CN108807632A - 半导体发光器件 - Google Patents

半导体发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN108807632A
CN108807632A CN201810927330.3A CN201810927330A CN108807632A CN 108807632 A CN108807632 A CN 108807632A CN 201810927330 A CN201810927330 A CN 201810927330A CN 108807632 A CN108807632 A CN 108807632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light emitting
layer
semiconductor device
conductive type
type semiconductor
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.)
Granted
Application number
CN201810927330.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108807632B (zh
Inventor
李美姬
李俊熙
李所螺
张美萝
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.)
Seoul Viosys Co Ltd
Original Assignee
Seoul Viosys 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56126880&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN108807632(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from KR1020140184609A external-priority patent/KR102305218B1/ko
Priority claimed from KR1020150014371A external-priority patent/KR102417158B1/ko
Priority claimed from KR1020150032410A external-priority patent/KR102347456B1/ko
Priority claimed from KR1020150033444A external-priority patent/KR20160110692A/ko
Application filed by Seoul Viosys Co Ltd filed Critical Seoul Viosys Co Ltd
Publication of CN108807632A publication Critical patent/CN108807632A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108807632B publication Critical patent/CN108807632B/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 having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/24—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate of the light emitting region, e.g. non-planar junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers 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 bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers

Landscapes

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

Abstract

提供一种半导体发光器件，其包括：发光结构，在发光结构中，堆叠导电衬底、第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层；扩散金属层和绝缘层，形成在导电衬底与第二导电型半导体层之间；反射电极层，形成在第二导电型半导体层下方，其中，反射电极层的面向第二导电型半导体层的顶表面具有比第二导电型半导体层的底表面小的面积，扩散金属层形成通过绝缘层、第二导电型半导体层和活性层延伸至第一导电型半导体层内部的多个通孔，并且通过通孔将扩散金属层电耦联至第一导电型半导体层，以及任一通孔与邻近于通孔的另一个通孔之间的最短距离D2比最靠近第一导电型半导体层的外部的通孔与第二导电型半导体层的外部之间的最短距离D3大。

Description

半导体发光器件
本申请是申请日为2015年12月17日、申请号为201510954206.2、题为“半导体发光器件”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种氮化物半导体发光器件，更具体地，涉及一种能够提高光学效率且结构简单的半导体发光器件、该半导体发光器件的制备方法以及包括用来改善电流扩散效应的结构的发光器件。
背景技术
半导体发光器件(例如氮化物半导体发光器件)一般包括发光结构、第一电极(例如n-电极或n-电极垫)和第二电极(例如p-电极或p-电极垫)。所述发光结构包括第一导电型半导体层(例如n型半导体层)、第二导电型半导体层(例如p型半导体层)以及位于所述第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的活性层。所述第一电极向所述第一导电型半导体层注入电子，所述第二电极向所述第二导电型半导体层注入空穴。
从第一导电型半导体层提供的电子和从第二导电型半导体层注入的空穴在活性层中复合来发光。
在典型的氮化物半导体发光器件中，第二电极(p-电极)形成于第二导电型半导体层(p型氮化物半导体层)上，第一电极(n-电极)形成于通过台面刻蚀暴露出的第一导电型半导体层(n型氮化物半导体层)上。
最近已经出现了一种半导体发光器件，其具有其中与第一导电型半导体层电耦联的第一电极以导电衬底的形式形成的结构。
然而，具有上述结构的半导体发光器件具有电流集中在第一电极周围的问题。
进一步地，为了实现高的功率性能，已经进行了很多关于电极的形成或布置的研究。最近，已经进行了很多关于使用导电衬底以及通孔电极的发光器件的研究。进一步地，已经出现了这样一种结构，其利用沿垂直方向通过发光结构形成的孔电极电耦联第一电极和第一导电型半导体。其中第一电极通过通孔与第一导电型半导体电耦联的这种发光器件，具有导电衬底位于发光器件之下以及载流子通过与导电衬底电耦联的多个通孔电极提供的结构。
然而，当制备大面积发光器件来实现高的功率性能时，要求电极具有用于电流扩散效应的大面积。因此，由于多个通孔减少了活性层的面积，因此也减少了光的产生。此外，光提取会受到电极的限制，光吸收会导致产生光损失，并且发光效率会降低。
当第一电极和第二电极在同一个表面上形成时，由于必须去除一部分发光面积来形成电极，因此减少了发光面积。因此，发光效率也会降低。
因此，已经提出了一种通过减少孔电极尺寸来使发光面积损失最小化的结构。然而，考虑到电流刻蚀工艺水平，很难准确地形成具有几到几十μm尺寸的圆形的孔电极。
也就是说，当想要形成圆形的具有几到几十μm尺寸的孔电极时，可能不会形成圆形的孔电极，而是会形成具有不规则轮廓的孔电极。
此时，注入的电流很可能集中在孔电极的不规则部分周围，这种电流的集中不可避免地降低了发光器件的发光效率。因此，需要研制一种具有用于解决上述问题的新结构的半导体发光器件。
发明内容
技术问题
多个实施例涉及一种能够提高光学效率的氮化物半导体发光器件。
多个实施例还涉及一种包括通孔结构和电极结构的半导体发光器件，所述通孔结构和电极结构能够改善电流扩散效应同时确保最大发光面积，以便提高发光效率。
进一步地，多个实施例涉及一种包括通孔结构的半导体发光器件。
进一步地，多个实施例涉及一种孔电极结构及包括所述孔电极结构的半导体发光器件，所述孔电极结构能够确保最大发光面积，同时阻止电流集中在具有不规则横截面的孔电极中。
技术方案
在实施例中，氮化物半导体发光器件可包括：第一导电型氮化物半导体层；活性层，形成在第一导电型氮化物半导体层下方；第二导电型氮化物半导体层，形成在活性层下方；台面区域，从第二导电型氮化物半导体层向上形成以暴露第一导电型氮化物半导体层；第二电极，形成在第二导电型氮化物半导体层下方；金属覆盖层，形成在第二导电型氮化物半导体层下方的拐角处以与第二电极的一部分叠置，并且在向上的方向上部分地暴露；绝缘层，形成于金属覆盖层、第二电极和台面区域下方；绝缘层的开口，形成在与台面区域对应的部分处，从而暴露第一导电型氮化物半导体层；第一电极，形成于绝缘层下方和开口内；导电衬底，形成在第一电极下方；以及第二电极垫，形成于暴露的金属覆盖层上；其中，当台面区域中的一个台面区域和邻近该台面区域的另一台面区域之间的第二电极的宽度用a表示，在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b表示时，建立起a>b的关系。
宽度a可以表示台面区域中的一个台面区域和邻近该台面区域的另一台面区域之间的第二电极的宽度中的最小宽度。宽度b可以表示在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度中的最小宽度。
当从顶部往下看时，在各个开口中形成的第一电极的起点和第二电极的终点之间的距离可以在5μm至8μm的范围内。
当从顶部往下看时，各台面区域的起点和第二电极的终点之间的距离可以等于或者小于4μm。
第二电极可以由包括银(Ag)、铝(Al)和铂(Pt)中的一种或多种元素的材料制成。
金属覆盖层可以由包括铬(Cr)、镍(Ni))、钌(Ru)、锇(Os)、铱(Ir)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钴(Co)、钢(Fe)、钨(W)和钛(Ti)中的一种或多种元素的材料制成。
金属覆盖层还可形成在第二导电型氮化物半导体层下方的部分边缘上以与第二电极的一部分叠置。
当在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b表示时以及在边缘处的台面区域和在边缘处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b'表示时，则建立起b'>b的关系。
宽度b可以表示在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度中的最小宽度，宽度b'可以表示在边缘处的台面区域和在边缘处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度中的最小宽度。
有益效果
根据本发明的实施例，金属覆盖层可仅在拐角处形成，并且在中心处被省略。通过此结构，金属覆盖层可连接第二电极和第二电极垫，并且在第二电极垫形成之前，在拐角蚀刻过程中用作蚀刻停止层。因此可以减少发光器件的生产成本。
此外，当从顶部往下看时，第二电极的终点和台面区域之间的距离可小于4μm。随着第二电极区域的增加，发光区域能进一步加宽。因此，可以提高发光效率。此外，可以减少第一电极和第二电极之间的距离以减小电阻。因此，可以改善正向电压降特性。
此外，随着电极垫与通孔之间的距离以及通孔与通孔之间的距离被调整，即使在大功率的情况下，发光器件仍可以被稳定地驱动。
此外，发光器件通过通孔结构能够进一步改善电流扩散效应。
此外，由于金属覆盖层的形状根据通孔设置的位置而改变，发光器件能够进一步增加发光结构产生的光的反射区域。因而，可以提高发光器件的发光效率。
此外，即使在形成具有相对较小尺寸的孔电极时，孔电极仍可形成为具有规则的轮廓。因此，该半导体发光器件可以防止电流扩散并提高发光效率。
此外，由于用于形成孔电极的工艺的难度等级降低，因此能够形成具有更小尺寸的孔电极。因此，该半导体发光器件能够确保最大的发光区域。
附图说明
图1是示出一种实例的透视图，在该实例中，在根据本发明实施例的氮化物半导体发光器件的制造方法中，在第一衬底上形成多个氮化物半导体层。
图2是示出一种实例的平面图，在该实例中，执行台面蚀刻以露出第一导电型氮化物半导体层并且第二电极在第二导电氮化物半导体上形成。
图3是沿图2的线A-A截取的横截面图。
图4是示出了图3的变型。
图5是示出一种实例的平面图，在该实例中，金属覆盖层形成于图2的所得结构的顶部表面的拐角处。
