CN106159053B - 发光器件和发光器件封装 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有增强的表面性质和电性质的发光器件。所述发光器件包括：发光结构，包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第一半导体层；第二电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第二半导体层；并且提供欧姆接触，其包括布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间且具有铝(Al)的第一层、包括通过与被包含在所述第一层中的Al反应而形成的至少一种MxAly合金的第二层、以及布置在所述第二层上且具有金(Au)的第三层。

Description

发光器件和发光器件封装
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年5月11日提交的韩国专利申请第2015-0065483号和2015年5月11日提交的申请第2015-0065485号的优先权和权益，其公开内容作为整体通过引用合并于此。
技术领域
本发明的实施例涉及一种发光器件和发光器件封装。
背景技术
发光二极管(LED)是当施加电流时发射光的一种发光器件。LED能够高效率地发光，使得节能效果优异。
最近，LED的亮度问题已经在很大程度上得以解决，并且LED被应用于各种装置，诸如液晶显示装置的背光单元、电子广告牌、指示器和家用电器等。
特别地，由于基于氮化物半导体发光器件在电子亲和力、电子迁移率、电子饱和速度和电场击穿电压方面具有优异的特性，可以实施具有高效率和高输出的基于氮化物半导体发光器件，并且因为上述基于氮化物半导体发光器件不包括诸如砷(As)或汞(Hg)的有害物质，其作为环境友好器件已经受到很大关注。
发明内容
实施例提供一种具有增强的表面性质和电性质的发光器件和发光器件封装。
实施例也提供一种即使当在高温下执行热处理时电性质仍不会退化的发光器件和发光器件封装。
实施例也提供一种可以通过解决热产生的问题来增强操作电压性质和器件操作性质的发光器件和发光器件封装。
根据实施例，一种发光器件，包括：发光结构，包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第一半导体层；第二电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第二半导体层；并且提供欧姆接触，其包括布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间且具有铝(Al)的第一层、包括通过与被包含在所述第一层中的Al反应而形成的至少一种MxAly合金的第二层、以及布置在所述第二层上且具有金(Au)的第三层。
根据实施例，一种发光器件，包括：发光结构，包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；第一电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第一半导体层；第二电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第二半导体层；并且提供第一欧姆接触，其包括布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间且具有铝(Al)的第一层、包括通过与被包含在所述第一层中的Al反应而形成的至少一种MxAly合金的第二层、以及布置在所述第二层上且具有金(Au)的第三层，其中，在所述发光结构中，具有非线性阻抗(非欧姆)性质的第一区域布置在未通过所述第一电极与底座接触的非接触区域上。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它目的、特征和优点对本领域普通技术人员而言将变得更加显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明实施例的发光器件的概念图；
图2是示出根据本发明实施例的欧姆接触的横截面图；
图3是示出根据本发明另一实施例的欧姆接触的横截面图；
图4是示出根据本发明又一实施例的欧姆接触的横截面图；
图5是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图；
图6是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图；
图7示出表示根据本发明实施例的欧姆接触的过程图；
图8示出表示根据本发明另一实施例的欧姆接触的过程图；
图9示出用于比较根据本发明实施例与传统技术形成的第二层的导电性的图表；
图10和图11是示出根据传统技术和本发明实施例形成的欧姆接触的表面的视图；
图12示出根据传统技术和本发明实施例形成的欧姆接触的表面的放大图；
图13示出用于描述根据本发明实施例的欧姆接触的夹层的功能的视图；
图14是示出根据本发明另一实施例的发光器件的平面图，图15是示出沿图14的发光器件的线A-A’截取的横截面图；
图16是示出根据本发明另一实施例的发光器件的横截面图；
图17是示出根据本发明又一实施例的发光器件的横截面图；
图18是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图；
