CN104737308A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方案涉及发光装置、制造所述发光装置的方法、发光装置封装体及照明系统。根据所述一个实施方案的发光装置包含：第一导电半导体层(112)；在第一导电半导体层(112)上的氮化镓基超晶格层(124)；在氮化镓基超晶格层(124)上的有源层(114)；在有源层(114)上的第二导电氮化镓基层；和在第二导电氮化镓基层上的第二导电半导体层(116)，其中第二导电氮化镓基层可包括在有源层(114)上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层(其中，0<x<1，0<y<1)(128)。

Description

发光装置
技术领域
本实施方案涉及发光装置、其制造方法、发光装置封装体及照明系统。
背景技术
发光装置包含具有将电能转换为光能的特性的P-N结二极管。发光装置可以包含属于元素周期表中III族和V族的复合半导体。通过调整复合半导体的组成比，发光装置能够表现多种颜色。
当对发光装置施加正向电压时，N层的电子与P层的空穴结合，从而可以生成对应于导带与价带间能隙的能量。该能量主要以热和光的形式发射。在所述发光装置的情况下，该能量以光的形式生成。
例如，氮化物半导体表现优异的热稳定性和宽的带隙能，使得该氮化物半导体在光学装置和高功率电子装置领域中备受关注。特别地，使用该氮化物半导体的蓝色、绿色和紫外(UV)发光装置已经被商业化且被广泛使用。
近来，随着对高效率发光装置需求的增加，光强度的增强已经成为了问题。
为了增强光强度，已经进行了各种尝试改善有源层(MQW)、电子阻挡层(EBL)和有源层的下层的结构，但没有获得良好的结果。
发明内容
技术问题
本实施方案涉及能够增强光强度的发光装置、其制造方法、发光装置封装体及照明系统。
技术方案
根据本发明，提供包含以下的发光装置：第一导电半导体层(112)；在第一导电半导体层(112)上的氮化镓基超晶格层(124)；在氮化镓基超晶格层(124)上的有源层(114)；在有源层(114)上的第二导电氮化镓基层；在第二导电氮化镓基层上的第二导电半导体层(116)。第二导电氮化镓基层可以包括在有源层(114)上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层(其中0＜x＜1,0＜y＜1)(128)。
有益效果
根据本实施方案，能够提供具有能够增强光强度的最佳结构的发光装置、其制造方法、发光装置封装体及照明系统。
附图说明
图1为显示根据第一实施方案的发光装置的截面图。
图2为显示根据第一实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
图3为显示光强度作为根据第一实施方案的发光装置和根据比较例的发光装置的波长的函数变化的图。
图4为显示根据第二实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
图5为显示根据实施方案的工作电压(Vf)和光强度(Po)的图。
图6为显示根据第三实施方案的发光装置的截面图。
图7为显示根据第三实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
图8为显示根据第四实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
图9为显示根据第五实施方案的发光装置的截面图。
图10为显示根据第五实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
图11为显示具有根据实施方案的发光装置的发光装置封装体的截面图。
图12～图14为显示根据实施方案的照明装置的图。
具体实施方式
在实施方案的说明中，将会理解，当层(或膜)、区域、图案或结构被称作在另一个基板、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个垫或另一个图案“上”或“下”时，它能够“直接地”或“间接地”在另一个基板、层(或膜)、区域、垫或图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。已经参照附图对层的这种位置进行了说明。
实施方案
图1为显示根据第一实施方案的发光装置100的截面图，图2为显示根据第一实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
根据所述实施方案的发光装置100包括：第一导电半导体层112；在第一导电半导体层112上的氮化镓基超晶格层124；在氮化镓基超晶格层124上的有源层114；在有源层114上的第二导电氮化镓基层；在第二导电氮化镓基超晶格层上的第二导电半导体层116。
基板105可以包含具有优异导热性的材料，且可以包含导电基板或绝缘基板。例如，基板105可以包含蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP、Ge和Ga2O3中的至少一种。
根据所述实施方案，提供光反射图案P从而增强光提取效率。例如，可以在基板105上形成图案化的蓝宝石基板(PSS)从而增强光提取效率。