图6是示出一种实例的平面图，在该实例中，金属覆盖层形成于图2的所得结构的顶部表面的拐角及边缘处。
图7是沿图5的线A-A截取的横截面图。
图8是示出一种实例，在该实例中，绝缘层形成于图5的所得结构的顶部表面上，且开口形成为露出第一导电型氮化物半导体层。
图9是沿图8的线A-A截取的横截面图。
图10是示出一种实例的平面图，在该实例中，第一电极形成于图8的所得结构的开口中和顶部表面上，并且接合金属层在第一电极上形成。
图11是沿图10的线A-A截取的横截面图。
图12是示出一种实例的平面图，在该实例中，导电衬底结合到图10的所得结构的顶部表面，所述所得结构是倒置的，并且第一衬底被去除。
图13是沿图12的线A-A截取的横截面图。
图14是示出一种实例的平面图，在该实例中，图12的所得结构的拐角被刻蚀以露出金属覆盖层。
图15是沿图14的线A-A截取的横截面图。
图16是示出一种实例的平面图，在该实例中，第二电极垫形成于图14的所得结构的拐角处。
图17是沿图16的线A-A截取的横截面图。
图18是示出了根据本发明实施例的氮化物半导体发光器件的透视图。
图19是根据本发明实施例的具有通孔结构的半导体发光器件的示意性平面图。
图20是图19的局部A的放大图。
图21是图19的局部B的放大图。
图22是沿图19的线C-C截取的横截面图。
图23是根据本发明的另一个实施例的具有通孔结构的半导体发光器件的示意性平面图。
图24是沿图23的线C-C截取的横截面图。
图25是根据本发明实施例的半导体发光器件的示意性透视图。
图26是图25的半导体发光器件及布置在半导体发光器件中的孔电极的实例的示意性侧向横截面图。
图27是沿图26的线A-A截取的纵向横截面图。
图28是沿图26的线B-B截取的纵向横截面图。
图29是图25的半导体发光器件及布置在半导体发光器件中的孔电极的另一实例的示意性侧向横截面图。
图30是沿图29的线A-A截取的纵向横截面图。
图31是沿图29的线B-B截取的纵向横截面图。
图32到图34示意性示出了在发光结构(具体地，第一导电型半导体层)的顶部表面上形成不均匀图案的工艺。
图35是根据本发明的另一实施例的半导体发光器件的示意横截面图。
图36是沿图35的线C-C截取的纵向横截面图。
图37是沿图35的线D-D截取的纵向横截面图。
图38是根据本发明的另一个实施例的半导体发光器件的示意性横截面图。
图39是沿图38的线C-C截取的纵向横截面图。
图40是沿图38的线D-D截取的纵向横截面图。
图41是照明装置的分解透视图，其中根据本发明实施例的半导体发光器件可应用于该照明装置。
图42是显示器件的横截面图，其中根据本发明实施例的半导体发光器件可应用于该显示器件。
图43是另一显示器件的横截面图，其中根据本发明实施例的半导体发光器件可应用于该显示器件。
图44是前照灯的横截面图，其中根据本发明实施例的半导体发光器件可应用于该前照灯。
具体实施方式
下面将参考附图更详细地描述示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式体现，并且不应被解释成受限于所述实施例。相反地，提供这些实施例以使本发明将是详尽且完整的，并且将本发明的范围完整传达给本领域的技术人员。在整个发明中，本发明的不同附图和不同实施例中的相同的附图标记代表相同的组件。
在下文中，将会参考附图对根据本发明实施例的半导体发光器件及其制造方法进行描述。在本发明的实施例中，将以氮化物半导体作为实例。但是，本发明并不局限于此。
根据本发明实施例的制造氮化物半导体的方法执行如下。
图1至图17的图示示出了通过执行根据本发明实施例的制造氮化物半导体的方法的相应步骤而获得的结果。当描述根据本发明的实施例的制造半导体发光器件的方法时，将参考图1至图17。
为了制造根据本发明实施例的半导体发光器件，第一导电型氮化物半导体层102、活性层103和第二导电型氮化物半导体层104依次形成在第一衬底101上，如图1所示。
第一衬底101可以包括蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底等。
第一导电型氮化物半导体层102可以包括n-型氮化物半导体层，第二导电型氮化物半导体层104可以包括p-型氮化物半导体层。但是，本发明并不局限于此。
假如必要的话，可以进一步在第一衬底101和第一导电型氮化物半导体层102之间、在第一导电型氮化物半导体层102和活性层103之间、在活性层103和第二导电型氮化物半导体层104之间以及在第二导电型氮化物半导体层104之上形成第三层。第三层可以包括缓冲层、未掺杂氮化物半导体层、电子阻挡层、应变缓冲层诸如此类。
然后，如图2和图3所示，通过从第二导电型氮化物半导体层104执行台面蚀刻，直到第一导电型氮化物半导体层102暴露，形成多个台面区域105。随后，第二电极106形成于暴露的第二导电型氮化物半导体层104之上。
更具体地，如图4所示，绝缘层114(例如SiO2)形成在其中形成有多个台面区域105的所得结构的整个表面上。对于其中要形成第二电极的部分，部分去除绝缘层114，以暴露第二导电型氮化物半导体层104。然后，将第二电极106形成在暴露的第二导电型氮化物半导体层104之上。绝缘层114的形成能够防止第二电极106接触各台面区域的侧面。
图2示出了一种实例，其中形成了四个台面区域105。然而，台面区域的数量不限于此，而可以设置成在2-100中的多个数值。各个台面区域105均可由第二导电型氮化物半导体层104覆盖。
在本实施例中，形成开口从而为第一导电型氮化物半导体层102提供载流子。在这种情况下，当形成台面区域时，绝缘层不需要在形成开口之后额外地形成于内壁上。
具体地，当形成第二电极106时，平面图中第二电极106的终点和开口109的起点之间的距离d1可以设置在5μm至8μm的范围内。第二电极和开口之间的距离d1在图9中示出。
当增加第二电极106的面积时，有效发光区域可以被加宽，从而提高发光效率。另外，当形成第二电极106时，平面图中第二电极106的终点和台面区域的起点之间的距离d2可以设置为等于或小于4μm。
第二电极106可以由包括银(Ag)、铝(Al)和铂(Pt)中的一种或多种元素在内的具有优异导电性和反射特性的材料制成。
然后，如图5和图7所示，金属覆盖层107形成于其上形成有第二电极106的所得结构的上部拐角处，以与第二电极106的一部分叠置。
此时，当一个台面区域和与该台面区域相邻的另一台面区域之间的第二电极的距离用a表示，并且在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b表示时，建立a>b的关系。此时，如图5所示，a可以表示在一个台面区域和相邻于该台面区域的另一台面区域之间距离中的最短距离。更进一步地，b可以表示在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间距离中的最短距离。
该结构可以通过朝外侧加宽台面区域而获得。然后，形成于台面区域中的第一电极的分布可以加宽，从而提高光学效率。
在另一实施例中，金属覆盖层107可以额外地在第二电极106之外形成于其上形成有第二电极106的所得结构之上，如图6所示。
在此情况下，当在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b表示，在边缘处的台面区域和在边缘处的金属覆盖层的延长线之间的第二电极的宽度用b'表示时，可以建立b'>b的关系。此时，b可以表示在边缘处的台面区域和在拐角处的金属覆盖层的延长线之间距离中的最短距离，并且b'可以表示在边缘处的台面区域和在边缘处的金属覆盖层的延长线之间距离中的最短距离。
考虑到将要形成第二电极垫，在拐角处形成的金属覆盖层可以具有比在边缘处形成的金属覆盖层更大的宽度。形成于拐角处的金属覆盖层可以形成为与第二导电型氮化物半导体层的拐角部分叠置。
金属覆盖层可以从第二电极的顶表面延伸出以便覆盖第二电极的侧表面。延伸的金属覆盖层可以与第二导电型氮化物半导体层接触。
金属覆盖层107形成以覆盖第二电极106，并且用于防止第二电极的材料扩散到外部或者防止可能由于来自外部的湿气和氧气的侵蚀而发生的反射率降低。然而，在本实施例中，金属覆盖层107可以仅在第二电极的拐角处或拐角处和外部形成。金属覆盖层107用于将第二电极106和下文将要描述的第二电极垫113电耦联，并且在蚀刻拐角以形成第二电极垫113时用作蚀刻停止层。金属覆盖层107可以由包含铬(Cr)、镍(Ni)、钌(Ru)、锇(Os)、铱(Ir)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钴(Co)、铁(Fe)、钨(W)和钛(Ti)中的一种或多种的材料形成。因此，金属覆盖层107可以具有优良的导电性，并且用作蚀刻停止层。
在400nm的波长范围内，金属覆盖层107的反射率低于Ag或Al的反射率。当形成金属覆盖层以覆盖第二电极时，金属覆盖层的一部分可以与第二导电型氮化物半导体接触。因此，传播至金属覆盖层的光可以具有比传播至第二电极的光低的反射率。在这种情况下，光学效率会显著降低。
然而，当金属覆盖层形成于第二电极的外部时，能够反射从活性层产生的光的光反射区可以被加宽，从而提高光学效率。
当金属覆盖层仅在第二电极的拐角处或外部形成时，可能由于形成第二电极106的材料的扩散而产生问题。可以由通过HDPCVD(高密度等离子体化学气相沉积)形成的绝缘层108防止发生的可能性。绝缘层108可以具有高的密度以防止材料的扩散。HDPCVD可以在80℃至150℃的温度下进行。由于绝缘层108由具有低导电率的材料形成，因此绝缘层108例如可以包括诸如SiO2的氧化物或诸如SiNx的氮化物。
随后，如图8和图9中所示，绝缘层108形成在其上形成有金属覆盖层107的所得结构(即，第二导电型氮化物半导体层104、台面区域105、第二电极106和金属覆盖层107)上。随后，在对应于台面区域105的中心的部分处形成开口109以便暴露出第一导电型氮化物半导体层102。然后，在开口109中形成下文将要描述的第一电极110使得第一导电型氮化物半导体层102电耦接至导电衬底112。此时，在平面图中，第二电极106的终点与通孔109的起点之间的距离d1可以设置在5μm至8μm的范围内。随后，随着第二电极106的面积的增大，有效发光区域可以被加宽，从而提高光学效率。此外，第一电极与第二电极之间的距离可以被减小以额外地降低正向电压Vf。
随后，如图10和11中所示，第一电极110形成在绝缘层108上和开口109中。第一电极110可以具有导电材料的单层或多层结构，所述导电材料具有与第一导电氮化物半导体层的欧姆特性。例如，第一电极110可以包含金、银、铜、锌、铝、铟、钛、硅、锗、锡、镁、钽、铬、钨、钌、铑、铱、镍、钯、铂以及其合金中的一种或多种。
然后，包含金-锡合金的接合金属层111形成在第一电极110上。
如图12和图13中所示，导电衬底112接合至接合金属层111的顶部，并且将所得结构上下颠倒反置使得导电衬底位于底部处。随后，去除第一衬底101。
导电衬底112与第二电极106接触以便被电耦接至第二电极106。导电衬底112可以包括金属衬底或半导体衬底。导电衬底112可以由金、镍、铜、钼以及钨中的任何一种金属形成。当导电衬底112是半导体衬底时，导电衬底112可以包括硅、锗、氮化镓、氮化铝以及砷化镓中的任何一种半导体衬底。导电衬底112可以包括生长衬底或支撑衬底，其中所述支撑衬底是在非导电衬底(例如，具有相对较低的晶格失配的蓝宝石衬底)被用作生长衬底后通过去除非导电衬底得到的。
当导电衬底112是支撑衬底时，导电衬底112可以通过电镀方法或衬底接合方法形成。更具体地，在半导体发光器件100中形成导电衬底112的方法可以包括通过电镀种子层形成衬底的电镀方法或使用导电粘合剂(例如，金、金锡合金或铅锶合金)接合单独的导电衬底112的衬底接合方法。
当导电衬底112设置在封装(PKG)的叶框(leaf frame)上且电耦联外部电源时，第一导电型氮化物半导体层102通过第一电极110电耦联导电衬底112。
接着，在图14和15中示出，从上下颠倒的所得结构的顶部进行台面蚀刻，使得绝缘层108暴露于发光器件的边缘处，金属覆盖层107暴露于发光器件的拐角的一部分处。
接着，如图16和17中所示，第二电极垫113形成于暴露的金属覆盖层107之上。第二电极垫可以电耦联外部电源(未示出)。例如，可以使用导线。
另外，可以额外在第一导电型氮化物半导体层的表面上形成不均匀的图案。该不均匀的图案可以通过光子晶体或PEC蚀刻而形成。在这种情况下，从活性层103发出的光通过形成于第一导电型半导体层102的表面上的该不均匀的图案而被提取，且光提取效率通过该不均匀的图案被提高。
图18是根据本发明实施例的氮化物半导体发光器件的透视图。
图18中示出的氮化物半导体发光器件可以通过上述工艺而制造。
参见图16-图18，根据本发明实施例的氮化物半导体发光器件100包括发光结构200，所述发光结构200包括第一导电型氮化物半导体层102、形成于第一导电型氮化物半导体层102下方的活性层103以及形成于活性层103下方的第二导电型氮化物半导体层104.