图19是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图；
图20是示出根据本发明实施例的发光器件封装的横截面图；
图21是示出根据本发明实施例的发光器件封装的操作电压性质的图表；以及
图22A至图22F是示出根据本发明实施例的用于描述制造发光器件的方法的视图。
具体实施方式
尽管本发明可以具有附加的各种变型和大量实施例，其具体实施例在附图中通过示例的方式示出且将对其进行详细描述。然而，应当理解地是，不意图将发明构思限制为所公开的特定形式，而是相反地，发明构思旨在覆盖落入发明构思的精神和范围内的所有变型、等价方案和替代方案。
将理解的是，虽然本文可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但这些组件不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件进行区分。例如，在不脱离本发明构思的教导的情况下，以下讨论的第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，以下讨论的第二组件可以被称为第一组件。术语“和/或”包括所列术语的组合或所列术语中的一个。
将理解的是，当元件被称为被“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可以被直接地连接到所述另一个元件或者可以耦合到其它元件，但是也可以存在中间层。相反，当元件被称为“直接地连接”或“间接地耦合”到另一个元件时，将理解的是，没有中间元件。
本文所使用的用于描述发明构思实施例的术语并非旨在限制发明构思的范围。除非上下文清楚地表明，否则，所提及发明构思的所提及的单数形式元件可以为一个或多个。还应理解地是，本文所使用的术语“包括”或“具有”等表明存在所描述的特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或组，但不排除存在或加入一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或组。
除非另有定义，否则，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)被理解为在本发明所属的技术中是常见的。还将理解的是，除非在本文中被清楚地定义，否则，常见用法中的术语也将被理解为在相关技术中是常见的并且不应当被理解为理想或过于形式化的含义。
在下文中，将参照附图描述示例实施例，不管图号，相同或相应的元件将被给予相同的附图标记，并将省略其重复描述。
图1是示出根据本发明实施例的发光器件的概念图。
参照图1，根据本发明实施例的发光器件1可以包括发光结构20(包括多个半导体层)、被电连接到发光结构20的第一电极52和第二电极54。
发光结构20可以包括第一半导体层22、有源层24和第二半导体层26。
第一半导体层22可以是化合物半导体(诸如第III-V族半导体、第II-VI族半导体等)，并且第一半导体层22可以掺杂有第一导电掺杂剂。第一半导体层22可以满足AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的经验式。例如，第一半导体层22可以包括AlGaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一种。
当第一半导体层22是P型半导体层时，第一导电掺杂剂可以为P型掺杂剂(诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等)。第一半导体层22可以被形成为单层或多层，但不限于此。
在紫外线(UV)、深UV或非偏振发光器件的情况下，第一半导体层22可以包括InAlGaN和AlGaN中的至少一种。当第一半导体层22是P型半导体层时，第一半导体层22可以包括AlGaN梯度，其中铝的浓度具有梯度以减少晶格差异，并且可以具有10nm至100nm的厚度。
布置在第一半导体层22与第二半导体层26之间的有源层24可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点或量子线结构等中的一种。
通过使用第III-V族化合物半导体材料(例如，InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs和GaP(InGaP)/AlGaP中的至少一对结构)，有源层24可以形成为阱层和势垒层，但不限于此。阱层可以由具有比势垒层的能带隙低的能带隙的材料组成。
第二半导体层26可以是化合物半导体，诸如第III-V族半导体、第II-VI族半导体等，并且第二半导体层26可以掺杂有第二导电掺杂剂。第二半导体层26可以满足AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的经验式。例如，第二半导体层26可以包括AlGaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一种。
当第二半导体层26是N型半导体层时，第二导电掺杂剂可以是N型掺杂剂(诸如Si、Ge、Sn、Se、Te等)。第二半导体层26可以形成为单层或多层，但其不限于此。
在紫外线(UV)、深UV或非偏振发光器件的情况下，第二半导体层26可以包括InAlGaN和AlGaN中的至少一种。当第二半导体层26包括AlGaN时，Al的含量可以是50％。当第二半导体层26是N型半导体层时，第二半导体层26可以包括Al0.5GaN，并且可以具有0.6μm到2.6μm(例如1.6μm)的厚度。