此外，根据所述实施方案，在基板105上形成缓冲层107和未掺杂的半导体层108从而降低发光结构110的材料与基板105的材料之间的晶格失配。例如，缓冲层107可以由III-V族复合半导体如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN和AlInN中的至少一种形成，但所述实施方案不限于此。
然后，在未掺杂的半导体层108上形成第一导电半导体层112。例如，第一导电半导体层112可以包含具有组成式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半导体材料。具体地，第一导电半导体层112可以包含GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP和InP中的至少一种，但所述实施方案不限于此。
根据所述实施方案，可以在第一导电半导体层112上形成氮化镓基超晶格层124。氮化镓基超晶格层124可以有效地降低由第一导电半导体层112与有源层114之间的晶格失配导致的应力。
根据所述实施方案，有源层114可以包含单量子井结构、多量子井结构(MQW)、量子线结构和量子点结构中的至少一种。
有源层114的井层114w/阻挡层114b可以包含InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs、GaP(InGaP)/AlGaP对结构中的至少一种，但所述实施方案不限于此。井层可以由具有比阻挡层的带隙低的带隙的材料形成。
根据所述实施方案，提供了具有能够提高光强度的最佳结构的发光装置。
根据现有技术的氮化物基化合物，电子的迁移率大于空穴的迁移率。因此，电子比空穴更快地通过多量子井结构从而到达P型氮化物半导体层。换而言之，电子可以在不与空穴复合的情况下流入P型氮化物半导体层。为了防止该现象且将电子束缚在多量子井结构中，通常使用AlGaN基电子阻挡层(EBL)。
然而，由于AlGaN基电子阻挡层具有较高的能带隙，所以AlGaN基电子阻挡层妨碍引入多量子井结构中的空穴从而增大正向电压。
为了解决以上问题，在根据所述实施方案的发光装置100中，第二导电氮化镓基超晶格层可以包括第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层(其中0＜x＜1,0＜y＜1)128。
根据所述实施方案，在第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128中，在AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)可以大于在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)。第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以具有大于或等于有源层的量子井114b的能带隙的能带隙。
第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以具有多个循环，且在AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)和在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)可以为恒定的。
例如，第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以具有约三个循环或五个循环，在AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)可以在0.20≤x≤0.30的范围内，在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)可以在0.05≤x≤0.10的范围内，但所述实施方案不限于此。
在第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128中，AlxGa(1-x)N层和AlyGa(1-y)N层可以以约5mm～7mm范围内的厚度形成，但所述实施方案不限于此。
图3为显示光强度E作为根据第一实施方案的发光装置的波长WD的函数变化和光强度R作为根据比较例的发光装置的波长WD的函数变化的图。
在图3中，在根据所述实施方案的发光装置中，有源层114的量子井114w和量子井114b使用7-循环MQW，第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128具有四个循环，但所述实施方案不限于此。
在图3的比较例中，有源层的量子井和量子势垒使用7-循环MQW，且使用常规AlGaN基电子阻挡层作为电子阻挡层。
根据所述实施方案的发光装置，可以提供第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128从而提高光强度。具体地，在第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128中有源层的缺陷合并是可能的，使得通过应变缓和能够提高长波长光的强度。