氮化物半导体发光器件100包括台面区域105、第二电极106、金属覆盖层107、绝缘层108、开口109、第一电极110以及第二电极垫113。台面区域105从第二导电型氮化物半导体层向上延伸以暴露第一导电型氮化物半导体层。第二电极106形成于第二导电型氮化物半导体层下方以便与第二导电型氮化物半导体层形成欧姆接触。金属覆盖层形成于第二导电型氮化物半导体层下方的拐角处以与第二电极的一部分叠置，且金属覆盖层107的一部分沿着向上的方向暴露。绝缘层108形成于金属覆盖层、第二电极和台面区域下方，且覆盖金属覆盖层、第二电极和台面区域。开口109形成于与台面区域中心对应的部分处，以暴露第一导电型氮化物半导体层。第一电极110形成于绝缘层下方及开口中，以便与第一导电型氮化物半导体层形成欧姆接触。第二电极垫113形成于暴露的金属覆盖层上方。
根据本发明实施例的氮化物半导体发光器件进一步包括形成于第一电极110下方的接合金属层111和形成于接合金属层下方的导电衬底112。
如上所述，在平面图中，开口109的起点与第二电极106的终点之间的距离为5μm至8μm。更有利地，台面区域105的起点与第二电极106的终点之间的距离等于或小于4μm.
接着，将描述根据本发明实施例的包括用于改善电流扩散效应的通孔结构的半导体发光器件。
图19是根据本发明实施例的具有通孔结构的半导体发光器件的示意性平面图，图22是沿图19的线C-C截取的横截面图。
参见图19和图22，根据本发明实施例的半导体发光器件包括第二导电型半导体层304、活性层303和第一导电型半导体层302堆叠在导电衬底370上的发光结构。
具体地，第二导电型半导体层304、活性层303和第一导电型半导体层302顺序进行堆叠。
导电衬底可以由导电材料形成，例如Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se或GaAs。
在导电衬底370之上，扩散金属层350形成为电耦联导电衬底370和第一导电型半导体层302。因此，扩散金属层350夹置于导电衬底370和第二导电型半导体层304之间。
另外，扩散金属层350和导电衬底370可以通过由诸如Sn/Au或者Sn/Ag等金属形成的接合金属层360接合。
扩散金属层350形成于导电衬底370之上，且扩散金属层350的一部分向上延伸至预定水平。
同时，扩散金属层350可以延伸至其中形成有至少第二导电型半导体层304或者有利地第一导电型半导体层302的区域，且因此电耦联第一导电型半导体层302。
然而，在这种情况下，延伸至形成有第一导电型半导体层302的区域的扩散金属层350不与第一导电型半导体层302电耦联，而是通过多个通孔310电耦联第一导电型半导体层302，所述通孔310通过第二导电型半导体层304和活性层303延伸至第一导电型半导体层302的内侧。
通孔310可以形成在延伸至最高水平的扩散金属层350中。
在扩散金属层350上形成绝缘层340，以防止扩散金属层350电耦联到除了导电衬底370和第一导电型半导体层302之外的其他半导体层(例如，活性层303和第二导电型半导体层304)。
绝缘层340形成在扩散金属层350的侧表面(或倾斜侧表面)及顶表面上。
类似地，穿过绝缘层340形成多个通孔310，仅使扩散金属层350的一部分经由绝缘层340通过通孔310向上暴露出，并且暴露出的扩散金属层350电耦联到第一导电型半导体层302。
第二导电型半导体层304的底部电耦联到反射电极层320。
反射电极层320可以由诸如Ag、Al、Pt或Ni的具有优异的导电性和反射特性的材料形成。可替选地，反射电极层320可以由诸如Ni/Ag、NiZn/Ag或TiO/Ag的合金形成。
此时，反射电极层320的顶表面(面向第二导电型半导体层304)具有比第二导电型半导体层304的底表面小的面积。
即，反射电极层320存在于发光结构下方，其中在该发光结构中堆叠有第二导电型半导体层304、活性层303和第一导电型半导体层302，并且反射电极层320没有暴露于外部。
另外，金属覆盖层330形成为覆盖反射电极层320的侧表面和底表面的一部分或全部。金属覆盖层330可包括一个层或多个层，且每层都可由Ni、Cr、Ti、Pt、Rd、Ru、W、Mo、TiW或其合金形成。
此时，金属覆盖层330的顶表面的一部分在与发光结构的拐角相邻的区域处暴露出来，并且在金属覆盖层330的暴露出的区域上形成电极垫380。
例如，如图19所示，在存在于发光结构的同侧的两个拐角处可形成两个电极垫380。
由于电极垫380并未形成在对应于发光表面的第一导电型半导体层302的顶表面上，因此可以使发光面积的损失最小化。
电极垫380用于接收来自外部电源的电力，并将接收到的电力传输至半导体发光器件。为了将从外部电源接收到的电力提供给半导体发光器件，电极垫380需要电耦联到反射电极层320。
因此，形成在金属覆盖层330的暴露出的区域上的电极垫380通过金属覆盖层330电耦联到反射电极层320。
因此，金属覆盖层330形成为同时接触反射电极层320和电极垫380。
金属覆盖层330可在用于形成电极垫380的半导体蚀刻过程期间用作蚀刻停止层。
另外，金属覆盖层330可以防止反射电极层320的金属材料扩散或污染。
在根据本发明的另一实施例的图23和图24中的发光器件中，金属覆盖层330形成为仅覆盖反射电极层320的一部分。
例如，如图24所示，金属覆盖层330a可以仅覆盖反射电极层320的邻近发光结构外部的一部分，反射电极层320电耦联到第二导电型半导体层304的底部。
此时，金属覆盖层330a形成为覆盖反射电极层320的底表面和一个侧表面的一部分。
覆盖反射电极层320的底表面和一个侧表面的一部分的金属覆盖层330可以可靠地用作上述蚀刻停止层。
对于反射电极层320的没有被金属覆盖层330a覆盖的其它部分，绝缘层340可以防止反射电极层320的金属材料扩散或污染。
在第一导电型半导体层302的顶表面上，可以形成不均匀的图案。该不均匀的图案可通过光子晶体或PEC蚀刻来形成。
由于不均匀图案形成在第一导电型半导体层302的顶表面上，可以进一步改善从半导体发光器件提取光到顶部的效率。
第一导电型半导体层302可以包括n型氮化物半导体层，而第二导电型半导体层304可以包括p型氮化物半导体层。
活性层303为电子与空穴复合以发光的地方，且具有不同于第一导电型半导体层302和第二导电型半导体层304的能带隙。优选地，活性层303可以具有小于第一导电型半导体层302和第二导电型半导体层304的能带隙。
随着电极垫380与通孔310之间的距离以及通孔310互相之间的距离被调整，根据本发明的实施例的半导体发光器件可在高功率下稳定地被驱动，并且更加有效地扩散电流。
将参照图20更为详细地描述根据本发明的实施例的半导体发光器件的通孔结构。图20是图19的局部A的放大图。
首先，任一通孔与邻近于该通孔的另一个通孔之间的最短距离D2被设定为大于最靠近第一导电型半导体层302的边缘的通孔与第二导电型半导体层304外侧之间的最短距离D3。
此时，任一通孔与邻近该通孔的另一通孔之间的最短距离D2表示沿对角方向彼此最靠近的两个通孔之间的距离。
任一通孔与邻近于该通孔的另一个通孔之间的最短距离D2可以等于或小于160μm，且最靠近第一导电型半导体层302的边缘的通孔与第二导电型半导体层304的外侧之间的最短距离D3可以在50μm至160μm的范围内。
在这种情况下，由于通孔甚至在邻近于发光结构的外侧的区域中形成，因此电流可以平滑地扩散到发光结构的外侧。因此，可以提高发光结构外侧(或边缘)处的发光效率。
即，可以提高具有预定面积的发光结构的发光效率，并可以使发光区域最大化。
当最靠近第一导电型半导体层302的边缘的通孔与第二导电型半导体层304的外侧之间的最短距离D3小于50μm时，在通孔形成之前的蚀刻过程中所需的工艺余量会不够。
另一方面，当最靠近第一导电型半导体层302的边缘的通孔与第二导电型半导体层304的外侧之间的最短距离D3超过160μm时，电流路径会被过度加长，且构成降低电流扩散效应的因素。
沿半导体发光器件的纵向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-1被设定为大于任一通孔与邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2。
沿半导体发光器件的横向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-2被设定为大于任一通孔与邻近于该通孔的另一通孔之间的最小距离D2。
沿半导体发光器件的纵向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-1可以被设定为等于沿半导体发光器件的横向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-2。
通孔的上述布置可以优化从电极垫380至通孔的电流路径，以及提高发光结构的外侧处的发光效率。
此外，由于多个通孔被布置成具有优化的电流路径，因此可以形成大约40个或更多个通孔。因此，可以增大扩散金属层350和第一导电型半导体层302之间的接触面积，以更有效地在半导体发光器件中扩散电流。
另外，任一通孔与邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2被设定为大于电极垫380外侧与最靠近该电极垫380的外侧的通孔之间的最短距离D1。
电极垫380的外侧与最靠近该电极垫380的外侧的通孔之间的最短距离D1在90μm至140μm的范围内。
当电极垫380的外侧与最靠近该电极垫380的外侧的通孔之间的最短距离D1小于90μm时，会过度减小该通孔与该电极垫380之间的距离。在这种情况下，电流可能被过度集中在最靠近电极垫380的外侧的通孔周围。
另一方面，当电极垫380的外侧与最靠近该电极垫380外侧的通孔之间的最短距离D1超过140μm时，在发光结构中形成的通孔的数目会变得相对较小。在这种情况下，扩散金属层350与第一导电型半导体层302之间的总接触面积不可避免地减小。
于是，电流扩散效应会降低，从而减小发光效率。
此外，沿半导体发光器件的纵向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-1以及沿半导体发光器件的横向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-2被设定为大于电极垫外侧与最靠近该电极垫外侧的通孔之间的最短距离D1。
此外，沿半导体发光器件的纵向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-1可以被设定为等于沿半导体发光器件的横向彼此最靠近的两个通孔之间的距离D4-2。
通孔的上述布置可优化从电极垫380至通孔的电流路径，以及提高发光结构外侧处的发光效率。
由于多个通孔被布置成具有优化的电流路径，因此可以形成大约40个或更多个通孔。因此，可以增大扩散金属层350和第一导电型半导体层302之间的接触面积，以更有效地在半导体发光器件中扩散电流。
图19至24的实施例可概述如下。
根据本发明实施例的半导体发光器件可包括其中导电衬底、第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层进行堆叠的发光结构。扩散金属层和绝缘层可以在导电衬底和第二导电型半导体层之间形成，并且反射电极层可在第二导电型半导体层的下方形成。面向第二导电型半导体层的反射电极层的顶表面可具有比第二导电型半导体层的底表面更小的面积。扩散金属层可以包括通过绝缘层、第二导电型半导体层和活性层延伸至第一导电型半导体层内部的多个通孔。扩散金属层和第一导电型半导体层可通过通孔电耦联。任一通孔和邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2可以大于与第一导电型半导体层的外侧最接近的通孔和第二导电型半导体层的外侧之间的最短距离D3。