根据本实施例，发光结构20的顶表面可以具有凹凸部11a。然而，其不限于此。例如，发光结构20的顶表面也可以是平坦表面。
第一电极52和第二电极54可以布置在发光结构20的一侧上。本文中，所述一侧可以是与发光结构20的主发光表面相对的一侧。根据本发明实施例的发光器件1可以是倒装芯片或薄膜倒装芯片(TFFC)，其中第一电极52和第二电极54布置为共面。
根据本发明实施例的发光器件不限于倒装芯片形式，并且也可以被应用于横向芯片形式和竖直芯片形式。在横向芯片结构或竖直芯片结构中，发光结构20、第一电极52和第二电极54之间的配置关系可以与倒装芯片中的配置关系不同，并且欧姆接触(或欧姆接触件，ohmic contact)可以布置在第二半导体层26与第二电极54之间。
第一电极52可以被电连接到发光结构20的第一半导体层22，并且第二电极54可以被电连接到第二半导体层26。
第一电极52可以通过欧姆接触30被电连接到第一半导体层22，并且第二电极54可以通过接触孔被电连接到第二半导体层26。填充接触孔的第二电极54的延伸部31可以通过夹层32与有源层24和第一半导体层22电绝缘。
第一电极52和第二电极54可以在发光结构20的一侧处彼此相邻地布置。本文中，第一电极52和第二电极54可以间隔开特定距离以电绝缘。第一电极52和第二电极54的厚度可以是相同的，但不限于此。
支撑层170可以被形成为包围发光结构20、第一电极52和第二电极54中至少一个的侧表面。支撑层170可以包括布置在第一电极52与第二电极54之间的绝缘部71。支撑层170可以是固化的聚合物树脂。聚合物树脂的类型不受限制。
欧姆接触140可以布置在第二电极54与第二半导体层26之间。欧姆接触140的一个表面可以被电连接到第二电极54，并且另一个表面可以被电连接到第二半导体层26。欧姆接触140的侧表面可以被夹层32包围，但不限于此。
图2是示出根据本发明实施例的欧姆接触的横截面图。
参照图2，可以通过在第二半导体层26上顺序地堆叠第一层41、第二层42和第三层43来形成根据本发明实施例的欧姆接触。
第一层41可以由诸如铝(Al)或包含Al的合金的材料形成。第一层41的厚度可以是例如在50nm至500nm的范围内，但不限于此，并且根据形成第二层42的金属M的厚度可以具有各种厚度。
第二层42可以包括通过与被包含在第一层41中的Al反应而形成的至少一种MxAly合金。第二层42的厚度可以是例如在5nm至500nm的范围内，但不限于此，并且根据第一层41的厚度可以具有各种厚度。
被包含在第二层42中的M可以是具有比铝熔点高的熔点的金属。M与Al在700℃或以上的热处理温度下反应并且形成第二层42。当在熔点或以上的温度下执行热处理过程时，被包含在第一层41中的Al扩散并且与M形成化合物以形成第二层42。
M可以包括选自铜(Cu)、钯(Pd)和银(Ag)中的一种金属。然而，其不限于此，并且M可以是具有比铝熔点高的熔点的任何金属，并且通过与Al的化学反应形成的合金的导电性可以比Al-Au合金的导电性大。
此外，M可以是如下金属，其通过与Al的化学反应形成的合金的导电性可以大于Al-Au合金的导电性，并且电阻的变化是5Ω或更小。
第三层43布置在第二层42上，并且可以由诸如金(Au)或包含Au的合金的材料形成。第三层43的厚度可以是例如在20nm至500nm的范围内，但不必限于此。
图3是示出根据本发明另一实施例的欧姆接触的横截面图。
参照图3，可以通过在第二半导体层26上顺序地堆叠第一层41、第二层42、夹层44和第三层43来形成根据本发明另一实施例的欧姆接触。
根据图3实施例的欧姆接触是其中夹层44被添加到图2实施例的配置，并且将省略其重复描述。
夹层44可以被布置在第二层42上并且可以防止第二层42的氧化现象。夹层44可以包括例如选自铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)和金(Au)的至少一种金属或合金。在夹层44中，具有与氧的反应性低的金属或金属的合金被布置在第二层42上，使得可以防止第二层42和氧结合。
图4是示出根据本发明又一实施例的欧姆接触的横截面图。
参照图4，可以通过在第二半导体层260上顺序地堆叠第一层410、第二层420和第三层430来形成根据本发明又一实施例的欧姆接触。
第一层401可以由诸如铝(Al)或包含Al的合金的材料形成。第一层410的厚度可以是例如在50nm至500nm的范围内，但不限于此，并且根据形成第二层420的金属Cu的厚度可以具有各种厚度。
第二层420可以包括通过与被包含在第一层410中的Al反应而形成的至少一种CuxAly合金(1≤x≤9、1≤y≤4)。第二层420的厚度可以是例如在5nm至500nm的范围内，但不限于此，并且根据第一层410厚度可以具有各种厚度。
Cu与Al在700℃或以上的热处理温度下反应并且形成第二层420。当在熔点或以上温度下执行热处理过程时，被包含在第一层410中的Al扩散并且与Cu形成化合物以形成第二层420。
在形成第二层420的CuxAly合金中，y可以具有等于或大于x的值。第二层420可以包括例如选自从CuAl、CuAl2、Cu4Al3、Cu3Al2和Cu9Al4中的至少一种合金。
然而，其不限于此，并且第二层420可以具有20Ω或更小的电阻，并且可以包括电阻的变化是5Ω或更小的所有CuxAly合金和其它杂质。