另外，根据所述实施方案，有源层的循环增加至五对至七对，使得即使光发射效率增加时有源体积也增加从而有效地降低串联电阻，使得能够提高光强度。
图4为显示根据第二实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
第二实施方案可以使用第一实施方案的技术特征，在关注第二实施方案的主要特征的同时将对下面的实施方案进行说明。
根据第二实施方案，第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以具有多个循环，且在各个AlxGa(1-x)N中的各Al的浓度(x)可以从有源层114向来自有源层114的第二导电半导体层116增加且然后减少，在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)可以为恒定的。
例如，第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以包含依次层压的第二导电第一Alx1Ga(1-x1)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a1/128b、第二导电第二Alx2Ga(1-x2)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a2/128b、第二导电第三Alx3Ga(1-x3)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a3/128b和第二导电第四Alx4Ga(1-x4)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a4/128b，但所述实施方案不限于此。
例如，如图4中所示，在第二导电第一Alx1Ga(1-x1)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a1/128b的Alx1Ga(1-x1)N 128a1中的Al的浓度(x1)可以低于在第二导电第二Alx2Ga(1-x2)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a2/128b的Alx2Ga(1-x2)N 128a2中的Al的浓度(x2)。
另外，在第二导电第四Alx4Ga(1-x4)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a4/128b的Alx4Ga(1-x4)N中的Al的浓度(x4)可以低于在第二导电第三Alx3Ga(1-x3)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128a3/128b的Alx3Ga(1-x3)N中的Al的浓度(x3)。
图5为显示根据所述实施方案的光强度(Po)和工作电压(Vf)的图。
根据所述实施方案，在Alx1Ga(1-x1)N中的Al的浓度(x1)和Alx2Ga(1-x2)N中的Al的浓度(x2)中，随着Al的组成降低，芯片(芯片Po)的光强度增强且工作电压(Vf)降低。在Alx3Ga(1-x3)N中的Al的浓度(x3)和Alx4Ga(1-x4)N中的Al的浓度(x4)中，随着Al的组成增加，芯片(芯片Po)的光强度增强且工作电压(Vf)降低。因此，在图5中所示的三个试验例(试验例1、试验例2和试验例3)中，一个试验例(试验例3)可以为最佳实施方案，但所述实施方案不限于此。
根据所述实施方案，在Alx1Ga(1-x1)N、Alx2Ga(1-x2)N、Alx3Ga(1-x3)N和Alx4Ga(1-x4)N各自中的Al的浓度可以大于8％。
根据所述实施方案，第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以具有多个循环，且控制各个AlxGa(1-x)N中的各Al的浓度(x)从有源层114向第二半导体层116降低，由此增加空穴的迁移率从而降低工作电压(Vf)，且有效地阻挡电子从而提高低漏电特性并增加光强度。
图6为显示根据第三实施方案的发光装置的截面图，图7为显示根据该实施方案的发光装置的能带图的实例的图，图8为显示根据第四实施方案的发光装置的能带图的实例的图。
第三和第四实施方案可以使用第一和第二实施方案的技术特征。在关注第三和第四实施方案的技术特征的同时将进行以下说明。
根据第三和第四实施方案，第二导电氮化镓基层129可以包含：在有源层114上的具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层(其中，0＜x＜1,0＜y＜1)127，在具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127上的具有第一浓度的第二导电GaN层126，和在具有第一浓度的第二导电GaN层126上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128。
第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128可以为具有第三浓度的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128。第一浓度可以高于第二浓度和第三浓度。