距离D2可指示对角线方向上彼此最接近的两个通孔之间的距离。
距离D2可以小于160μm。
距离D3可以在50μm至160μm的范围内。
沿半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1可以大于任一通孔和邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2。
沿半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2可以大于任一通孔和邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2。
沿半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1可以与沿半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2相等。
半导体发光器件可进一步包括金属覆盖层，所述金属覆盖层形成为覆盖反射电极层的侧表面和底表面的至少一部分。
金属覆盖层可形成为覆盖反射电极层的侧表面和底表面的全部。
这时，金属覆盖层的顶表面的一部分可暴露于与发光结构的拐角相邻的区域，并且可在金属覆盖层的该暴露区域上形成电极垫。
任一通孔和邻近于该通孔的另一通孔之间的最短距离D2可大于电极垫的外侧和与电极垫的外侧最接近的通孔之间的距离D1。
沿半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1和沿半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2可大于电极垫的外侧和与电极垫的外侧最接近的通孔之间的最短距离D1。
距离D1的范围可以为90μm至140μm。
第一导电型半导体层可具有在其顶表面上形成的不均匀图案。
接合金属层可以夹置于导电衬底和扩散金属层之间。
接下来，将描述包括用于改善发光效率的电极结构的半导体发光器件。此外，还将描述包括用于改善电流扩散效应的孔电极结构的半导体发光器件。
在本实施例中，其中第一导电型半导体层是n型半导体层并且第二导电型半导体层是p型半导体层的情形将被用作用于描述的实例。然而，本发明并不限于此，第一导电型半导体层可以设定为p型半导体层并且第二导电型半导体层可以设定为n型半导体层。
此外，活性层为电子和空穴复合以发光的地方，且具有与第一导电型半导体层和第二导电型半导体层不同的能带隙。适宜地，活性层可具有比第一导电型半导体层和第二导电型半导体层更小的能带隙。
图25是根据本发明实施例的半导体发光器件5100的示意性透视图。图26和图29是半导体发光器件5100和设置在半导体发光器件5100中的孔电极5110的横向横截面图。图27和图28分别是沿图26的线A-A和线B-B截取的纵向横截面图。图30和图31分别是沿图29的线A-A和线B-B截取的纵向横截面图。
参考图25至图31，根据本发明的实施例的半导体发光器件5100的结构将在下文进行描述。该半导体发光器件包括导电衬底5170、第二导电型半导体层5104、活性层5103和第一导电型半导体层5102堆叠的发光结构5101。
在导电衬底5170与第二导电型半导体层5104之间形成第一电极层5150和绝缘层5140。
在第二导电型半导体层5104下方形成第二电极层5120和金属覆盖层5130。
第一电极层5150包括通过绝缘层5140、第二导电型半导体层5104和活性层5103延伸至第一导电型半导体层5102的内部的多个孔电极5110。
通过孔电极5110，第一电极层5150和第一导电型半导体层5102相互电耦联。
此外，钝化层5190另外形成在半导体发光器件5100上。钝化层5190形成为覆盖露出的金属覆盖层5130、绝缘层5140和发光结构5101，并且使电极垫5180暴露到外侧。
下面将更加详细地描述半导体发光器件5100的结构。
发光结构5101中的第二导电型半导体层5104、活性层5103和第一导电型半导体层5102可以依次堆叠，并且沿着发光结构5101的外侧形成的台面区域的外表面可以通过光刻胶回流等技术倾斜，以便改善光提取效率。
发光结构5101可以形成在导电衬底5170上。为了电耦联导电衬底5170和第一导电型半导体层5102，第一电极层5150被夹置在导电衬底5170与第二导电型半导体层5104之间。
第一电极层5150和导电衬底5170可以通过由Sn/Au或Sn/Ag等金属形成的接合金属层5160相互接合。
导电衬底可以由导电材料形成，例如Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se、CuW、CuMo或GaAs。
第一电极层5150可以由能够与第一导电型半导体层5102形成欧姆接触的导电材料形成。如附图中所示，第一电极层5150可以具有单层结构。然而，第一电极层5150可以具有多层结构。
形成第一电极层5150的导电材料可以包括Au、Ag、Cu、Zn、Al、In、Ti、Si、Ge、Sn、Mg、Ta、Cr、W、Ru、Rh、Ir、Ni、Pd和Pt中的一种或者由这些金属中的一种或多种组成的合金。
第一电极层5150形成在导电衬底5170上，并且第一电极层5150的一部分向上延伸至预定水平。
此时，当第一电极层5150延伸至其中形成了至少第二导电型半导体层5104或优选地第一导电型半导体层5102的区域时，第一电极层5150可以电耦联至第一导电型半导体层5102。
然而，在这种情况下，第一电极层5150没有延伸至其中形成了第一导电型半导体层5102的区域，但是却通过多个孔电极5110电耦联至第一导电型半导体层5102，多个孔电极5110通过第二导电型半导体层5104和活性层5103延伸至第一导电型半导体层5102内部。
孔电极5110可以形成在延伸至最高水平的第一电极层5150上。
孔电极5110形成为填充绝缘层5140的开口5140a和5140b，这将在下文进行描述。
与第一电极层5150一样，孔电极5110可以由导电材料形成，例如Au、Ag、Cu、Zn、Al、In、Ti、Si、Ge、Sn、Mg、Ta、Cr、W、Ru、Rh、Ir、Ni、Pd和Pt中的一种或者包括这些金属中的两种或多种的合金。
孔电极5110可以在单个工艺内与第一电极层5150一体形成。
在第一电极层5150上，绝缘层5140形成为防止第一电极层5150电耦联至除了导电衬底5170和第一导电型半导体层5102之外的其它半导体层(例如，活性层5103和第二导电型半导体层5104)。
绝缘层5140不仅可以形成在第一电极层5150的顶表面上，而且还可以形成在延伸至预定水平的第一电极层5150的侧表面(或倾斜侧表面)上。
如上所述，多个孔电极5110通过绝缘层5140形成，并且露出的孔电极5110和第一导电型半导体层5102相互电耦联。
第二电极层5120形成在第二导电型半导体层5104下方。
第二电极层5120可以由Ag、Al、Pt或Ni等具有优异的导电性和反射特性的材料形成。可选地，第二电极层5120可以具有堆叠结构，例如Ni/Ag、NiZn/Ag或TiO/Ag。
此时，第二电极层5120的面向第二导电型半导体层5104的顶表面的面积可以等于或小于第二导电型半导体层5104的底表面，而第二电极层5120的顶表面和侧表面不暴露在外面。
然而，在形成第二电极层5120时，第二电极层5120的面对第二导电型半导体层5104的顶表面的面积可以被设定为略微小于第二导电型半导体层5104的底表面的面积，以防止由于形成第二电极层5120的金属的一部分与第一导电型半导体层5102或活性层5103之间产生接触而发生短路，并为形成金属覆盖层5130提供工艺余量。
该金属覆盖层5130可以由下列一种金属材料制成或包含下列两种或多种金属的合金形成：铬、镍、钌、锇、铱、钒、铌、钽、钴、铁、钨、钛。从而，金属覆盖层5130可以具有优异的导电性，并用作蚀刻停止层。如附图中所示，金属覆盖层5130可以具有单层结构。然而，金属覆盖层5130也可以具有多层结构。
金属覆盖层5130在第二电极层5120下形成。根据金属覆盖层5130的结构，金属覆盖层5130可以如图26和图28所示覆盖第二电极层5120的一部分，或者如图29、图30以及图35至图40所示覆盖第二电极层5120的侧表面和底表面的全部。
图26示出了孔电极5110的放大横向横截面。
随着发光区域中存在的孔电极的尺寸增加，发光面积减小。因此，孔电极可以在几μm至几十μm的基础上形成。
然而，当具有几μm至几十μm大小的孔电极形成为圆形但具有不规则的轮廓时，注入的电流非常容易集中在孔电极的不规则部分周围。
因此，如图26所示，横向横截面上孔电极5110的对角线方向上相互面对的两个拐角可以沿着虚拟圆的一部分或具有预定圆心角的虚拟圆弧形成。
即，当横向横截面上的虚拟圆被印刻在沿孔电极5110对角线方向相互面对的两个拐角处时，两个拐角可以具有预定的曲率半径。
此外，横向横截面上沿孔电极5110的宽度方向彼此相邻的两个拐角也可以沿着虚拟圆的一部分或具有预定圆心角的虚拟圆弧形成。
此时，虚拟圆弧的圆心角可以等于或小于90度。
参见图26，孔电极5110的所有拐角均可沿虚拟圆来形成，并且具有通过直线连接的横向横截面表面。
随着横向横截面上孔电极5110的拐角数量增加，孔电极5110的横向横截面表面可以形成为接近圆形的多边形形状。然而，随着拐角的数量增加，也增加了工艺的难度级别和成本。因此，考虑到工艺成本，形成具有至少矩形横向横截面的孔电极5110是最有效的。
此时，由于电流可能集中于孔电极5110的有角或不规则的部分周围，孔电极5110可以形成为使得其横向横截面的拐角没有成角的形状。
即，形成孔电极5110的拐角的虚拟圆可以具有相同的直径。
因此，与孔电极5110形成圆形形状时相比，具有几μm至几十μm尺寸的孔电极5110可以通过更简单、更容易的方法来形成。由于孔电极5110的拐角是沿虚拟圆的一部分或具有预定圆心角的虚拟圆弧形成，所以该结构能够防止电流集中在孔电极5110内，从而提高发光效率。
根据本发明的实施例，形成横向横截面上沿孔电极5110的对角线方向彼此面对的两个拐角的虚拟圆的直径之和可被设计成小于这两个拐角之间的距离d1。根据本发明的另一实施例，横向横截面上沿孔电极5110的宽度方向彼此面对的两条直线之间的距离W1可以被设计成小于形成沿宽度方向彼此相邻的两个拐角的虚拟圆的直径之和。
此时，形成孔电极5110的拐角的虚拟圆可以在对角线方向上互不重叠，但在宽度方向或高度方向上彼此重叠。
在孔电极5110形成为具有几μm至几十μm的尺寸时，孔电极5110的设计值可以防止在孔电极5110中形成有角或不规则的部分，以及确保最大的电极面积。
当从横向横截面观看孔电极5110和暴露孔电极5110的开口时，孔电极5110通过绝缘层5140的开口5140a被暴露，绝缘层5140的开口5140a形成在第二导电型半导体层5104的开口5104a中。
通过绝缘层5140的开口5140a暴露出的孔电极5110可以与第一导电型半导体层5102接触。因此，第一电极层5150和第一导电型半导体层5102可以彼此电耦联。
在这种情况下，开口5104a的一个或多个拐角可以沿虚拟圆的一部分形成，如同孔电极5110那样。此时，形成开口5104a的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r2可以比形成孔电极5110的拐角的虚拟圆的半径r1大。
开口5104a的宽度W2比孔电极5110的宽度W1大，并且孔电极5110以预定的余量距离被布置在开口5104a中。
此时，绝缘层5140的开口5140a可以形成在第一导电型半导体层5102存在的区域中，使得形成第一电极层5150或孔电极5110的导电材料在活性层5103或第二导电型半导体层5104形成的层面处未暴露出。