第三层430布置在第二层420上，并且可以由诸如金(Au)或包含Au的合金的材料形成。第三层430的厚度可以是例如在20nm至500nm的范围内，但不必限于此。
图5是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图。
参照图5，可以通过在第二半导体层260上顺序地堆叠第一层410、第二层420、夹层440和第三层430来形成根据本发明再一实施例的欧姆接触。
根据图5实施例的欧姆接触是其中夹层440被添加到图4实施例的配置，并且将省略其重复描述。
夹层440可以被布置在第二层420上并且可以防止第二层420的氧化现象。夹层440可以包括例如选自铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)和金(Au)的至少一种金属或合金。在夹层440中，具有与氧的反应性低的金属或金属的合金被布置在第二层420上，使得可以防止第二层420和氧结合。
图6是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图。
参照图6，可以通过在第二半导体层260上顺序地堆叠底层450、第一层410、第二层420、夹层440和第三层430来形成根据本发明的再一实施例的欧姆接触。
根据图6实施例的欧姆接触是其中底层450被添加到图5实施例的配置，并且将省略其重复描述。
底层450可以布置在第一层410与第二半导体层260之间，并且可以防止被包含在第一层410中的Al扩散到第二半导体层260。底层450可以包括例如铬(Cr)、钛(Ti)、铌(Nb)、钒(V)、钨(W)、钽(Ta)、铼(Re)、钼(Mo)、锰(Mn)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钇(Y)和锆(Zr)中的至少一种金属，并且多个层而不是单个层可以布置在第一层410与第二半导体层260之间。
图7示出表示根据本发明实施例的欧姆接触的过程图。
参照图7，可以通过在第二半导体层26上顺序地堆叠第一层41、金属层M和第三层43并且执行热处理来形成根据本发明的实施例的欧姆接触。本文中，可以通过溅射法、真空蒸镀法、金属镀覆法、外延法等来沉积第一层41、金属层M和第三层43，但不必限于此。
可以在等于或高于Al熔点的高温下(例如，等于或高于700℃的温度下)来执行热处理过程，但不必限于此，并且可以考虑温度与接触电阻之间的关系来确定温度。
通过热处理过程，被包含在第一层41中的Al扩散到层M中，并且形成包括至少一种MxAly合金的第二层42。
图8示出表示根据本发明另一实施例的欧姆接触的过程图。
参照图8，在夹层440被额外地堆叠在层M上的状态下，执行热处理过程。在热处理过程中，夹层440可以通过阻止MxAly合金与氧结合来防止第二层420的起雾现象。
图9示出用于比较根据本发明实施例与传统技术形成的第二层的导电性的图表。
参照图9中的(a)，在根据传统技术的欧姆接触中，在热处理中产生Al-Au合金，并且在Al-Au合金的情况下，最大的电阻为50Ω并且合金之间的电阻变化是40Ω，因此欧姆接触的导电性可能降低。
参照图9中的(b)，在根据本发明实施例的欧姆接触的情况下，Cu层被堆叠在第一层410上，并且执行热处理以形成包括CuxAly合金的第二层420。第二层420可以包括CuAl、CuAl2、Cu4Al3、Cu3Al2和Cu9Al4中的至少一种合金，并且示出每种合金的电阻为20Ω或更小，并且合金之间的电阻变化为5Ω或更小。在根据本发明实施例的欧姆接触的情况下，欧姆接触的电阻率并未与Al或Au的电阻率显著不同，因此可以防止欧姆接触的导电性下降。
图10和图11是示出根据传统技术和本发明实施例形成的欧姆接触的表面的视图。
参照图10中的(a)，在根据传统技术的欧姆接触的表面中，可以看出，由于Al-Au合金的不平衡分布，表面部具有不同的颜色。这种现象是由于AuAl2合金的电阻为Au或Al的电阻大约30倍的影响产生的。
参照图10中的(b)，在根据本发明实施例的欧姆接触中，可以看出，通过在高温下热处理中形成具有小变化电阻的合金，表面部的颜色变化未发生。
参照图11中的(a)，在根据传统技术的欧姆接触的表面中，可以看出，由于在高温下热处理中Al的扩散，表面状态是不均匀的，然而，参照图11中的(b)，在根据本发明实施例的欧姆接触的表面中，可以看出，通过在高温下热处理中形成第二层以适应Al的扩散，表面被形成为均匀的。
图12示出根据传统技术和本发明实施例形成的欧姆接触的表面的放大图。
参照图12中的(a)，可以看出，根据传统技术的欧姆接触的表面被形成为不均匀的。参照图12中的(b)，可以看出，通过在高温下热处理中形成第二层以适应Al的扩散，根据本发明实施例的欧姆接触的表面被形成为均匀的。
图13示出用于描述根据本发明实施例的欧姆接触的夹层的功能的视图。
参照图13中的(a)，在没有夹层的情况下来执行热处理的情况下，可以看出，由于第二层420与氧结合而产生起雾现象。图13中的(b)表示欧姆接触的表面，其中，在注入5％氧的条件下执行热处理，图13中的(c)表示欧姆接触的表面，其中，在注入20％氧的条件下执行热处理。在图13中的(b)和图13中的(c)中，可以通过使用夹层140阻止第二层420和氧的结合来防止起雾现象。
图14是示出根据本发明另一实施例的发光器件的平面图，图15是示出沿图14的发光器件的线A-A’截取的横截面图。参照图14和图15，根据本发明的另一实施例的发光器件2可以包括发光结构120、电极层152和154以及凸块1151和1152。