根据所述实施方案，通过具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127可以降低有源层114与具有第三浓度的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层128之间的晶格失配，且能够防止有源层114的热分解。具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128能够更有效地阻挡电子。
根据第三和第四实施方案，可以将具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127设置为比具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128更靠近有源层114。
因此，可以在具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127与具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128之间插入具有第一浓度的第二导电GaN层126。
如上所述，以使得第一浓度高于第二浓度和第三浓度的方式将具有第一浓度的第二导电GaN层126插入具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127与具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128之间，由此解决在形成第一导电半导体层112、具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127和具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128的过程中掺杂浓度可能不会增加的问题。
换而言之，在具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127和具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128中，随着Al的组成增加，AlN的键能增加，使得掺杂可能困难。因此，插入具有表示更高掺杂浓度的第一浓度的第二导电GaN层126从而增强光强度且降低工作电压。
另外，与当仅使用具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127和具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128两者时相比，当将具有第一浓度的第二导电GaN层126系统地与具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层127和具有第三浓度的第二导电AlzGa(1-z)N层128结合时，具有表示更高掺杂浓度的第一浓度的第二导电GaN层126能够更充分地向有源层114提供空穴。因此，发光装置的工作电压降低，且能够降低从发光装置发射的热的量。
图9为显示根据第五实施方案的发光装置105的能带图的实例的图。
根据第五实施方案，氮化镓基超晶格层124可以具有从第一导电半导体层112向有源层114变化的带隙能级。
例如，氮化镓基超晶格层124的带隙能级可以以从第一导电半导体层112向有源层114的阶的形式降低，但所述实施方案不限于此。
例如，氮化镓基超晶格层124可以包含在与第一导电半导体层112相邻的区域A处的具有第一带隙能的第一组氮化镓基超晶格层121和在第一组氮化镓基超晶格层121上的具有低于第一带隙能的第二带隙能的第二组氮化镓基超晶格层122(区域B)。
另外，氮化镓基超晶格层124可以还包含设置在与有源层114相邻的区域C处的第二组氮化镓基超晶格层122上的具有第三带隙能的第三组氮化镓基超晶格层123。
第三带隙能可以等于或低于第二带隙能，但所述实施方案不限于此。
在这种情况下，第一组氮化镓基超晶格层121可以包含第一组井121w和第一组势垒121b，第二组氮化镓基超晶格层122可以包含第二组井122w和第二组势垒122b，第三组氮化镓基超晶格层123可以包含第三组井123w和第三组势垒123b。
氮化镓基超晶格层124可以包含InxGa1-xN/GaN超晶格层(其中，0＜x＜1)，第一带隙能级与第二带隙能级间的差D可以等于或高于氮化镓基超晶格层的光子能级。
例如，仅当在属于各个组的氮化镓基超晶格层中的井深度的差(能量差)等于或高于InGaN的声子能量(约88meV)时，热电子能量的一部分可以以声子能量的形式进行传递。
根据所述实施方案的氮化镓基超晶格层124可以具有至少两个能阶且有源层114的量子井(多量子井)114w的深度为大约200meV，因此能够提供多个能阶且可以通过量子井的深度除以最小声子能量而确定能阶的数目。
根据所述实施方案，通过调整在各组的井中含有的In的浓度可以对各组的能级进行调整。