第二导电型半导体层5104的开口5104a形成在第二电极层5120的开口5120a中，并且形成开口5104a的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r2比形成第二电极层5120的开口5120a的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r3小。
开口5120a的宽度W3比开口5104a的宽度W2大，并且开口5104a以预定的余量距离被布置在开口5120a中。
类似地，第二电极层5120的开口5120a形成在金属覆盖层5130的开口5130a中，并且形成开口5120a的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r3比形成金属覆盖层5130的开口5130a的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r4小。
开口5130a的宽度W4比开口5120a的宽度W3大，并且开口5120a以预定的余量距离被布置在开口5130a中。
如上所述，当圆孔电极形成为几μm至几十μm的尺寸时，孔电极5110和用于暴露出孔电极5110的开口可以形成为防止可能由于孔电极5110与另一半导体层之间接触而发生的失效。因此，可以防止孔电极5110中形成有角或者不规则的部分，并且可以确保最大的电极面积。
因此，由于没有形成圆孔电极，而是孔电极以孔电极的拐角具有预定的曲率半径的方式形成，因此可以容易并且精确形成具有规则形状的孔电极。从而，由于该结构可以防止孔电极中的电流集中，因此可以提高发光效率。
此外，虽然该孔电极形成为比圆形孔电极更小的尺寸，但是可以确保最大的电极面积。因此，可以使发光面积和电流扩散的损失最小化。
金属覆盖层5130形成在第二电极层5120的下方。
金属覆盖层5130可以用作在用于形成电极垫5180的半导体蚀刻过程期间的蚀刻停止层，并且防止第二电极层5120的金属材料扩散或者污染。
在所有的台面区域中，金属覆盖层可以形成为覆盖第二电极层的底表面和两个侧表面。此时，金属覆盖层的一部分与第二导电型半导体层接触。
即，为了使金属覆盖层覆盖第二电极层的底表面和两个侧表面，需要在第二导电型半导体层下方存在与金属覆盖层接触的区以及用于形成第二电极层的区域。
因此，当金属覆盖层形成时，需要在第二导电型半导体层的底部保证额外的余量，以便防止可能由于形成金属覆盖层的导电材料的一部分与第一导电型半导体层或活性层之间接触而发生的短路。
因此，通过用于形成金属覆盖层的工艺余量，必然减小了用于形成第二电极层的面积。于是，由发光结构生成的光的反射面积减小。换言之，发光效率降低。
因此，根据本发明实施例的半导体发光器件5100可以根据形成第二电极层5120的台面区域的位置在被金属覆盖层5130覆盖的第二电极层5120的区域处被不同地构造。
例如，参照为半导体发光器件5100的纵向横截面图的图27和图28，金属覆盖层5130可以形成为覆盖沿着发光结构5101的外部布置的台面区域中的第二电极层5120的底表面和一个侧表面的一部分。即，金属覆盖层5130沿着第二金属层5120的外部形成以便覆盖第二金属层5120的一部分。
另一方面，金属覆盖层可以仅在被沿着发光结构5101的外部布置的台面区域包围的其它台面区域中的第二电极层5120的底表面上形成。此时，与第二电极层5120接触的金属覆盖层5130的顶表面具有小于第二电极层5120的底表面的面积。
参照图28，在纵向横截面上的一个孔电极5110的两侧处形成的两个第二电极层5120之间的距离W3小于形成在一侧的第二电极层5120与形成在另一侧的金属覆盖层5130之间的距离d2。
即，当金属覆盖层5130形成成仅覆盖沿着发光结构5101的外部布置的台面区域中的第二电极层5120的底表面和一个侧表面的一部分时，第二电极层5120的形成区域可以通过需要在第二导电型半导体层5104的底部处确保以便金属覆盖层5130覆盖第二电极层5120的另一侧表面的余量而增大。
此外，当金属覆盖层仅在沿着发光结构的外部布置的其它台面区域中的第二电极层5120的底表面上形成时，形成第二电极层5120的区域可以通过需要在第二导电型半导体层5104的底部处确保以便金属覆盖层5130覆盖第二电极层5120的两个侧表面的余量而增大。
因此，与当金属覆盖层形成为覆盖第二电极层的底表面和两个侧表面时相比较，形成在第二导电型半导体层5104的底表面上的第二电极层5120的面积增大，这使得可以进一步提高从发光结构5101生成的光的反射效率。
此时，第二电极层5120的未被金属覆盖层5130覆盖的区域可以被绝缘层5140覆盖。如同金属覆盖层5130那样，绝缘层5140可以防止第二电极层5120的金属材料扩散或污染。
另外，金属覆盖层5130可以包括开口5130a，且第一电极层5150的一部分可以穿过开口5130a向上延伸至预定水平。
此时，金属覆盖层5130与第一电极层5150通过沿着第一电极层5150向上延伸的绝缘层5140彼此电绝缘。
在邻近于发光结构5101的至少一个拐角或发光结构5101的同侧的两个拐角的区域处，金属覆盖层5130的顶表面的一部分被暴露出。电极垫5180形成在金属覆盖层5130的暴露出的区域上。
例如，如图25和图26所示，金属覆盖层5130在发光结构5101的同侧的两个拐角处暴露出，且两个电极垫5180分别形成在两个拐角处。
由于电极垫5180未形成在与发光表面相对应的第一导电型半导体层5102的顶表面上，因此可以使发光面积的损失最小化。
电极垫5180用于接收来自于外部电源的电力，以及将接收的电力输送到半导体发光器件5100。为了将从外部电源接收到的电力提供给半导体发光器件5100，电极垫5180需要电耦接到第二电极层5120。
因此，形成在金属覆盖层5130的暴露出的区域上的电极垫5180通过金属覆盖层5130电耦接到第二电极层5120。
因此，其上形成有电极垫5180的金属覆盖层5130同时与第二电极层5120和电极垫5180接触。
在本发明的另一实施例中，金属覆盖层5130可以形成在第二电极层5120的整个底表面上，从而覆盖第二电极层5120的侧表面和底表面的全部。此时，金属覆盖层5130的一部分可以接触第二导电型半导体层5104。将参照图29至图31描述此结构。
金属覆盖层5130可以包括开口5130a和5130b，且第一电极层5150的一部分可以穿过开口5130a和5130b向上延伸至预定水平。
此时，金属覆盖层5130与第一电极层5150通过沿着第一电极层5150向上延伸的绝缘层5140彼此电绝缘。
在邻近于发光结构5101的至少一拐角或发光结构5101的同侧的两个拐角的区域处，金属覆盖层5130的顶表面的一部分被暴露出。电极垫5180形成在金属覆盖层5130的暴露出的区域上。
例如，如图25、图26和图29所示，金属覆盖层5130在发光结构5101的同侧的两个拐角处暴露出，且两个电极垫5180分别形成在两个拐角处。
由于电极垫5180未形成在与发光表面相对应的第一导电型半导体层5102的顶表面上，因此可以使发光面积的损失最小化。
电极垫5180用于接收来自于外部电源的电力，以及将接收的电力输送到半导体发光器件。为了将从外部电源接收到的电力提供给半导体发光器件，电极垫5180需要电耦接到第二电极层5120。
因此，在金属覆盖层5130的露出区域上形成的电极垫5180通过金属覆盖层5130与第二电极层5120电耦联。
结果，其上形成有电极垫5180的金属覆盖层5130同时与第二电极层5120和电极垫5180接触。
金属覆盖层5130可在用于形成电极垫5180的半导体刻蚀过程中用作蚀刻停止层。而且，金属覆盖层5130可以防止第二电极层5120的金属材料扩散或污染。
图29示出了孔电极5110的放大的横向横截面。
由于存在于发光区域中的孔电极尺寸较大，所以发光面积减少了。因此，孔电极可形成为具有几μm到几十μm的尺寸。
然而，当尺寸为几μm到几十μm的孔电极形成为圆形，但却具有不规则的轮廓时，注入的电流很有可能聚集在孔电极的不规则部分周围。
因此，如图29所示，横向横截面上的孔电极5110的顶表面包括为直线的第一线至第四线。
例如，当假定孔电极5110的顶表面是矩形形状时，第一线至第四线可与矩形形状的相应侧边相对应。
此时，第一线平行于第二线，且第三线平行于第四线，第一线和第三线通过连接线相互连接，且第二线和第四线通过连接线相互连接。
此时，连接第一线和第三线的连接线(或拐角)可以是非直线的，且连接第二线和第四线的连接线(或拐角)也可以是非直线的。
由于电流可能聚集在孔电极5110的顶表面上的有角部分或者不规则部分周围，因此，每一条连接线均可没有形成有角度的部分。
理想地，每一条连接线均可沿着虚拟圆的一部分或者虚拟圆弧形成。此时，圆弧的圆心角可等于或小于90度。
也就是说，当横向横截面上的虚拟圆被印刻在孔电极5110的连接线上时，连接线可具有预定的曲率半径r1。
形成孔电极5110的连接线的所有虚拟圆可具有相同的直径。
因此，尺寸为几μm到几十μm的孔电极5110可以通过比孔电极5110形成为圆形时更简单、更容易的方法来形成。由于孔电极5110的拐角是沿具有预定圆心角的虚拟圆弧或虚拟圆的一部分而形成，因此，该结构能够防止电流聚集在孔电极5110中，进而提高发光效率。
根据本发明的实施例，在横向横截面上，形成连接孔电极5110的第一线和第二线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第四线的连接线的虚拟圆的直径的总和(即，形成在对角线方向上彼此面对的两个拐角的虚拟圆的直径的总和)可设计为小于连接第一线和第三线的连接线与连接第二线和第四线的连接线之间的距离(即，两个拐角之间的距离d1)。
根据另一实施例，在横向横截面上，孔电极5110的第一线和第二线之间的距离W1(即，在宽度方向上彼此面对的两条直线之间的距离)可设置为小于形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第三线的连接线的虚拟圆的直径的总和(即，形成在宽度方向上彼此相邻的两个拐角的虚拟圆的直径的总和)。
另外，在横向横截面上，孔电极5110的第三线和第四线之间的距离可以等于第一线和第二线之间的距离。
因此，第三线和第四线之间的距离也可设计为小于形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第三线的连接线的虚拟圆的直径的总和(即，形成在宽度方向上彼此相邻的两个拐角的虚拟圆的直径的总和)。
也就是说，形成连接孔电极5110的第一线和第三线的连接线的虚拟圆和形成连接第二线和第四线的连接线的虚拟圆可相互不重叠，但是，形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆和形成连接第一线和第四线的连接线的虚拟圆可相互重叠。
类似地，形成连接第二线和第三线的连接线的虚拟圆和形成连接第二线和第四线的连接线的虚拟圆可相互重叠。
当孔电极5110形成为具有几μm到几十μm的尺寸时，上述在孔电极5110的设计中的考虑能够防止在孔电极5110中形成有角的或不规则的部分，并且确保最大的电极面积。
当从横向横截面看到孔电极5110和暴露孔电极5110的开口时，孔电极5110通过绝缘层5140的开口5140b被暴露，且绝缘层5140的开口5140b形成在第二导电型半导体层5104的开口5104b中。
通过绝缘层5140的开口5140b暴露的孔电极5110可与第一导电型半导体层5102接触。因此，第一电极层5150和第一导电型半导体层5102可彼此电耦联。
像孔电极5110一样，开口5104b具有沿虚拟圆的一部分形成的一个或多个拐角。此时，形成开口5104b的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r2可大于形成孔电极5110的拐角的虚拟圆的半径r1。