发光结构120可以布置在衬底110上。发光结构120可以包括第一半导体层122、有源层124和第二半导体层126。
第一半导体层122可以是化合物半导体(诸如第III-V族半导体、第II-VI族半导体等)，并且第一半导体层122可以掺杂有第一导电掺杂剂。第一半导体层122可以满足AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的经验式。例如，第一半导体层122可以包括AlGaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一种。
当第一半导体层122是P型半导体层时，第一导电掺杂剂可以为P型掺杂剂(诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等)。第一半导体层122可以被形成为单层或多层，但不限于此。
布置在第一半导体层122与第二半导体层126之间的有源层124可以包括单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点或量子线结构等中的一种。
通过使用第III-V族化合物半导体材料(例如，InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs和GaP(InGaP)/AlGaP中的至少一对结构)，有源层124可以形成为阱层和势垒层，但不限于此。阱层可以由具有比势垒层的能带隙低的能带隙的材料组成。
第二半导体层126可以是化合物半导体，诸如第III-V族半导体、第II-VI族半导体等，并且第二半导体层126可以掺杂有第二导电掺杂剂。第二半导体层126可以满足AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的经验式。例如，第二半导体层126可以包括AlGaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少一种。
当第二半导体层126是N型半导体层时，第二导电掺杂剂可以是N型掺杂剂(诸如Si、Ge、Sn、Se、Te等)。第二半导体层126可以形成为单层或多层，但其不限于此。
第一欧姆接触1140可以布置在第二电极154与第二半导体层126之间。欧姆接触1140的一个表面可以被电连接到第二电极154，并且另一个表面可以被电连接到第二半导体层126。欧姆接触1140的侧表面可以被夹层1210包围，但不限于此。
第一欧姆接触1140可以包括第一层(包括铝(Al))、第二层(包括通过与被包含在第一层中的Al反应而形成的至少一种MxAly合金)和第三层(布置在第二层上且包括金(Au))。在本发明的另一个实施例中，可以使用根据图1至图13中描述的实施例的欧姆接触作为第一欧姆接触1140。
在发光结构120中，具有非线性阻抗(非欧姆)性质的第一区域131可以布置在非接触区域1141上，该非接触区域1141未通过电极152和154与底座接触。在本发明的实施例中，非接触区域1141可以包括在第一凸块1151与第二凸块1152之间的间隔区域。
第一区域131可以布置在与非接触区域1141相同的竖直线上，并且可以布置在接触表面(其中第一半导体层122与第一电极152接触)上。例如，第一区域131可以布置在与非接触区域1141布置在相同的竖直线上的第二欧姆接触1130上。例如，第一区域131可以布置在第二欧姆接触1130的布置在与非接触区域1141相同的竖直线上的一部分或全部之上。
第一区域131的长度可以等于或小于非接触区域1141的长度。当第一区域131被布置为使得第一区域131的长度大于非接触区域1141的长度时，第二欧姆接触1130和发光结构120中有助于光发射的部分可能会减小，因此发光效率降低。因此，第一区域131的长度可以被布置为小于非接触区域1141的长度，使得防止热产生并且也最大化发光效率。
第一区域131可以包括氧化物、氮化物和金属中的至少一种，并且可以包括相对于从有源层124发射的光的波长具有高透射率和高反射率的材料。
第一区域131是具有非线性阻抗特性的区域，并且由于在第一半导体层122与第一电极152之间未实现欧姆接触而的发光不产生贡献。也就是说，当发光器件工作时，不具有欧姆特性的第一区域131变为其中不产生热的区域，可以增强发光器件的操作特性并且可以延长发光器件的寿命。
电极152和154与发光结构120电接触。第一电极152和第二电极154可以布置在发光结构120的一侧上。本文中，所述一侧可以是与发光结构120的主发光表面相对的一侧。根据本发明另一实施例的发光器件1300可以是倒装芯片或薄膜倒装芯片(TFFC)，其中第一电极152和第二电极154布置为共面。
根据本发明另一实施例的发光器件不限于倒装芯片形式，并且也可以被应用于横向芯片形式和竖直芯片形式。在横向芯片结构或竖直芯片结构中，发光结构、第一电极和第二电极之间的配置关系可以与倒装芯片中的配置关系不同。
第一电极152可以被电连接到发光结构120的第一半导体层122，并且第二电极154可以被电连接到第二半导体层126。
可替代地，第一电极152可以通过反射层(未示出)被电连接到第一半导体层122，并且第二电极154可以通过接触孔被电连接到第二半导体层126。填充接触孔的第二电极154的延伸部1140可以通过夹层1210与有源层124和第一半导体层122电绝缘。
第一电极152和第二电极154可以在发光结构120的一侧处彼此相邻地布置。本文中，第一电极152和第二电极154可以间隔开特定距离以电绝缘。第一电极152和第二电极154的厚度可以是相同的，但不限于此。