例如，可以将在第二组氮化镓基超晶格层122中含有的In的浓度设定为高于在第一组氮化镓基超晶格层121中含有的In的浓度的值，由此使第二组井122w的能级降低至低于第一组井121w的能级。
根据所述实施方案，通过具有多个能阶的氮化镓基超晶格层将热电子冷却，使得能够提供具有有效电子注入层的高功率发光装置。
根据所述实施方案，为了通过更有效地冷却热电子而增强电子注入效率，可以对各组GaN基超晶格层的厚度进行控制。
例如，第一组氮化镓基超晶格层121的厚度可以薄于第二组氮化镓基超晶格层122的厚度。
在这种情况下，设置在第一组氮化镓基超晶格层121中的第一组井121w的厚度可以等于设置在第一组氮化镓基超晶格层121中的第一组势垒121b的厚度，且可以在多个循环中制备第一组井121w和第一组势垒121b。例如，可以将第一组井121w和第一组势垒121b控制为具有在约1nm～3nm范围内的相等厚度且可以以多个循环进行制备使得与其中设置单个厚井和单个厚势垒的情况相比能够有效地冷却热载流子。
另外，可以将设置在第二组氮化镓基超晶格层122中的第二组井122w和第二组势垒122b控制为具有在约1nm～3nm范围内的相等厚度且可以以多个循环进行制备使得与其中设置单个厚井和单个厚势垒的情况相比能够引起热载流子的冷却。
在这种情况下，第二组井122w的厚度可以等于第一组井121w的厚度且第二组势垒122b的厚度可以等于第一组势垒121b的厚度。因此，即使载流子识别在氮化镓基超晶格层中的预定的能量势垒，由于具有规定厚度的所述井和势垒，载流子可能也不会在氮化镓基超晶格层内猝灭，使得能够顺利地注入载流子。
根据实施方案，第二组氮化镓基超晶格层122的总厚度可以比第一组氮化镓基超晶格层121的总厚度厚。例如，第二组氮化镓基超晶格层122可以包含以约8～12个循环重复形成的第二组井122w与第二组势垒122b，第一组氮化镓基超晶格层121可以包含以约3～5个循环重复形成的第一组井121w与第一组势垒121b。
根据所述实施方案，在与部分冷却的热载流子相遇的第二组氮化镓基超晶格层122中而不是在首先与热载流子相遇的第一组氮化镓基超晶格层121中能够对热载流子稳定地冷却更长时间，因此可以将热载流子有效地冷却，从而防止热载流子溢出。
另外，根据所述实施方案，在第三组氮化镓基超晶格层123中的第三组井123w的厚度可以等于第二组井122w的厚度且薄于第三组势垒123b的厚度。
例如，第三组井123w的厚度可以在约1nm～约3nm的范围内，第三组势垒123b的厚度可以在约7nm～约11nm的范围内，但所述实施方案不限于此。
根据所述实施方案，第三组势垒123b可以与有源层114相邻，且作为最后势垒的第三组势垒123b的厚度可以比其他组的势垒和井的厚度厚。
根据所述实施方案，可以用第一导电元素对第三组势垒123b进行掺杂从而提高电子注入效率。
另外，根据所述实施方案，在第三组势垒123b与有源层114的量子井114w间还设置未掺杂的GaN层125从而防止掺杂在第三组势垒123b中的第一导电元素扩散入有源层114和阻挡光发射的复合。
根据所述实施方案，通过具有多个能阶的氮化镓基超晶格层对热电子进行冷却，使得能够提供具有有效的电子注入层的高功率发光装置。
其后，参照图1，在第二导电氮化镓基层129上形成第二导电半导体层116。
第二导电半导体层116可以包含半导体化合物。第二导电半导体层116可通过使用III-V-II-VI族复合半导体来实现，且可以用第二导电型掺杂剂进行掺杂。
例如，第二导电半导体层116可以包含具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1和0≤x+y≤1)组成式的半导体材料。如果第二导电半导体层116为P型半导体层，则用作P型掺杂剂的第二导电掺杂剂可以包含Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。
其后，可以在第二导电半导体层116上设置有透射电极130。透射电极130可以包含透射欧姆层，且可以通过层压单个金属或通过以多层层压金属合金与金属氧化物而形成以使得可以有效地进行载流子注入。
透射电极130可以包含如下的至少一种：ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)、GZO(氧化镓锌)、IZON(IZO氮化物)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-Ga ZnO)、ZnO、IrOx、RuOx和NiO，但所述实施方案不限于此。
根据所述实施方案，第一导电半导体层112可以包含N型半导体层且第二导电半导体层116可以包含P型半导体层，但所述实施方案不限于此。另外，可以在第二导电半导体层116上形成具有与第二导电半导体层116的极性相反的极性的半导体层如N型半导体层(未说明)。因此，发光结构110可以包含N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构中的一种。
随后，如图7中所示，可以将透射电极130、第二导电半导体层116、第二导电氮化镓基层129、有源层114和氮化镓基超晶格层124的一部分去除从而露出第一导电半导体层112。
然后，在透射电极130上形成第二电极132，且在露出的第一导电半导体层112上形成第一电极131.
根据所述实施方案，能够提供具有能够提高发光强度的光学结构的发光装置、其制造方法、发光装置封装体和照明系统。
图11为显示具有根据所述实施方案的发光装置的发光装置封装体200的截面图。
根据所述实施方案的发光装置封装体200包含封装体主体205、安装在封装体主体205中的第三和第四电极层213和214、安装在封装体主体205中且与第三和第四电极层213和214电连接的发光装置100以及包围发光装置100的成型构件230。
封装体主体205可以包含硅材料、合成树脂材料或金属材料。封装体主体205可以具有在发光装置100的周边部分处形成的倾斜面。
第三和第四电极层213和214彼此电隔离且向发光装置100提供电力。另外，第三和第四电极层213和214可以反射发射自发光装置100的光从而增加光效率，以及将发射自发光装置100的光放出到外部。
发光装置100可以包含如在图1、6和9中所示的外侧型发光装置，但所述实施方案不限于此。换而言之，发光装置可以包含立式发光装置或倒装芯片发光装置。
可以将发光装置安装在封装体主体205中，或者可以安装在第三电极层213或第四电极层214上。
通过线方案、倒装芯片方案或芯片焊接方案中的一种可以将发光装置100与第三电极层213和/或第四电极层214电连接。根据所述实施方案，为了说明目的通过线230将发光装置100与第三电极层213电连接，且以与第四电极层214直接接触的方式与第四电极层214电连接。
通过包围发光装置100，成型构件230可以保护发光装置100。另外，在成型构件230中包含磷光剂232从而改变发射自发光装置100的光的波长。
图12～图14为显示包含根据所述实施方案的发光装置的照明装置的图。
图12为显示根据所述实施方案的照明装置从照明装置的顶部观察时的透视图。图13为显示根据实施方案的照明装置从照明装置的底部观察时的透视图。图14为显示图13的照明装置的分解透视图。
参照图12～图14，根据所述实施方案的发光装置可以包含罩2100、光源模块2200、散热器2400、电源部件2600、内壳2700和灯座2800。另外，根据所述实施方案的照明装置可以还包含构件2300和固定器2500中的至少一个。光源模块2200可以包含根据所述实施方案的发光装置100或发光装置封装体。
例如，罩2100可以具有球形、半球形、部分开口的中空形。罩2100可以与光源模块2200光学连接。例如，罩2100可以漫射、散射或激发由光源模块提供的光。罩2100可以为一种光学构件。罩2100可以连接至散热器2400。罩2100可以包含连接至散热器2400的连接部件。
罩2100可以包含涂布有乳白色颜料的内表面。乳白色颜料可以包含漫射材料从而漫射光。罩2100可以具有表面粗糙度大于其外表面的表面粗糙度的内表面。为了充分地散射和漫射来自光源模块2200的光而提供表面粗糙度。
罩2100的材料可以包含玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)。在以上材料中聚碳酸酯(PC)具有优异的耐光性、耐热性和强度。罩2100可以为透明的使得使用者可以从外部观察光源模块2200，或者为不透明的。罩2100可以通过吹塑方案形成。
可以将光源模块2200设置在散热器2400的一个表面处。因此，将来自光源模块2200的热传送至散热器2400。光源模块2200可以包含光源2210、联接片2230和连接头2250。
将构件2300设置在散热器2400的顶部表面处，且包含其中插入有多个光源2210和连接头2250的导槽2310。导槽2310对应于光源2210的基板和连接头2250。
构件2300的表面可以涂布有反光材料。例如，可以用白色颜料对构件2300的表面进行涂布。构件2300将通过罩2100的内表面进行反射并且返回至光源模块2200的光再次反射至罩2100。因此，可以提高根据所述实施方案的照明装置的光效率。
例如，构件2300可以包含绝缘材料。光源模块2200的联接片2230可以包含导电材料。因此，可以将散热器2400电连接至联接片2230。构件2300可以由绝缘材料形成从而防止联接片2230与散热器2400电短路。散热器2400接收来自光源模块2200和电源部件2600的热并辐射该热。
固定器2500覆盖内壳2700的绝缘部件2710的容置槽2719。因此，容置在内壳2700的绝缘部件2710中的电源部2600是封闭的。固定器2500包含导向凸部2510。导向凸部2510具有穿过电源部件2600的凸部2610的孔。
电源部件2600处理或转换从外部接收的电信号且将处理的或转换的电信号提供至光源模块2200。使电源部件2600容置在内壳2700的容置槽中且通过固定器2500封闭在内壳2700内部。
电源部件2600可以包含凸部2610、导向部件2630、基体2650和扩展部件2670。