开口5104b的宽度W2大于孔电极5110的宽度W1，并且孔电极5110以预定余量距离被布置在开口5104b中。
此时，绝缘层5140的开口5140b可形成在第一导电型半导体层5102存在的区域中，使得形成第一电极层5150或孔电极5110的导电材料在活性层5103或第二导电型半导体层5104所形成的层面处不被暴露。
第二导电型半导体层5104的开口5104b形成在金属覆盖层5130的开口5130b中，并且形成开口5104b的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r2小于形成金属覆盖层5130的开口5130b的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r3。
开口5130b的宽度W3大于开口5104b的宽度W2，并且开口5104b以预定余量距离被布置在开口5130b中。
类似地，金属覆盖层5130的开口5130b形成在第二电极层5120的开口5120b中，并且形成开口5130b的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r3小于形成第二电极层5120的开口5120b的一个或多个拐角的虚拟圆的半径r4。
开口5120b的宽度W4大于开口5130b的宽度W3，并且开口5130b以预定余量距离被布置在开口5120b中。
如上所述，当圆形孔电极形成为几μm到几十μm的尺寸时，孔电极5110和用于暴露孔电极5110的开口可形成为防止由于孔电极5110和另一个半导体层之间的接触而可能出现的失效。因此，可防止在孔电极5110中形成有角或不规则的部分，以及确保最大的电极面积。
因此，当不形成圆形孔电极而是将孔电极形成为使得其拐角具有预定曲率半径时，具有规则形状的孔电极可很容易且精确地形成。因此，由于该结构可防止孔电极中的电流集中，因此可提高发光效率。
此外，尽管孔电极形成为比圆形孔电极更小的尺寸，但可保证最大的电极面积。因此，可最小化发光面积和电流扩散的损失。
参照图26至图31描述的第一导电型半导体层5102可具有形成在其上的不均匀的图案。
该不均匀的图案可通过各种通常使用的方法形成，但根据本发明实施例的形成不均匀图案的工艺在图32至图34中示出。
如图32所示，其中第一导电型半导体层、活性层以及第二导电型半导体层堆叠的发光结构5101生长在其上形成有不均匀图案的支撑衬底5200上。此时，为了在第一导电型半导体层的顶表面上形成不均匀图案，第一导电型半导体层首先在支撑衬底5200上生长，并且顺序生长活性层和第二导电型半导体层。
如图33所示，当支撑衬底5200与发光结构5101分离时，对应于形成在支撑衬底5200上的不均匀图案的第一不均匀图案在发光结构5101的一个表面上被暴露。
然后，如图34所示，可以在其上形成有第一不均匀图案的发光结构5101的表面上进行PEC蚀刻，从而形成不同于第一不均匀图案的第二不均匀图案。
当不同的不均匀图案形成在发光结构5101或具体地第一导电型半导体层5102的顶表面上时，可进一步提高从发光结构5101产生的光的提取效率。
形成在半导体发光器件5100上方的钝化层5190可具有单层或多层结构，其包括氧化物(诸如SiO2)、氮化物(诸如SiNx)或绝缘层(诸如SiON或MgF2)。
图35是根据本发明的另一实施例的半导体发光器件的示意性横向横截面图，图36和图37是沿图35的线C-C和线D-D截取的纵向横截面图。
不同于图30和图31所示的半导体发光器件，图36和图37示出的半导体发光器件中形成的金属覆盖层5130沿发光结构5101的外部形成以仅覆盖第二电极层5120的底表面和一个侧表面的一部分。
也就是说，在图30和图31所示的半导体发光器件中，金属覆盖层5130形成于发光结构5101的整个底表面上，开口5130b形成于孔电极5110形成之处。然而，在图36和图37所示的半导体发光器件中，金属覆盖层5130沿发光结构5101的外部形成预设宽度，且未在发光结构5101的内部形成。
为了在发光结构5101同一侧的两个拐角处形成电极垫5180，金属覆盖层5130形成的宽度大于图30和图31中的宽度。
因此，金属覆盖层5130可以在用以形成电极垫5180的半导体蚀刻过程中用作蚀刻停止层以及防止第二电极层5120的金属材料扩散或被污染。
在未被金属覆盖层5130覆盖的第二电极层5120的区域，绝缘层5140可以防止第二电极层5120的金属材料扩散或被污染。
当金属覆盖层5130覆盖第二电极层5120的侧表面和底表面的全部时(正如在图30和图31所示的半导体发光器件中那样)，金属覆盖层5130的一部分与第二导电型半导体层5104相接触。
此时，由于金属覆盖层5130形成为覆盖第二电极层5120的侧表面和底表面的全部，与金属覆盖层5130相接触的区域以及用以形成第二电极层5120的区域需要存在于第二导电型半导体层5104的下面。
也就是说，为了防止当形成金属覆盖层5130的金属的一部分与第一导电型半导体层5102或活性层5103相接触时可能发生的短路，需要在第二导电型半导体层5104下面额外保证工艺余量。
用以形成第二电极层5120的区域不可避免地会因为用以形成金属覆盖层5130的工艺余量而减小。因此，发光结构5101产生的光的反射区域可能减小。也就是说，发光效率可能下降。
因此，从顶部观看时，图36和图37中所示的施加于半导体发光器件上的金属覆盖层5130形成为仅覆盖沿发光结构5101外部布置的第二电极层5120的底表面和一个表面的一部分，且未形成于布置于发光结构5101中的第二电极层5120上。
也就是说，由于金属覆盖层5130形成为仅覆盖第二电极层5120的底表面和一个侧表面的一部分，因此第二电极层5120的形成面积会通过需要在第二导电型半导体层5104下方确保以便金属覆盖层5130覆盖第二电极层5120的另一侧表面的工艺余量而增大。
由于在第二导电型半导体层5104的底表面上形成的第二电极层5120的面积增大，从发光结构5101产生的光的反射效率会得到提高。因此，半导体发光器件5100的发光效率也会得到提高。
形成于半导体发光器件5100上方的钝化层5190可具有单层或者多层结构，其包含氧化物(例如SiO2)、氮化物(例如SiNx)或绝缘层(如SiON或MgF2)。
图38是根据本发明另一实施例的半导体发光器件的示意性横向横截面图，图39和图40是沿图38的线C-C和线D-D截取的纵向横截面图。
在附图中所示的半导体发光器件中，金属覆盖层5130在发光结构5101的一个或多个拐角处形成。理想地，金属覆盖层5130可形成于发光结构5101同一侧的两个拐角处。
此时，金属覆盖层5130在存在于发光结构5101同一侧的两个拐角处仅覆盖第二电极层5120的底表面和一个侧表面的一部分。
金属覆盖层5130暴露于发光结构5101同一侧的两个拐角处，且电极垫5180形成于暴露的金属覆盖层5130的顶表面上。
因此，金属覆盖层5130可在用以形成电极垫5180的半导体蚀刻过程中用作蚀刻停止层。在没有金属覆盖层5130形成的区域中，绝缘层5140可防止第二电极层5120的金属材料扩散或被污染。
由于形成有金属覆盖层5130的区域被最小化，因此第二电极层5120的面积可由于用以形成金属覆盖层5130的工艺余量而增大。
因此，光反射面积可由于第二电极层5120的面积增大而得到增加。光反射面积的增加可增大半导体发光器件的发光面积和发光效率。
图41是照明装置的分解透视图，在该照明装置中应用了根据本发明实施例的半导体发光器件。
参考图41，根据本发明实施例的照明装置包括扩散盖1010、半导体发光器件模块1020和主体单元1030。
主体单元1030可容纳半导体发光器件模块1020，且扩散盖1010可布置在主体单元1030的上方以覆盖半导体发光器件模块1020的顶部。
主体单元1030并无具体限制，只要主体单元1030可容纳并支撑半导体发光器件模块1020并且向半导体发光器件模块1020供给电力即可。例如，如图41所示，主体单元1030可包括主体壳体1031、电源单元1033、电源壳体1035，以及电源连接单元1037。
电源单元1033可容纳在电源壳体1035内并且电耦联至半导体发光器件模块1020。电源单元1033可包括一个或多个IC芯片。
IC芯片可调节、转换或控制供给至半导体发光器件模块1020的电力的特性。
电源壳体1035可容纳并支撑电源单元1033。具有固定在其中的电源单元1033的电源壳体1035可设置在主体壳体1031内。
电源连接单元1037可布置在电源壳体1035的底部处，并且连接至电源壳体1035。因此，电源连接单元1037可电耦联至电源壳体1035内的电源单元1033，并且用作外部电力可通过其供给至电源单元1033的路径。
半导体发光器件模块1020包括衬底1023以及布置在衬底1023上的半导体发光器件1021。
半导体发光器件模块1020可设置在主体壳体1031的顶部处并且电耦联至电源单元1033。
衬底1023并不受限制，只要衬底1023可支撑半导体发光器件1021即可。例如，衬底1023可包括具有线路的印刷电路板。衬底1023可具有与在主体壳体1031的上部部分处的固定部分相对应的形状。因此，衬底1023可稳定地固定至主体壳体上。
半导体发光器件1021可包括根据本发明的各个实施例的半导体发光器件中的一个或多个。
扩散盖1010可布置在半导体发光器件1021的上方，并且固定至主体壳体1031上以覆盖半导体发光器件1021。
扩散盖1010可由透明材料形成，并且通过调整扩散盖1010的形状和光透明度来控制照明装置的定向特性。因此，扩散盖1010可根据照明装置的目的和应用形式修改成各种形状。
图42是显示器件的横截面图，根据本发明实施例的半导体发光器件应用于该显示器件上。
根据本实施例的显示器件包括显示面板2110、用于向显示面板2110提供光的背光单元BLU1、以及用于支撑显示面板2110的底部边缘的面板引导件2100。
显示面板2110并无具体限制，但是可包括具有液晶层的LCD面板。在显示面板2110的边缘处，栅极驱动PCB可布置成向栅极线提供驱动信号。
栅极驱动PCB2112和栅极驱动PCB2113可以不形成在单独的PCB上，而是形成在薄膜晶体管衬底上。
背光单元BLU1包括光源模块，该光源模块包括一个或多个衬底2150和多个半导体发光器件2160。背光单元BLU1还可包括底盖2180、反射片2170、扩散板2131以及光学片2130。
底盖2180可向上打开以容纳衬底2150、半导体发光器件2160、反射片2170、扩散板2131以及光学片2130。
底盖2180可耦联至面板引导件2100。衬底2150可设置在反射片2170的下方，并且被反射片2170包围。但是，本发明并不局限于此。当衬底2150被涂覆以反射材料时，衬底2150可设置在反射片2170的上方。
衬底2150可包括平行布置的多个衬底2150。然而，衬底2150并不局限于此，而可形成为单个衬底2150。
半导体发光器件2160可包括根据本发明的各个实施例的半导体发光器件中的一个或多个。
半导体发光器件2160可以以预定图案规则地布置在衬底2150的上方。
此外，透镜2210可布置在各个半导体发光器件2160上以便改善从多个半导体发光器件2160所发出的光的均匀性。
扩散板2131和光学片2130被设置在半导体发光器件2160的上方。从半导体发光器件2160所发出的光可通过扩散板2131和光学片2130以表面光的形式供给至显示面板2110。
根据本发明的各个实施例的半导体发光器件可应用于根据本实施例的直接式显示器件。
图43另一显示器件的横截面图，该显示器件上应用有根据本发明实施例的半导体发光器件。
根据本发明实施例的具有背光单元的显示器件包括显示面板3210和背光单元BLU2。显示面板3210显示图像，并且背光单元BLU2布置在显示面板3210的后表面上以便发光。
显示器件还包括框架3230以及盖3240和盖3280。框架3230支撑显示面板3210且容纳背光单元BLU2，并且盖3240和盖3280覆盖显示面板3210。
