的第二反射部件。
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