导向部件2630具有从基体2650的一侧突出到外部的形状。可以将导向部件2630插入固定器2500中。可以在基体2650的一个表面之上设置多个组件。例如，所述组件可以包含将从外部电源提供的交流电转换为直流电的直流变换器、控制光源模块2200的驱动的驱动芯片和保护光源模块2200的静电放电(ESD)保护装置，但实施方案不限于此。
扩展部件2670具有从基座2650的对侧突出到外部的形状。使扩展部件2670插入内壳2700的连接部件2750的内部，且从外部接收电信号。例如，扩展部件2670的宽度可以窄于或等于内壳2700的连接部件2750的宽度。将“+电线”和“-电线”的接线端子电连接至扩展部件2670且可以将“+电线”和“-电线”的接线端子电连接至灯座2800。
内壳2700可以在其中包含成型部件和电源部件2600。通过对成型液体进行硬化可以制备成型部件，且通过成型部件可以将电源部件2600固定在内壳2700的内部。
工业实用性
可以将根据所述实施方案的发光装置封装体布置在基板上，且可以将导光板、棱镜片、散射片和荧光板设置在发射自发光装置封装体的光路上。可以将发光装置封装体、基板和光学构件用作背光单元或照明单元。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。
根据实施方案，能够提供具有能够增强光强度的最佳结构的发光装置、其制造方法、发光装置封装体及照明系统。
本说明书中提到的任意“一个实施方案”、“实施方案”、“示例方式实例”等指的是结合该实施方案说明的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施方案中。出现在说明书中各处的这种短语不一定指的是相同的实施方案。另外，当结合任意实施方案对特定特征、结构或特性进行说明时，认为这种特征、结构或特性与实施方案的其它特征、结构或特性一起作用是在本领域技术人员的理解范围内。
尽管实施方案已经其参考许多说明性实施方案进行了说明，但应该理解，本领域的技术人员能够设计大量落在该公开内容的原理的主旨和范围内的许多其它修改和实施方案。更特别地，在公开、附图和附属权利要求书的范围内，在主题组合安排的组成部分和/或安排中各种变化和修改是可能的。除组成部分和/或安排中的变化和修改外，对本领域技术人员而言可选使用也将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种发光装置，其包含：
第一导电半导体层；
在所述第一导电半导体层上的氮化镓基超晶格层；
在所述氮化镓基超晶格层上的有源层；
在所述有源层上的第二导电氮化镓基层；和
在所述第二导电氮化镓基层上的第二导电半导体层，
其中所述第二导电氮化镓基层包含在所述有源层上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层(其中0＜x＜1，0＜y＜1)。
2.权利要求1的发光装置，其中在所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层中，在AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)高于在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)。
3.权利要求2的发光装置，其中所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层具有多个循环，以及
在所述AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)和在所述AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)为恒定的。
4.权利要求2的发光装置，其中所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层具有多个循环，
在所述AlxGa(1-x)N中的Al的浓度(x)从所述有源层向所述第二导电半导体层增加并减少，以及
在AlyGa(1-y)N中的Al的浓度(y)为恒定的。
5.权利要求4的发光装置，其中所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层包含依次层压的第二导电第一Alx1Ga(1-x1)N/AlyGa(1-y)N超晶格层、第二导电第二Alx2Ga(1-x2)N/AlyGa(1-y)N超晶格层、第二导电第三Alx3Ga(1-x3)N/AlyGa(1-y)N超晶格层和第二导电第四Alx4Ga(1-x4)N/AlyGa(1-y)N超晶格层。
6.权利要求5的发光装置，其中在所述第二导电第一Alx1Ga(1-x1)N/AlyGa(1-y)N超晶格层的Alx1Ga(1-x1)N中的Al的浓度(x1)低于在所述第二导电第二Alx2Ga(1-x2)N/AlyGa(1-y)N超晶格层的Alx2Ga(1-x2)N中的Al的浓度(x2)。
7.权利要求5的发光装置，其中在所述第二导电第四Alx4Ga(1-x4)N/AlyGa(1-y)N超晶格层的Alx4Ga(1-x4)N中的Al的浓度(x4)低于在所述第二导电第三Alx3Ga(1-x3)N/AlyGa(1-y)N超晶格层的Alx3Ga(1-x3)N中的Al的浓度(x3)。
8.权利要求1～7中任一项的发光装置，其中所述第二导电氮化镓基层包含：
在所述有源层上的具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层(其中0＜x＜1，0＜y＜1)(127)；
在所述具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层上的具有第一浓度的第二导电GaN层；和
在所述具有第一浓度的第二导电GaN层上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层。
9.权利要求8的发光装置，其中所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层为具有第三浓度的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层，且所述第一浓度高于所述第二浓度和所述第三浓度。
10.权利要求8的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层具有从所述第一导电半导体层向所述有源层变化的带隙能级。
11.权利要求10的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层包含：
具有第一带隙能的第一组氮化镓基超晶格层；和
在所述第一组氮化镓基超晶格层上的具有低于所述第一带隙能的第二带隙能的第二组氮化镓基超晶格层。
12.权利要求10的发光装置，其中第一带隙能级与第二带隙能级之间的差等于或高于氮化镓基超晶格层的光子能级。
13.权利要求10的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层包含在第二组氮化镓基超晶格层上的具有第三带隙能的第三组氮化镓基超晶格层。
14.权利要求10的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层包含InxGa1-xN/GaN超晶格层(其中0＜x＜1)。
15.权利要求14的发光装置，其中第二组氮化镓基超晶格层的In的浓度高于第一组氮化镓基超晶格层的In的浓度。
16.权利要求10的发光装置，其中第一组氮化镓基超晶格层的厚度薄于第二组氮化镓基超晶格层的厚度。
17.一种发光装置，其包含：
第一导电半导体层；
在所述第一导电半导体层上的氮化镓基超晶格层；
在所述氮化镓基超晶格层上的有源层；
在所述有源层上的第二导电氮化镓基层；和
在所述第二导电氮化镓基层上的第二导电半导体层，
其中所述第二导电氮化镓基层包含：
在所述有源层上的具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层(其中0＜x＜1，0＜y＜1)(127)；
在所述具有第二浓度的第二导电InxAlyGa(1-x-y)N层上的具有第一浓度的第二导电GaN层；和
在所述具有第一浓度的第二导电GaN层上的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层。
18.权利要求17的发光装置，其中所述第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层为具有第三浓度的第二导电AlxGa(1-x)N/AlyGa(1-y)N超晶格层，
所述第一浓度高于所述第二浓度和所述第三浓度，且
所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度为恒定的。
19.权利要求17的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层具有从所述第一导电半导体层向所述有源层变化的带隙能级。
20.权利要求19的发光装置，其中所述氮化镓基超晶格层包含：
具有第一带隙能的第一组氮化镓基超晶格层；和
在所述第一组氮化镓基超晶格层上的具有低于第一带隙能的第二带隙能的第二组氮化镓基超晶格层。
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