显示面板3210并无具体限制，但是可包括具有液晶层的LCD面板。在显示面板3210的边缘处，栅极驱动PCB可布置成向栅极线提供驱动信号。
栅极驱动PCB可以不形成在单独的PCB上，而是形成在薄膜晶体管衬底上。
显示面板3210可由设置于其底部和顶部处的盖3240和盖3280固定，且设置于底部处的盖3240可连接至背光单元BLU2。
为显示面板3210提供光的背光单元BLU2包括底盖3270、光源模块和导光面板3250，所述底盖3270的顶表面部分地打开，光源模块设置在底盖3270内部的一侧，导光面板3250设置为平行于光源模块以便将点光转换成表面光。
根据本实施例的背光单元BLU2还可包括光学片3230和反射片3260。光学片3230可设置在导光面板3250上以便漫射和收集光，反射片3260可设置在导光面板3250的下方以便将传播至导光面板3250底部的光朝向显示面板3210反射。
光源模块包括衬底3220和多个半导体发光器件3110，多个半导体发光器件3110在相互距预定距离下设置在衬底3220的一个表面上。
衬底3220并无特别限制，只要该衬底3220能够支撑半导体发光器件3110并电耦联至半导体发光器件3110。例如，衬底1023可包括PCB。
半导体发光器件3110可以包括根据本发明的各种实施例的半导体发光器件中的一个或多个。
从光源模块发出的光入射到导光面板3250上并通过光学片3230提供给显示面板3210。通过导光面板3250和光学片3230，从半导体发光器件3110发出的点光可转换成表面光。
根据本发明的各种实施例的半导体发光器件可应用于根据本实施例的边缘型显示器件。
图44是前照灯的横截面图，根据本发明的实施例的半导体发光器件应用于该前照灯。
参照图44，该前照灯包括灯体4070、衬底4020、半导体发光器件4010和盖透镜4050。
前照灯还可包括热辐射单元4030、支撑架4060和连接件4040。
衬底4020由支撑架4060固定并设置在灯体4070的上方。
衬底4020并无限制，只要衬底4020能够支撑半导体发光器件4010。例如，衬底4020可包括具有导电图案的PCB。半导体发光器件4010可设置于衬底4020的上方且由衬底4020支撑并固定。
半导体发光器件4010可通过衬底4020的导电图案电耦联至外部电源。半导体发光器件4010可包括根据本发明的各种实施例的半导体发光器件中的一个或多个。
盖透镜4050设置在通过其传输从半导体发光器件4010发出的光的路径上。
例如，如图44所示，盖透镜4050可通过连接件4040与半导体发光器件4010分离，并沿期望提供从半导体发光器件4010发出的光的方向设置。
通过盖透镜4050可以调整从前照灯发射到外部的光的方向角和/或颜色。
连接件4040可以将盖透镜4050固定至衬底4020并充当光引导件，光引导件被设置成包围半导体发光器件4010并且提供发光路径4045。
此时，连接件4040可由光反射材料形成或涂覆有光反射材料。热辐射单元4030可包括热辐射销4031和/或热辐射风扇4033，并将驱动半导体发光器件4010时产生的热量排放至外部。
根据本发明的实施例的半导体发光器件可应用于根据本实施例的前照灯，例如，用于车辆的前照灯。
图25至图44的实施例可概述如下。
根据本发明的一方面，半导体发光器件可包括这样的发光结构，在该发光结构中堆叠了第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层，并且该发光结构包括多个台面区域。该发光结构可形成在导电衬底的上方，第一电极层和绝缘层可形成在导电衬底和第二导电型半导体层之间以及第二电极层可形成在第二导电型半导体层的下方。第一电极层可包括多个孔电极，孔电极穿过绝缘层、第二导电型半导体层和活性层延伸至第一导电型半导体层的内部。电极层和第一导电型半导体层可通过孔电极进行电耦联。金属覆盖层可形成为覆盖第二电极层的底表面和一个侧表面的一部分，该第二电极层形成在沿发光结构的外部设置的台面区域中。纵向横截面上形成于一个孔电极两侧处的两个第二电极层之间的距离小于形成在一侧的金属覆盖层和形成在另一侧的第二电极层之间的距离。
在邻近发光结构的一个或多个拐角的区域中，可暴露金属覆盖层的顶表面的一部分，且电极垫可形成在金属覆盖层的暴露区域上。
金属覆盖层可形成在第二电极层的底表面上，第二电极层形成在由沿发光结构的外部设置的台面区域包围的其它台面区域中，且与第二电极层接触的金属覆盖层的顶表面的面积可小于第二电极层的底表面的面积。
横向横截面上的第二电极层的开口可形成于金属覆盖层的开口中，且形成金属覆盖层的开口的拐角的虚拟圆弧的曲率半径可大于形成第二电极层的开口的拐角的虚拟圆弧的曲率半径。
横向横截面上的孔电极可形成于绝缘层的开口中，且形成绝缘层的开口的拐角的虚拟圆弧的半径可大于形成孔电极的拐角的虚拟圆弧的半径。
在第一导电型半导体层的上方，可同时形成不同的不均匀图案。
在导电衬底和第一电极层之间，可夹置接合金属层。
根据本发明的另一方面，半导体发光器件可包括发光结构，其中在所述发光结构内，导电衬底、第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层进行堆叠。第一电极层和绝缘层可形成在导电衬底和第二导电型半导体层之间，且第二电极层和金属覆盖层可形成在第二导电型半导体层的下方。第一电极层可包括多个孔电极，所述孔电极通过绝缘层、第二导电型半导体层和活性层延伸至第一导电型半导体层的内部。横向横截面上的孔电极的顶表面可包括均为直线的第一线至第四线。第一线可平行于第二线，第三线可平行于第四线，且连接第一线和第三线的连接线可以是非线性的。
连接第一线和第三线的连接线可沿虚拟圆的一部分形成。
连接第二线和第四线的连接线可以是非线性的。
连接第二线和第四线的连接线可沿虚拟圆的一部分形成。
形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第四线的连接线的虚拟圆的直径的总和，可小于连接第一线和第三线的连接线与连接第二线和第四线的连接线之间的距离。
横向横截面上的第一线和第二线之间的距离可小于形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第三线的连接线的虚拟圆的直径的总和。
横向横截面上的第三线和第四线之间的距离可小于形成连接第一线和第三线的连接线的虚拟圆的直径与形成连接第二线和第三线的连接线的虚拟圆的直径的总和。
横向横截面上的孔电极可形成于绝缘层的开口内，且绝缘层开口的一个或多个拐角可沿虚拟圆的一部分形成，所述虚拟圆的直径大于形成孔电极的拐角的虚拟圆的直径。
在第一导电型半导体层的上方，同时可形成不同的不均匀图案。
虽然以上已经描述了各种实施例，但本领域的技术人员将会了解到所描述的实施例仅作为示例。因此，本文所描述的本发明不应基于所描述的实施例而受限。

Claims (15)

1.一种半导体发光器件，所述半导体发光器件包括：
发光结构，在所述发光结构中，堆叠导电衬底、第二导电型半导体层、活性层和第一导电型半导体层；
扩散金属层和绝缘层，形成在所述导电衬底与所述第二导电型半导体层之间；以及
反射电极层，形成在所述第二导电型半导体层下方，
其中，所述反射电极层的面向所述第二导电型半导体层的顶表面具有比所述第二导电型半导体层的底表面小的面积，
所述扩散金属层形成通过所述绝缘层、所述第二导电型半导体层和所述活性层延伸至所述第一导电型半导体层内部的多个通孔，并且通过所述通孔将所述扩散金属层电耦联至所述第一导电型半导体层，以及
任一通孔与邻近于所述通孔的另一个通孔之间的最短距离D2比最靠近所述第一导电型半导体层的外部的通孔与所述第二导电型半导体层的外部之间的最短距离D3大。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述距离D2表示在对角线方向上彼此最接近的两个通孔之间的距离。
3.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述距离D2等于或小于160μm。
4.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述距离D3的范围为50μm至160μm。
5.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，沿所述半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1比任一通孔与邻近于所述通孔的另一个通孔之间的所述最短距离D2大。
6.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，沿所述半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2比任一通孔与邻近于所述通孔的另一个通孔之间的所述最短距离D2大。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，沿所述半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1与沿所述半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2相等。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，所述半导体发光器件还包括金属覆盖层，所述金属覆盖层形成为覆盖所述反射电极层的侧表面和底表面的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的半导体发光器件，其中，所述金属覆盖层形成为覆盖所述反射电极层的侧表面和底表面的全部。
10.根据权利要求8所述的半导体发光器件，其中，所述金属覆盖层的顶表面的一部分在与所述发光结构的拐角相邻的区域处暴露，且电极垫形成在所述金属覆盖层的暴露区域上。
11.根据权利要求10所述的半导体发光器件，其中，任一通孔和邻接于所述通孔的另一通孔之间的所述最短距离D2大于所述电极垫的外部和最接近所述电极垫的外部的通孔之间的最短距离D1。
12.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中，沿所述半导体发光器件的纵向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-1和沿所述半导体发光器件的横向彼此最接近的两个通孔之间的距离D4-2大于所述电极垫的外部和与所述电极垫的外部最接近的所述通孔之间的所述最短距离D1。
13.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中，所述距离D1的范围为90μm至140μm。
14.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一导电型半导体层具有形成在其顶表面上的不均匀图案。
15.根据权利要求1所述的半导体发光器件，所述半导体发光器件还包括置于所述导电衬底和所述扩散金属层之间的接合金属层。
CN201810927330.3A 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件 Active CN108807632B (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0184609 2014-12-19
KR1020140184609A KR102305218B1 (ko) 2014-12-19 2014-12-19 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
KR1020150014371A KR102417158B1 (ko) 2015-01-29 2015-01-29 반도체 발광소자