第二欧姆接触1130可以布置在第一电极152与发光结构120之间。第二欧姆接触1130的一个表面可以被电连接到第一电极152，并且另一个表面可以被电连接到第一半导体层122。第二欧姆接触1130的侧表面可以被夹层1210包围，但不必限于此。
第一凸块1151和第二凸块1152可以相互间隔开预定距离，并且分别布置在第一电极152和第二电极154上，使得第一凸块1151和第二凸块1152与底座的电极接触。
第一凸块1151被电连接到第一电极152，并且第二凸块1152被电连接到第二电极154。第一凸块1151和第二凸块1152可以通过其中未布置夹层1210的区域分别与第一电极152和第二电极154接触。
第一凸块1151和第二凸块1152的厚度可以大于第一电极152和第二电极154的厚度，但不必限于此。基于相互间隔距离，第一凸块1151和第二凸块1152的厚度可以是不同的。第一凸块1151和第二凸块1152可以具有如下厚度，其可以将第一凸块1151和第二凸块1152暴露至外部以被连接到外部电源。
图16是示出根据本发明另一实施例的发光器件的横截面图。参照图16，根据本发明另一实施例的发光器件可以包括衬底110、发光结构120、第一电极152、第二电极154、第一凸块1151和第二凸块1152。在本实施例中，将省略与图14和图15重叠的说明。
在图16中，第一凸块1151和第二凸块1152可以相互间隔开预定距离，并且被分别布置在第一电极152和第二电极154上。第一凸块1151和第二凸块1152的长度与第一电极152和第二电极154的长度在预定的公差内是相同的，并且非接触区域1141被布置在第一凸块1151与第二凸块1152之间。在第二欧姆接触130的在与非接触区域1141相同的竖直线上处，布置具有非线性阻抗特性的第一区域131。第一区域131可以被布置在第二欧姆接触130的在与非接触区域1141相同的竖直线上的整个区域中。在图16中，第一电极152、第二电极154、第一凸块1151、第二凸块1152和第一区域131中每个的侧表面被示为具有竖直表面，但不必限于此。
图17是示出根据本发明又一实施例的发光器件的横截面图。参照图17，根据本发明又一实施例的发光器件可以包括衬底110、发光结构120、第一电极152、第二电极154、第一凸块1151和第二凸块1152。在本实施例中，将省略与图14和图15重叠的描述。
在图17中，第一凸块1151和第二凸块1152可以相互间隔开预定距离，并且被分别布置在第一电极152和第二电极154上。第一凸块1151和第二凸块1152的长度与第一电极152和第二电极154的长度在预定的公差内是相同的，并且非接触区域1141被布置在第一凸块1151与第二凸块1152之间。在第二欧姆接触130的在与非接触区域1141相同的竖直线上的部分区域中，布置具有非线性阻抗特性的第一区域131。第一区域131可以被布置在第二欧姆接触130上与第一半导体层122相邻的区域中。在图17中，第一电极152、第二电极154、第一凸块1151、第二凸块1152和第一区域131中每个的侧表面被示为具有竖直表面，但不必限于此。
图18是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图。参照图18，根据本发明再一施例的发光器件可以包括衬底110、发光结构120、第一电极152、第二电极154、第一凸块1151和第二凸块1152。在本实施例中，将省略与图14和图15重叠的描述。
在图18中，第一凸块1151和第二凸块1152可以相互间隔开预定距离，并且被分别布置在第一电极152和第二电极154上。第一凸块1151和第二凸块1152的长度被形成为小于第一电极152和第二电极154的长度，并且非接触区域1141被布置在第一凸块1151与第二凸块1152之间。在位于与非接触区域1141相同的竖直线上的第二欧姆接触130中，布置具有非线性阻抗特性的第一区域131。第一区域131可以被布置在第二欧姆接触130的在与非接触区域1141相同的竖直线上的整个区域中。在图18中，第一电极152、第二电极154、第一凸块1151、第二凸块1152和第一区域131中每个的侧表面被示为具有竖直表面，但不必限于此。
图19是示出根据本发明再一实施例的欧姆接触的横截面图。参照图19，根据本发明的再一实施例的发光器件可以包括衬底110、发光结构120、第一电极152、第二电极154、第一凸块1151和第二凸块1152。在本实施例中，将省略与图14和图15重叠的描述。
在图19中，第一凸块1151和第二凸块1152可以相互间隔开预定距离，并且被分别布置在第一电极152和第二电极154上。第一凸块1151和第二凸块1152的长度被形成为小于第一电极152和第二电极154的长度，并且非接触区域1141被布置在第一凸块1151与第二凸块1152之间。在第二欧姆接触130的在与非接触区域1141相同的竖直线上的部分区域中，布置具有非线性阻抗特性的第一区域131。第一区域131可以被布置在第二欧姆接触130上与第一半导体层122相邻的区域中。在图19中，第一电极152、第二电极154、第一凸块1151、第二凸块1152和第一区域131中每个的侧表面被示为具有竖直表面，但不必限于此。
图20是示出根据本发明实施例的发光器件封装的横截面图。参照图20，根据本发明实施例的发光器件封装可以包括底座1400和发光器件1300。在本实施例中，将省略与图1至图19重叠的描述。
底座1400可以包括本体1110、第一金属层1115、第二金属层1116、反射层1130、第三电极1122和第四电极1124。
底座1400可以布置在第一凸块1151和第二凸块1152下方。底座1400的本体1110可以包括树脂(诸如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺9T(PA9T)等)，金属、光敏玻璃、蓝宝石、陶瓷、印刷电路板等。但是，根据本实施例的底座1400的本体1110不限于上述材料。
第一金属层1115和第二金属层1116可以彼此分开，并且被布置在本体1110的顶表面上。本文中，本体1110的顶表面可以是与发光器件1300相对的表面。
第一金属层1115和第一凸块1151可以在竖直方向上彼此对齐，并且第二金属层1116和第二凸块1152可以在垂直方向上彼此对齐。本文中，竖直方向可以是从本体1110到发光器件1300的方向。
第一金属层1115和第二金属层1116可以包括导电金属(诸如铝(Al)或铑(Rh))。
反射层1130覆盖第一金属层1115、第二金属层1116和本体1110中每个的顶表面。反射层1130反射从发光器件1300入射的光。
反射层1130覆盖第一金属层1115和第二金属层1116中每个的顶表面和侧表面、以及第一金属层1115与第二金属层1116之间本体1110的一部分。
反射层1130可以是具有多层结构的分布式布拉格反射层(其中至少两个不同的层交替堆叠一次或多次)，并且反射从发光器件1300入射的光。即，反射层1130可以具有第一层(其具有相对高的折射率)和第二层(其具有相对低的折射率)交替地堆叠的结构。
第一层可以包括具有TiO2的第一介电层和具有SiO2的第二介电层。例如，反射层1130可以包括其中TiO2/SiO2层堆叠一次或多次的结构。此外，分布式布拉格反射层可以防止第一金属层1115和第二金属层1116的氧化。此外，第一层和第二层中每个的厚度可以为λ/4，其中λ表示由发光器件产生的光的波长。
第三电极1122可以穿过反射层1130并且与第一金属层1115接触，第四电极1124可以穿过反射层1130并且与第二金属层1116接触。
第三电极1122可以布置在第一金属层1115上并且第三电极1122的底表面可以与第一金属层1115接触，并且第三电极1122的顶表面可以从反射层1130暴露。
第四电极1124可以布置在第二金属层1116上并且第四电极1124的底表面可以与第二金属层1116接触，并且第四电极1124的顶表面可以从反射层1130暴露。
发光器件1300的凸块1151和1152可以被连接到接合层1143和1153并且使用诸如引线接合、共晶接合等各种方法被安装在底座1400上。
图21是示出根据本发明实施例的发光器件封装的操作电压性质的图表。在图21中，具有方形标记的线表示使用引线-柱-凸块方法的发光器件封装的工作电压特性，具有圆圈标记的线表示使用共晶接合方法的发光器件封装的工作电压特性，具有三角形标记的线表示根据本发明实施例的发光器件封装的工作电压特性。参照该图表，可以看出，在引线-柱-凸块方法的情形下，相比较于共晶接合方法，底座与凸块之间的接触面积是小的，因此散热效率是低的并且工作电压由于环境温度而急剧下降。
在根据本发明实施例的发光器件封装中，可以看出，相比较于共晶结合方法，初始工作电压特性变得稍大，但几乎不受环境温度影响。出现这种效果的原因是当发光器件工作时，对应于主产热部的非接触区域被具有非线性阻抗特性的区域替换，并且非接触区域对发光不产生贡献，并且产热问题得到解决。
图22A至图22F是示出根据本发明实施例的用于描述制造发光器件的方法的视图。
首先，参照图22A，发光结构120被形成在衬底110上。在发光结构120中，第二半导体层126、有源层124和第一半导体层122依次形成。
本文中，衬底110可以由SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge中的至少一种形成，但不必限于此。当衬底110不引发氮化物半导体的翘曲时，衬底110可以具有机械强度，使得通过划片工艺和断裂工艺可以将其容易地划分为分立芯片。
然后，如图22B所示，第一区域131被布置在第二欧姆接触1130上。第一区域131可以被覆盖在第二欧姆接触1130上或者可以在形成第二欧姆接触1130之前布置第一区域131。
然后，如图22C所示，接触孔H被形成在发光结构120中，夹层1210形成在发光结构120的外表面上。接触孔H的内部通过夹层1210与第一半导体层122和有源层124绝缘。
然后，如图22D所示，形成被连接到第一半导体层122的第一电极152和被连接到第二半导体层126的第二电极154。此时，第一欧姆接触1140被形成在第二电极154与第二半导体层126之间。
第一欧姆接触1140的一个表面可以被电连接到第二电极154，并且另一个表面可以被电连接到第二半导体层126。第一欧姆接触1140的侧表面可以被夹层1210包围。
然后，如图22E所示，形成了形成在第一电极152上的第一凸块1151和形成在第二电极154上的第二凸块1152。第一凸块1151与凸块1152可以包括与第一电极152相同的材料。
然后，发光器件的一个表面(在该处形成第一凸块1151和第二凸块1152)被填充支撑层1170，然后再被固化。支撑层1170的至少一部分可以形成在第一凸块1151与第二凸块1152之间、在第一电极152和第二电极154的侧表面上、以及在发光结构120的侧表面上。
然后，如图22F所示，衬底110被去除，并且光学层(未示出)可以形成在发光结构120、第一电极152、第二电极154、第一凸块1151和第二凸块1152的至少一部分上，以制造发光器件封装。光学层可以包括波长转换器。可以通过投射具有预定波长的激光束来分离衬底110。可以通过激光剥离方法(LLO)来分离衬底110，但不必限于此。
在附图中，虽然只示出一个发光器件，但是可以制造晶片级封装，其中多个发光器件被连续地形成在一个衬底上并且然后被划分为多个发光器件。
根据本发明实施例的多个发光器件可以排列在衬底上，并且作为光学构件的导光板、棱镜片，扩散片等可以布置在发光器件封装的光路径上。发光器件封装、衬底以及光学构件可以用作背光单元。
此外，可以实施包括发光器件封装的显示装置、指示装置和照明系统。
本文中，显示装置可以包括：底盖、布置在底盖上的反射板、用于发射光发光模块、布置在反射板前方且用于引导从发光模块向前发射的光的导光板、包括布置在导板光前方的棱镜片的光学片、布置在光学片前方的显示面板、被连接到显示面板且用于为显示面板提供图像信号的图像信号输出电路以及布置在显示面板前方的滤色器。底盖、反射板、发光模块、导光板和光学片可以构成背光单元。
此外，照明系统可以包括光源模块(包括衬底和根据实施例的发光器件封装)、排热单元(其辐射光源模块的热量)以及电源单元(其处理或转换外部提供的电信号以提供给光源模块)。例如，照明系统可以包括电灯、车头灯或街灯等。
车头灯可以包括发光模块(包括布置在衬底上的发光器件封装)、用于在特定方向上(例如，向前地)反射从发光模块发射的光的反射器、用于向前折射由反射器反射的光的透镜、以及遮光片(其阻止或反射由反射器反射的光的一部分并且完成设计人员希望的光分布图案)。
根据实施例，可以增强发光器件的表面性质和电性质。
此外，根据实施例，即使当在高温下执行热处理时电性质仍不会退化。
此外，根据实施例，可以通过解决热产生的问题来增强操作电压性质和器件操作性质。
虽然已经参照其某些示例性实施例示出和描述了本发明，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行各种变化。

Claims (10)

1.一种发光器件，包括：
发光结构，包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；
第一电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第一半导体层；
第二电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第二半导体层；以及
欧姆接触件，包括布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间且具有铝的第一层、具有通过与被包含在所述第一层中的铝反应而形成的至少一种MxAly合金的第二层、以及布置在所述第二层上且具有金的第三层，
其中，MxAly合金的导电性大于Al-Au合金的导电性，第二层的电阻为20Ω或更小，并且第二层的电阻的变化为5Ω或更小。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中M的熔点高于Al的熔点。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中M包括选自铜、钯和银中的一种金属。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述MxAly合金包括CuxAly合金，其中1≤x≤9、1≤y≤4。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中在所述CuxAly合金中，y为大于等于x的值。
6.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述第二层包括选自CuAl、CuAl2、Cu4Al3、Cu3Al2和Cu9Al4中的至少一种合金。
7.一种发光器件，包括：
发光结构，包括第一半导体层、有源层和第二半导体层；
第一电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第一半导体层；
第二电极，布置在所述发光结构的一侧上并且被电连接至所述第二半导体层；以及
第一欧姆接触件，包括布置在所述第二电极与所述第二半导体层之间且具有铝的第一层、包括通过与被包含在所述第一层中的铝反应而形成的至少一种MxAly合金的第二层、以及布置在所述第二层上且具有金的第三层，
其中，在所述发光结构中，具有非线性阻抗性质的第一区域布置在未通过所述第一电极与底座接触的非接触区域上，其中所述第一区域具有非欧姆性质，
其中，MxAly合金的导电性大于Al-Au合金的导电性，第二层的电阻为20Ω或更小，并且第二层的电阻的变化为5Ω或更小。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述非接触区域包括在第一凸块与第二凸块之间的间隔区域。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第一区域布置在与所述非接触区域相同的竖直线上。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述发光结构包括被布置在与所述第一电极接触的接触表面上的第二欧姆接触件，并且所述第一区域布置在所述第二欧姆接触件处。
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