KR10-2015-0014371 2015-01-29
KR10-2015-0032410 2015-03-09
KR1020150032410A KR102347456B1 (ko) 2015-03-09 2015-03-09 반도체 발광소자
KR10-2015-0033444 2015-03-10
KR1020150033444A KR20160110692A (ko) 2015-03-10 2015-03-10 반도체 발광소자
CN201510954206.2A CN105720161B (zh) 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510954206.2A Division CN105720161B (zh) 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108807632A true CN108807632A (zh) 2018-11-13
CN108807632B CN108807632B (zh) 2022-04-01

Family

ID=56126880

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510954206.2A Active CN105720161B (zh) 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件
CN201810927330.3A Active CN108807632B (zh) 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510954206.2A Active CN105720161B (zh) 2014-12-19 2015-12-17 半导体发光器件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10193020B2 (zh)
CN (2) CN105720161B (zh)
DE (1) DE112015005634T5 (zh)
WO (1) WO2016099061A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3474337A4 (en) * 2016-06-20 2019-06-12 LG Innotek Co., Ltd. SEMICONDUCTOR DEVICE
US10340415B2 (en) 2016-09-01 2019-07-02 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package including the same
EP4283690A3 (en) 2016-09-10 2024-01-24 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device
CN115602765A (zh) 2016-09-13 2023-01-13 苏州立琻半导体有限公司（Cn） 半导体器件和包括该半导体器件的半导体器件封装
KR20180052256A (ko) 2016-11-10 2018-05-18 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자
US10903395B2 (en) 2016-11-24 2021-01-26 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device having varying concentrations of aluminum
US10535799B2 (en) * 2017-05-09 2020-01-14 Epistar Corporation Semiconductor device
KR102390828B1 (ko) 2017-08-14 2022-04-26 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자
KR102502335B1 (ko) 2018-04-04 2023-02-22 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자
JP7296002B2 (ja) * 2018-11-15 2023-06-21 日機装株式会社 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
KR20200111323A (ko) 2019-03-18 2020-09-29 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
WO2024119445A1 (zh) * 2022-12-08 2024-06-13 厦门三安光电有限公司 发光二极管及发光装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102217102A (zh) * 2008-11-14 2011-10-12 三星Led株式会社 半导体发光器件
US20120235168A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
KR20130139017A (ko) * 2012-06-12 2013-12-20 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
CN103515503A (zh) * 2012-06-28 2014-01-15 上海蓝光科技有限公司 一种垂直结构发光二极管及其制造方法
CN103563104A (zh) * 2011-05-25 2014-02-05 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体芯片
KR20140140803A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
CN105374915A (zh) * 2014-08-06 2016-03-02 首尔伟傲世有限公司 高功率发光装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5849215B2 (ja) 2010-06-21 2016-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 紫外半導体発光素子
KR101793276B1 (ko) 2010-09-24 2017-11-02 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
KR101720304B1 (ko) 2010-09-24 2017-03-28 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP2013084750A (ja) 2011-10-07 2013-05-09 Mitsubishi Chemicals Corp ＧａＮ系発光ダイオードの製造方法
CN106058000B (zh) * 2011-09-16 2019-04-23 首尔伟傲世有限公司 发光二极管及制造该发光二极管的方法
KR101916131B1 (ko) * 2012-04-03 2018-11-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102217102A (zh) * 2008-11-14 2011-10-12 三星Led株式会社 半导体发光器件
US20120235168A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
CN103563104A (zh) * 2011-05-25 2014-02-05 欧司朗光电半导体有限公司 光电子半导体芯片
KR20130139017A (ko) * 2012-06-12 2013-12-20 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
CN103515503A (zh) * 2012-06-28 2014-01-15 上海蓝光科技有限公司 一种垂直结构发光二极管及其制造方法
KR20140140803A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
CN105374915A (zh) * 2014-08-06 2016-03-02 首尔伟傲世有限公司 高功率发光装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105720161A (zh) 2016-06-29
CN108807632B (zh) 2022-04-01
DE112015005634T5 (de) 2017-09-07
CN105720161B (zh) 2018-09-18
US10193020B2 (en) 2019-01-29
WO2016099061A1 (en) 2016-06-23
US20170317236A1 (en) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105720161B (zh) 半导体发光器件
CN107579140B (zh) 发光二极管
US10290772B2 (en) Light-emitting diode and manufacturing method therefor
KR102135624B1 (ko) 발광 다이오드 및 그것을 갖는 발광 다이오드 모듈
CN105308765A (zh) 具有通过焊膏粘结的发光二极管的发光二极管模块以及发光二极管
CN108365065A (zh) 发光元件
CN105637658A (zh) 半导体发光元件
KR101824034B1 (ko) 발광 소자 패키지
CN106663723A (zh) 发光二极管及其制造方法
TWI821302B (zh) 半導體元件及其封裝結構
US20140209959A1 (en) Light emitting device
KR20220162656A (ko) 반도체 발광소자
KR20170016630A (ko) 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR100673640B1 (ko) 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자
KR20170078562A (ko) 발광 소자
CN108963043B (zh) 发光元件
KR102295812B1 (ko) 반도체 발광소자
KR101886017B1 (ko) 개선된 광추출 효율을 가진 발광다이오드 및 그 제조방법
KR101746818B1 (ko) 발광 소자
KR20230002132A (ko) 금속 벌크를 포함하는 발광 소자
CN117832209A (zh) 发光模组及显示装置
KR20160110692A (ko) 반도체 발광소자
KR20160111600A (ko) 반도체 발광소자
KR20160112295A (ko) 금속 벌크를 포함하는 발광 소자
KR20160139182A (ko) 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant