CN110462835A - 半导体器件 - Google Patents

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Abstract

一实施例提供了一种半导体器件，包括：发光结构，发光结构包括设置在一侧的多个第一发光部以及设置在另一侧的多个第二发光部；多个第一连接电极，配置为电连接多个第一发光部；多个第二连接电极，配置为电连接多个第二发光部；第一焊盘，设置于多个第一发光部上；第二焊盘，设置于多个第二发光部上。第一焊盘包括朝向第二焊盘延伸的多个1‑2焊盘。第二焊盘包括朝向第一焊盘延伸的多个2‑2焊盘。第一连接电极沿发光结构的厚度方向包括位于多个1‑2焊盘之间的区域。第二连接电极沿发光结构的厚度方向包括位于多个2‑2焊盘之间的区域。

Description

半导体器件
技术领域
实施例涉及半导体器件。
背景技术
包括诸如GaN和AlGaN之类的化合物的半导体器件具有诸如易于控制的宽带隙能之类的许多优点，因此可以广泛用作发光器件、光接收器件、各种二极管等。
特别地，由于薄膜生长技术和器件材料的发展，诸如使用III-V或II-VI族化合物半导体的发光器件或者激光二极管之类的发光器件可以发出各种颜色的光，例如红光、绿光、蓝光和紫外光，也可以使用荧光材料或组合颜色实现高效的白色光线。与诸如荧光灯、白炽灯之类的传统光源相比，这些发光器件也具有低功耗、半永久寿命、快速响应速度、安全和环保等优点。
另外，当使用半导体的III-V或II-VI族化合物半导体制造诸如光学检测器或太阳能电池之类的光接收器件时，由于器件材料的发展，通过吸收各种波长区域的光可以产生光电流，使得可以利用从伽马射线到无线电波长区域的各种波长范围内的光。另外，半导体器件具有快速响应速度、安全、环保以及器件材料易控制性的优点，并且可以容易地用于功率控制、微波电路或通信模块。
因此，半导体器件的应用已经扩展至以下场合：光通信装置的传输模块；替代液晶显示(LCD)器件的背光单元的冷阴极荧光灯(CCFL)的发光二极管背光单元；白色发光二极管照明装置，用于替代荧光灯或白炽灯；车辆前灯；交通信号灯；以及用于检测气体或火灾的传感器。此外，半导体器件的应用还可以扩展至高频应用电路、其他功率控制器件以及通信模块。
近年来，正在不断进行有关半导体器件的研究，这些半导体器件通过将发光结构分成几个部分利用高功率来驱动。
发明内容
技术问题
实施例旨在提供一种在高电压下具有改善的可靠性的半导体器件。
实施例还旨在提供一种具有改善的电流分配效率的半导体器件。
实施例还旨在提供一种半导体器件，在这种半导体器件中，发光区域的电流密度是均匀的。
技术方案
实施例的一个方案提供了一种半导体器件，包括：发光结构，该发光结构包括设置在一侧的多个第一发光部以及设置在另一侧的多个第二发光部；多个第一连接电极，配置为电连接多个第一发光部；多个第二连接电极，配置为电连接多个第二发光部；第一焊盘，设置于多个第一发光部上；第二焊盘，设置于多个第二发光部上。第一焊盘在发光结构的厚度方向上不与多个第一连接电极重叠。第二焊盘在所述厚度方向上不与多个第二连接电极重叠。
多个第一发光部在第一方向上彼此间隔开。多个第二发光部在第一方向上彼此间隔开。多个第一发光部在与第一方向垂直的第二方向上与多个第二发光部间隔开。
第一焊盘可以包括：1-1焊盘，沿第一方向延伸，并设置于多个第一发光部上；1-2焊盘，朝向第二焊盘延伸。
第一连接电极可以包括：1-1连接电极，设置于第一发光部上；1-2连接电极，延伸到与其相邻的第一发光部。
1-1连接电极可以设置在相邻的1-2焊盘之间。
第一发光部沿第二方向的宽度与1-2连接电极沿第二方向的宽度的比率可以在1：0.15至1：0.35的范围内。
第二焊盘可以包括：2-1焊盘，设置于多个第二发光部上；2-2焊盘，从2-1焊盘延伸到第一焊盘。
2-2焊盘沿第一方向的宽度大于1-2焊盘沿第一方向的宽度，1-2焊盘沿第二方向的宽度大于2-2焊盘沿第二方向的宽度。
第二连接电极可以包括：2-1连接电极，设置于第二发光部上；2-2连接电极，延伸到与其相邻的第二发光部。
1-2连接电极的宽度大于2-2连接电极的宽度。
1-2连接电极的宽度与2-2连接电极的宽度的比率在1：0.4至1：0.7的范围内。
发光结构可以包括与第二方向平行的一对侧表面，从该一对侧表面之间的中点延伸的第一假想线穿过多个第一发光部。
多个第一发光部的数量大于第二发光部的数量。
第一发光部的面积与第二发光部的面积的比率在1：0.8至1：1.2的范围内。
半导体器件还可以包括：第三连接电极，配置为将多个第一发光部中的一者和多个第二发光部中的一者电连接。
半导体器件还可以包括：第四连接电极，配置为将第二焊盘和第二发光部电连接。
实施例的另一个方面提供了一种半导体器件，包括：发光结构，该发光结构包括设置在一侧的多个第一发光部以及设置在另一侧的多个第二发光部；多个第一连接电极，配置为电连接多个第一发光部；多个第二连接电极，配置为电连接多个第二发光部；第一焊盘，设置于多个第一发光部上；第二焊盘，设置于多个第二发光部上。第一连接电极包括：2-2连接电极，延伸到与其相邻的第一发光部。第二连接电极包括：2-2连接电极，延伸到与其相邻的第二发光部。发光结构包括：第一分隔部，沿第一方向布置，并隔离多个第一发光部和多个第二发光部；第一区域，沿第二方向从第一分隔部延伸。第一区域是包括1-2连接电极和2-2连接电极的最小区域。第二方向与第一方向垂直。半导体器件沿第二方向的最大宽度与第一区域沿第二方向的宽度的比率在1：0.25至1：0.5的范围内。
有益效果
根据实施例，可以防止半导体器件在高电压下损坏。
此外，因为将连接电极和焊盘设计为避免重叠，在施加高电压时，抑制绝缘层不受热应力的破坏，从而解决了无法启动一些单元的问题。
另外，每个发光区域的电流密度可以是均匀的。
本发明的各种有益优点和效果不限于以上描述，并且在详细描述本发明的实施例的过程中更容易被理解。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的半导体器件的俯视图。
图2是沿着图1的线A-A截取的横截面图。
图3是沿着图1的线B-B截取的横截面图。
图4是沿着图1的线C-C截取的横截面图。
图5是示出根据本发明的实施例的半导体器件中的电流的流动的示意图。
图6是用于说明焊盘和连接电极之间的布置关系的示意图。
图7是用于说明半导体器件的反射层的示意图。
图8是用于说明第一发光部和第二发光部之间的中间层的示意图。
图9示出了图1的改进示例。
图10是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。
图11是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。
图12是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。
具体实施方式
实施例可以以许多不同的形式具体实施或通过各种组合实现，并且本发明的范围不限于以下描述的实施例。
即使特定实施例中描述的内容在另一实施例中没有描述，该内容可以被理解为与所述另一实施例相关，除非另有说明或者该内容与其他内容相矛盾。
例如，在特定实施例中描述了构造A的特征，而在另一个实施例中描述了构造B的特征时，应当理解，即使没有明确描述构造A和构造B相结合的实施例，它们也是落入本发明的范围之内的，除非另有说明或与说明书相反。
在提到一个元件位于另一个元件“上”或“下”时，应当理解，两个元件形成为彼此直接接触，或彼此间接接触，同时一个或多个元件介于其间。表述在一个元件“上”或“下”应理解为不仅指相对于该元件的向上方向，还指相对于该元件的向下方向。
在下文，参考附图详细描述本发明的实施例，使得本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易实施它们。
图1是根据本发明的实施例的半导体器件的俯视图。图2是沿着图1的线A-A截取的横截面图。图3是沿着图1的线B-B截取的横截面图。图4是沿着图1的线C-C截取的横截面图。
参照图1，根据一实施例的半导体器件包括发光结构120-1和120-2，发光结构120-1和120-2包括：多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2；多个第一连接电极150，电连接多个第一发光部120-1；多个第二连接电极170，电连接多个第二发光部120-2；第一焊盘191，设置于多个第一发光部120-1上；第二焊盘192，设置于多个第二发光部120-2上。
发光结构120-1和120-2可以包括在一侧彼此间隔开的多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2。多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以是通过蚀刻隔离的发光单元。这些发光部可以定义为多个独立具有有源层的区域。
多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以相对于第一分隔部d1沿第二方向(Y-轴方向)彼此间隔开。多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以沿第一方向(X-轴方向)彼此间隔开。第一方向(X-轴方向)和第二方向(Y-轴方向)可以分别定义为水平方向和纵向方向，但是它们不限于此。
第一发光部120-1的数量可以大于第二发光部120-2的数量。第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量之和可以是奇数。例如，第一发光部120-1的数量可以是四个，第二发光部120-2的数量可以是三个，因此这些发光部的总数可以是七个，但是实施例不限于此。例如，第一发光部120-1的数量可以是五个，第二发光部120-2的数量可以是四个。可选地，第二发光部120-2的数量可以大于第一发光部120-1的数量。
第一连接电极150可以电连接相邻的第一发光部120-1。第一连接电极150可以将多个第一发光部120-1串联连接。
第一连接电极150可以包括位于多个第一发光部120-1中的一者上的1-1连接电极151以及延伸到相邻的第一发光部120-1上的1-2连接电极151。1-1连接电极151可以定义为沿纵向方向延伸的区域，1-2连接电极152可以定义为沿水平方向延伸的区域。可选地，1-2连接电极152可以是位于第二分隔部d2上的区域，相邻的第一发光部120-1通过第二分隔部d2彼此间隔开。
1-1连接电极151可以布置成与多个第二孔H2重叠，1-2连接电极152可以布置成与第三孔H3重叠。
第二连接电极170可以电连接多个第二发光部120-2。第二连接电极170可以将多个第二发光部120-2串联连接。
第二连接电极170可以包括设置于多个第二发光部120-2中的一者上的2-1连接电极171以及延伸到相邻的第二发光部120-2上的第二连接电极173。
2-1连接电极171可以定义为沿纵向方向延伸的区域，2-2连接电极172可以定义为沿水平方向延伸的区域。可选地，2-2连接电极172可以是位于第三分隔部d3上的区域，相邻的第二发光部120-2通过第三分隔部d3彼此间隔开。
2-1连接电极171可以布置成与多个第五孔H5重叠，2-2连接电极172可以布置成与第六孔H6重叠。
第三连接电极160可以将多个第一发光部120-1中的一者和多个第二发光部120-2中的一者电连接。第三连接电极160可以设置于第一分隔部d1上，以将第一发光部120-1和第二发光部120-2电连接。
第四连接电极180可以设置于最后一个第二发光部120-2上，以电连接到第二焊盘192。也就是说，第四连接电极180不但可以是电连接发光部的电极，而且可以是连接发光部和焊盘的虚设电极。
第一焊盘191包括：1-1焊盘191a，沿水平方向延伸，并设置于多个第一发光部120-1上；以及多个1-2焊盘191b，从1-1焊盘191a朝向第二焊盘192延伸。1-1连接电极151可以设置于位于相邻的1-2焊盘191b之间的平面上。也就是说，第一连接电极150可以包括沿发光结构120-1和120-2的厚度方向、处于位于1-2焊盘191b之间的平面上的区域。
第二焊盘192可以包括：2-1焊盘192a，沿水平方向延伸，并设置于多个第二发光部120-2上；以及多个2-2焊盘192b，从2-1焊盘192a朝向第一焊盘191延伸。2-1连接电极171可以设置于位于相邻的2-2焊盘192b之间的平面上。也就是说，第二连接电极170可以包括沿发光结构120-1和120-2的厚度方向、位于多个2-2焊盘192b之间的区域。
在一实施例中，第一焊盘191可以布置成沿发光结构120-1和120-2的厚度方向(Z-轴方向)不与第一连接电极150重叠，第二焊盘192可以布置成沿宽度方向不与第二连接电极170重叠。
在第一焊盘191和第一连接电极150重叠的情况下，在其间的绝缘层中出现裂纹时，待注入相应发光部的电流发生泄漏，因此光可能无法从发光部发出。尤其，在发光器件施加有高电压的情况下，更有可能在绝缘层中出现裂纹。然而，根据一实施例，即使绝缘层中出现裂纹，因为第一焊盘191和第一连接电极150互不重叠，所以也可以防止电流泄漏。因此，即使发光器件施加有高电压和/或高电流，并可能遭受热冲击，也可以有效地抑制电流发生泄漏。
参照图2，第一导电类型半导体层121可以包括诸如V或VI族化合物半导体等化合物半导体，并且可以掺杂有第一掺杂剂。第一导电类型半导体层121可以由半导体材料形成，该半导体材料的经验式为Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1、0≤y1≤1、0≤x1+y1≤1)，例如，从GaN、AlGaN、InGaN、InAlGaN等之中选择的材料。第一掺杂剂可以是诸如Si、Ge、Sn、Se或Te等n型掺杂剂。在第一掺杂剂是n型掺杂剂时，掺杂有第一掺杂剂的第一导电类型半导体层121可以是n型半导体层。
有源层122可以设置在第一导电类型半导体层121和第二导电类型半导体层123之间。有源层122是经由第一导电类型半导体层121注入的电子(或空穴)和经由第二导电类型半导体层123注入的空穴(或电子)相遇的层。有源层122由于电子和空穴的复合变为低能级，从而可以产生具有紫外波长的光。
有源层122可以包括阱层和势垒层，并可以具有单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和质子束结构中的一个。然而，有源层122的结构不限于此。
第二导电类型半导体层123可以形成于有源层122上，具体实施为V或VI族化合物半导体，并且掺杂有第二掺杂剂。第二导电类型半导体层123可以由经验式为Inx5Aly2Ga1-x5-y2N(0≤x5≤1、0≤y2≤1、0≤x5+y2≤1)的半导体材料或者从AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP之中选择的材料形成。在第二掺杂剂是诸如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等p型掺杂剂时，掺杂有第二掺杂剂的第二导电类型半导体层123可以是p型半导体层。
设置于第二导电类型半导体层123上的第二电极130可以包括欧姆电极和/或反射电极。第二电极130可以包括——但不限于——氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO(AGZO)、In-Ga ZnO(IGZO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或Hf中的至少一种。
第一绝缘层141可以设置在发光结构120-1和120-2与第一连接电极150之间。第二绝缘层142可以设置在第一连接电极150和第一焊盘191之间。第一绝缘层141和第二绝缘层142可以由从由SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2、AlN等组成的组中选择的至少一种材料制成(但不限于)。
第一绝缘层141和第二绝缘层142中的每一个可以形成为单层或多层。例如，第一绝缘层141和第二绝缘层142中的每一个可以是分布式布拉格反射器(DBR)，分布式布拉格反射器(DBR)具有包括Ag、Si氧化物或Ti化合物的多层结构。然而，实施例不限于此，第一绝缘层141可以包括各种类型的反射结构。
在第一绝缘层141执行反射功能时，可以反射从有源层122发射的光以提高光提取效率。然而，实施例不限于此，还可以提供反射层。
第一焊盘191可以经由在第二绝缘层142中形成的第一孔H1与第二电极130接触。因此，第一焊盘191可以电连接到第一发光部120-1的第二导电类型半导体层123。
可以在第一焊盘191和第二电极130之间额外设置虚设电极153。虚设电极153可以阻挡位于第一焊盘191上的焊料扩散到第一发光部120-1。然而，实施例不限于此，也可以省略虚设电极153。虚设电极可以和第一连接电极150同时形成。
第一连接电极150可以经由第二孔H2电连接到第一导电类型半导体层121。因此，通过第一焊盘191注入的电流可以经由第一发光部120-1流到连接电极150。
第一连接电极150可以延伸到第二分隔部d2，使得第一连接电极150可以延伸到相邻的第一发光部120-1。第二分隔部d2可以是多个第一发光部120-1在其中彼此隔离的部。延伸到相邻的第一发光部120-1的第一连接电极150可以经由第三孔H3连接到第一发光部120-1的第二电极130以及与第二电极130相邻的第二导电类型半导体层123。因此，第一连接电极150可以将相邻的第一发光部120-1串联连接。
参照图1和图3，第三连接电极160可以电连接多个第一发光部120-1中的一者和多个第二发光部120-2中的一者。第三连接电极160可以设置于沿水平方向延伸的第一分隔部d1上。详细地，第三连接电极160可以经由第二孔H2电连接到第一发光部120-1的第一导电类型半导体层121，并且经由第四孔H4电连接到第二发光部120-2的第二导电类型半导体层123。
参照图1和图4，第二连接电极170可以延伸到相邻的第二发光部120-2，并且可以经由第六孔H6电连接到相邻的第二发光部120-2。第二连接电极170可以经由第五孔H5和第六孔H6将相邻的发光部120-2串联连接。
第四连接电极180可以设置于最后一个第二发光部120-2上。第四连接电极180可以经由第五孔H5电连接到第二发光部120-2，并且经由第七孔H7电连接到第二焊盘192。因此，在经由第一焊盘191和第二焊盘192注入电流时，电流可以沿一个方向流动。电流(或电荷)移动所沿的方向可以由提供给第一焊盘191和第二焊盘192的电力的极性确定。
图5是示出根据本发明的实施例的半导体器件中的电流的流动的示意图。图6是用于说明焊盘和连接电极之间的布置关系的示意图。
如上所述，经由第一焊盘191注入的电流可以注入第一发光部120-1，然后通过第一连接电极150流动到相邻的第一发光部120-1。此后，通过第三连接电极160注入到第二发光部120-2中的电流通过第二连接电极170继续流动到相邻的第二发光部120-2。
如上所述，电流可以通过连接电极注入发光部，然后流到相邻的连接电极。电流在第一发光部120-1和第二发光部120-2中的流动用虚线箭头表示，而电流在第一到第三连接电极150、160和170中的流动用实线箭头表示。
在这种情况下，电流在多个1-2连接电极152中流动所沿的方向N1和电流在多个2-2连接电极172中流动所沿的方向N2可以彼此相反。例如，在图中，电流在多个1-2连接电极152中流动所沿的方向N1可以是从左向右的方向(X1-轴方向)，电流在多个2-2连接电极172中流动所沿的方向N2可以是从右向左的方向(X2-轴方向)。
因为第一发光部120-1和第二发光部120-2通过第三连接电极160电连接，所以1-2连接电极152、第三连接电极160和2-2连接电极172可以具有U形(X1-轴方向、Y2-轴方向和X2-轴方向)。因此，电流依次流过1-2连接电极152、第三连接电极160和2-2连接电极172所沿的方向可以是U形的。
第一发光部120-1的数量可以大于第二发光部120-2的数量。多个第一发光部120-1的面积之和与多个第二发光部120-2的面积之和之间的比率可以在1：0.8至1：1.2的范围内。也就是说，第一发光部120-1和第二发光部120-2可以制造成具有基本相同的面积。因此，注入这些发光部的电流密度基本相同，因此可以实现均匀发光。
第一分隔部d1可以不与第一假想线C1重合，第一假想线C1沿水平方向延伸，并将半导体器件二等分。第一分隔部d1可以设置成低于第一假想线C1。第一假想线C1和第二假想线C2可以彼此不重合。第二假想线C2可以是一条假想直线，这条假象直线沿水平方向将第一分隔部d1二等分。因此，第一假想线C1可以设置于第一发光部120-1上。
在第一假想线C1和第二假想线C2彼此重合时，半导体器件的上部区域和下部区域具有基本相同的面积。在这种情况下，将上部区域划分为四个相等部分的第一发光部120-1的面积可以小于将下部区域划分为三个相等部分的第二发光部120-2的面积。因此，第一发光部120-1和第二发光部120-2的电流密度彼此不同，从而可能比较难以实现均匀发光。
1-2连接电极152和2-2连接电极172可以设置在第一区域d19中，第一区域d19比第一分隔部d1宽。第一区域d19可以包括第一分隔部d1。
第一区域d19可以是在纵向方向上从第一分割部d1延伸并包括1-2连接电极152和2-2连接电极172的最小区域。因此，第一区域d19的上线可以与1-2连接电极152的上端重合，其下线可以与2-2连接电极172的下端重合。
第一区域d19可以设置有第三孔H3和第六孔H6，其中第三孔H3连接1-2连接电极152和第一发光部120-1的第二导电类型半导体层，第六孔H6连接2-2连接电极172和第二发光部120-2的第二导电类型半导体层。
半导体器件的纵向宽度d9与第一区域d19的宽度之间的比率d9：d19可以在1：0.25至1：0.5的范围内。在比率d9：d19小于1：0.25(例如，比率d9：d19为1：0.2)时，1-2连接电极152和2-2连接电极172的宽度减小，因此这些电极可能由于电流聚集而损坏。在比率d9：d19大于1：0.5时，1-2连接电极152和2-2连接电极172的宽度增加，因此第一焊盘191和第二焊盘192的面积可能相对减小。因此，焊接可靠性可能降低。
参照图6，第一焊盘191的面积可以大于第二焊盘192的面积。第一焊盘191的总面积与第二焊盘192的总面积之间的比率可以在1：0.6至1：0.9的范围内。在该比率小于1：0.6时，第二焊盘192的面积非常小，因此第二焊盘192的焊接可靠性可能降低。另外，在该比率大于1：0.9时，2-2连接电极172的宽度可能减小。为了增加第二焊盘192的面积，应该沿纵向方向扩大第二焊盘192，因此2-2连接电极172的宽度可以减小。因此，2-2连接电极172可能在施加高电压时损坏。
1-2焊盘191b的纵向宽度d23可以大于1-1焊盘191a的纵向宽度d22。位于1-1连接电极151之间的1-2焊盘192b的水平宽度d20可以大于1-1焊盘191a的纵向宽度d22。
2-2焊盘192b的垂直宽度d24可以大于2-1焊盘192a的纵向宽度d25。位于2-1连接电极171之间的2-2焊盘192b的水平宽度d21可以大于2-1焊盘192a的纵向宽度d25。
2-2焊盘192b的水平宽度d21可以大于1-2焊盘191b的水平宽度d20。例如，1-2焊盘191b的水平宽度d20与2-2焊盘192b的水平宽度d21之间的比率d20：d21可以在1：1.2至1：1.7的范围内。在该比率小于1：1.2时(例如，在比率为1：1时)，第二焊盘192的面积减小，因此进行焊接可能比较困难。在比率大于1：1.7时，1-1焊盘191a的宽度增加，因此1-1连接电极151的宽度可能减少。因此，在电流聚集时，1-1连接电极151可能会坏掉。1-2焊盘191b的纵向宽度d23可以大于2-2焊盘192b的纵向宽度d24。
第一发光部120-1的纵向宽度d13与1-2连接电极152的纵向宽度d15之间的比率d13：d15可以在1：0.15至1：0.35的范围内。在该比率小于1：0.15时，1-2连接电极152的宽度减小，因此可能由于电流聚集而损坏。在该比率大于1：0.35时，第一焊盘191的面积相对较小，因此焊接可靠性可能降低。由于同样的原因，第一焊盘191的纵向宽度d14与1-2连接电极152的纵向宽度d15之间的比率应该满足1：0.25至1：0.4的范围。
第二发光部120-2的纵向宽度d16与2-2连接电极172的纵向宽度d17之间的比率可以在1：0.1至1：0.3的范围内。在该比率小于1：0.1时，2-2连接电极172的宽度减小，因此可能由于电流聚集而受到损坏。在该比率大于1：0.3时，第二焊盘192的面积减小，因此焊接可靠性可能降低。由于同样的原因，第二焊盘192的纵向宽度d18与2-2连接电极172的纵向宽度d17之间的比率应该满足1：0.2至1：0.35的范围。
1-2连接电极152的纵向宽度d15与2-2连接电极172的纵向宽度d17之间的比率d15：d17可以在1：0.4至1：0.7的范围内。在宽度比率小于1：0.4时，2-2连接电极172的宽度减小，因此电流可以集中在其上。在宽度比率大于1：0.7时，2-2连接电极172的宽度增加，因此第二焊盘192的面积可能相对减小。因此，第二焊盘192的焊接可靠性可能降低。
第一发光部120-1和第二发光部120-2的水平宽度的比率d6：d12可以在1：1.1至1：1.5的范围内。第一发光部120-1和第二发光部120-2的纵向宽度的比率d13：d16可以在1：0.6至1：0.9的范围内。也就是说，在水平方向上，第一发光部120-1的宽度可以大于第二发光部120-2的宽度，在纵向方向上，第二发光部120-2的宽度可以大于第一发光部120-1的宽度。也就是说，第一发光部120-1和第二发光部120-2可以具有基本相同的面积。
1-1连接电极151可以包括位于多个1-2焊盘191b之间的第二区域S31。第二区域S31可以是在第一焊盘191形成为四边形时与第一连接电极150重叠的区域。
第二区域S31的面积之和与第一焊盘191的面积之间的比率可以在1：0.2至1：0.4的范围内。在面积比率小于1：0.2时，1-1连接电极151的面积减小，因此1-1连接电极151可能由于电流聚集而损坏。另外，在面积比率大于1：0.4时，第一焊盘191的面积减小，因此焊接可靠性可能降低。
1-2连接电极171可以包括位于多个2-2焊盘192b之间的第三区域d32。在这种情况下，由于与上述情况相同的原因，第三区域S32的面积之和与第二焊盘192的面积之间的比率可以满足1：0.2至1：0.4的范围。
图7是用于说明半导体器件的反射层的示意图。图8是用于说明第一发光部和第二发光部之间的中间层的示意图。图9示出了图1的改进示例。
参照图7，反射层143可以进一步设置于第一绝缘层141上。反射层143可以是分布式布拉格反射器(DBR)，分布式布拉格反射器(DBR)具有包括Ag、Si氧化物或Ti化合物的多层结构。然而，反射层143不限于此，而是可以包括各种类型的反射结构。例如，虽然反射层143可以通过重复堆叠高折射率层和低折射率层来形成，但是其不限于此。反射层143可以反射从有源层122发射的光，以提高光提取效率。
参照图8，中间层144可以设置在多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2之间。中间层144的厚度可以等于第一发光部120-1和第二发光部120-2或第一绝缘层141突出到的高度。例如，中间层144可以是平坦化层。
第一至第三连接电极150、160和170可以分别设置于第一分隔部d1、第二分隔部d2和第三分隔部d3上。图8示出了第二连接电极160布置于第二分隔部d2上的一个示例。
因为第一发光部120-1和第二发光部120-2突出，所以在第一发光部120-1和第二发光部120-2上难以将第一至第三连接电极150、160和170形成为均匀厚度。然而，根据一实施例，第一至第三连接电极150、160和170设置于中间层144上，因此可以容易地形成为均匀的厚度。因此，可以改善低电流特性和可靠性。
没有具体限制中间层144的材料。中间层144可以包括与第一绝缘层141相同的材料。例如，中间层144可以包括——但不限于——SiO2、Si3N4、树脂、旋涂玻璃(SOG)或旋涂电介质(SOD)。
参照图9，第一焊盘191可以包括子焊盘191c，每个子焊盘191c设置于多个第一发光部120-1中的一者上。第一子焊盘191c可以彼此间隔开。同样地，第二焊盘192可以包括第二子焊盘192c，每个第二子焊盘192c设置于多个第二发光部120-2中的一者上。由于上述配置，可以提高焊盘设计的自由度。
第一发光部120-1的面积与第一子焊盘191c的面积之间的比率可以在1：0.2至1：0.4的范围内。在面积比率小于1：0.2时，第一子焊盘191c的面积减小，因此焊接可靠性可能降低。在面积比率大于1：0.4时，第一子焊盘191c的面积增加，因此第一连接电极150的面积可能相对减小。因此，第一连接电极150在高电压施加到其时可能会损坏。第二发光部120-2的面积与第二子焊盘192c的面积之间的比率也可以满足1：0.2至1：0.4的范围。
图10是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。
参照图10，根据该实施例的半导体器件包括设置在一侧的多个第一发光部120-1以及设置在另一侧的多个第二发光部120-2。
第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量可以是相同的。第一发光部120-1和第二发光部120-2的总数量可以是一个偶数。示出了第一发光部120-1的数量和第二发光部20-2的数量均为四个的示例，但是实施例不限于此。
第一分隔部d1可以设置在第一发光部120-1和第二发光部120-2之间。第一发光部120-1和第二发光部120-2可以在相对于第一分隔部d1的纵向方向彼此间隔开。例如，多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以设置于半导体器件的上侧。在一个实施例中，因为第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量相同，所以第一分隔部d1可以与将半导体器件二等分的假想线重合。也就是说，半导体器件的上部区域和下部区域的面积相对于第一分隔部d1可以是相同的。
因此，第一焊盘191和第二焊盘192的面积可以相同，第一连接电极150和第二连接电极170的形状可以大体相同。
图11是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。图12是根据本发明的另一个实施例的半导体器件的俯视图。
上文参考图1描述的第一发光部120-1、第二发光部120-2、第一连接电极150和第二连接电极170的具体配置也可以应用于图11。然而，第一焊盘191可以沿厚度方向与第一连接电极150重叠，第二焊盘192可以沿厚度方向与第二连接电极170重叠。由于上述结构，可以自由设计第一焊盘191和第二焊盘192，并且还可以确保焊接所需的面积。
第一焊盘191的面积与重叠面积S1之间的比率可以在1：0.2至1：0.4的范围内。重叠面积S1可以是第一焊盘191和第一连接电极150沿厚度方向重叠的面积。在面积比率小于1：0.2时，第一连接电极150的面积减小，因此第一连接电极150可能由于电流集中而遭到破坏。在面积比率大于1：0.4时，重叠面积增加，电流在绝缘层损坏时可能发生泄漏。由于相同的原因，第二焊盘192的面积与重叠面积S2之间的比率可以在1：0.2至1：0.4的范围内。重叠面积S2可以是第二焊盘192和第二连接电极170以及第四连接电极180沿厚度方向重叠的总面积。
第一发光部120-1的数量可以大于第二发光部120-2的数量。多个第一发光部120-1的面积之和与多个第二发光部120-2的面积之和之间的比率可以在1：0.8至1：1.2的范围内。也就是说，第一发光部120-1和第二发光部120-2可以制造为具有基本相同的面积。因此，注入这些发光部的电流的密度基本相同，因此可以实现均匀发光。
第一分隔部d1可以不与第一假想线C1重合，第一假想线C1沿水平方向延伸，并将半导体器件二等分。第一分隔部d1可以设置成低于第一假想线C1。第一假想线C1和第二假想线C2可以彼此不重合。第二假想线C2可以是一条沿水平方向将第一分隔部d1二等分的假想直线。
在第一假想线C1和第二假想线C2彼此重合时，半导体器件的上部区域和下部区域具有基本相同的面积。因此，将上部区域划分为四个相等部分的多个第一发光部120-1的面积可以小于将下部区域划分为三个相等部分的多个第二发光部120-2的面积。因此，第一发光部120-1和第二发光部120-2的电流密度彼此不同，因此难以实现均匀发光。
1-2连接电极152和2-2连接电极172可以设置在第一区域d19中，第一区域d19比第一分隔部d1宽。在这种情况下，沿水平方向延伸并将第一区域d19二等分的第三假想线可以与将第一分隔部d1二等分的第二假想线C2重合。
半导体器件的宽度与第一区域d19的宽度之间的比率d9：d19可以在1：0.25至1：0.5的范围内。在比率d9：d19小于1：0.25(例如，比率d9：d19为1：0.2)时，1-2连接电极152和2-2连接电极172的宽度减小，因此这些电极可能由于电流聚集而损坏。在比率d9：d19大于1：0.5时，1-2连接电极152和2-2连接电极172的宽度增加，因此第一焊盘191和第二焊盘192的面积可能相对减小。因此，焊接可靠性可能降低。
参照图12，第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量可以是相同的。第一发光部120-1和第二发光部120-2的总数量可以是一个偶数。示出了第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量均为四个的示例。
第一分隔部d1可以设置在多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2之间。多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以在相对于第一分隔部d1的纵向方向上彼此间隔开。例如，多个第一发光部120-1和多个第二发光部120-2可以设置于半导体器件的上侧。在一个实施例中，因为第一发光部120-1的数量和第二发光部120-2的数量相同，所以第一分隔部d1可以与将半导体器件二等分的假想线重合。也就是说，半导体器件的上部区域和下部区域的面积相对于第一分隔部d1可以是相同的。
因此，第一焊盘191和第二焊盘192的面积可以相同，第一连接电极150和第二连接电极170的形状可以大体相同。
半导体器件可用作照明系统的光源、或图像显示器件或照明器件的光源。也就是说，半导体器件适用于提供光的情况下设置的各种电子器件中。例如，在半导体器件和RGB磷光体混合使用时，可以实现具有良好显色指数(CRI)的白光。
上述半导体器件可以配置为发光器件封装，并用作照明系统的光源，还可以用作例如图像显示器件或照明器件的光源。
半导体器件，在用作图像显示器件的背光单元时，可用作侧入式背光单元或直下式背光单元，在用作照明设备的光源时，可用作灯具或灯泡型设备，或者还可用作移动终端的光源。
发光元件包括激光二极管以及上述发光二极管。
类似于发光元件，激光二极管可以包括如上所述的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层。激光二极管利用电致发光现象，即在将p型第一导电类型半导体和n型第二导电类型半导体接合后，在供应电流时发光，但是它在发射光的方向性和相位方面与发光元件不同。也就是说，激光二极管可以利用受激发射现象和相长干涉现象来发射具有一个特定波长(单色光束)的光以在同一方向上具有同一相位。由于上述特性，激光二极管可用于光通信、医疗设备和半导体处理设备。
光接收元件的示例包括光检测器，该光检测器是一种检测光并将光的强度转换成电信号的变送器。光检测器的示例可以包括——但不限于——光电池(硅、硒)、光电导元件(硫化镉、硒化镉)、光电二极管(例如，在可见盲光谱区域或真实盲光谱区域中具有峰值波长的光电二极管)、光电晶体管、光电倍增管、光电管(真空、充满气体)、红外(IR)检测器等等。
可以使用通常具有较高的光转换效率的直接带隙半导体来制造诸如光检测器等半导体器件。光检测器可以具有多种构造。作为具有最通常构造的光检测器，存在使用p-n结的pin型光检测器、使用肖特基结的肖特基光检测器以及金属-半导体-金属(MSM)光检测器等。
像发光器件一样，光电二极管可以包括如上所述的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，并且可以具有pn结结构或pin结构。通过施加反向偏置或零偏置操作光电二极管。在光入射到光电二极管上时，电子和空穴产生，使得电流流动。在这种情况下，电流的幅值可以与入射到光电二极管的光的强度近似成比例。在这种情况下，电流的强度可以与入射到光电二极管上的光的强度几乎成比例。
光电池或太阳能电池是一种把光转换为电流的光电二极管。与发光元件类似，太阳能电池可以包括如上所述的第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层。
此外，半导体器件由于使用p-n结的普通二极管的整流特性而用作电子电路的整流器，并且在应用于微波电路等时可用于振荡电路。
上述半导体器件不一定由半导体形成，而是在一些情况下，还可以包含金属材料。例如，诸如光接收元件之类的半导体器件可以由Ag、Al、Au、In、Ga、N、Zn、Se、P和As中的至少之一形成，或者由掺杂有p型或n型掺杂剂的半导体材料或本征半导体材料形成。
虽然上文已经具体描述了示例性实施例，但是本发明不限于此，本领域技术人员应该理解，可以在不脱离实施例的必要特性的情况下作出各种修改和应用。例如，可以修改和实现实施例中的每个组件。应当理解，与这些修改和应用有关的差异落入由所附权利要求书限定的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种半导体器件，包括：
发光结构，所述发光结构包括设置在一侧的多个第一发光部以及设置在另一侧的多个第二发光部；
多个第一连接电极，配置为电连接所述多个第一发光部；
多个第二连接电极，配置为电连接所述多个第二发光部；
第一焊盘，设置于所述多个第一发光部上；
第二焊盘，设置于所述多个第二发光部上，
其中所述第一焊盘包括朝向所述第二焊盘延伸的多个1-2焊盘，
所述第二焊盘包括朝向所述第一焊盘延伸的多个2-2焊盘，
所述多个第一连接电极中的每一个第一连接电极包括处于位于所述多个1-2焊盘之间的平面上的区域，以及
所述多个第二连接电极中的每一个第二连接电极包括处于位于所述多个2-2焊盘之间的平面上的区域。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个第一发光部沿第一方向彼此间隔开，
所述多个第二发光部沿所述第一方向彼此间隔开，
所述多个第一发光部沿与所述第一方向垂直的第二方向与所述多个第二发光部间隔开，
所述第一焊盘沿所述发光结构的厚度方向不与所述多个第一连接电极重叠，以及
所述第二焊盘沿所述厚度方向不与所述多个第二连接电极重叠。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述第一焊盘包括：
1-1焊盘，沿所述第一方向延伸，并设置于所述多个第一发光部上；
1-2焊盘，朝向所述第二焊盘延伸，
所述多个第一连接电极包括：
1-1连接电极，设置于所述第一发光部上；以及
1-2连接电极，延伸到与其相邻的所述第一发光部。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述1-1连接电极设置在相邻的1-2焊盘之间，以及
所述第一发光部沿所述第二方向的宽度与所述1-2连接电极沿所述第二方向的宽度的比率在1：0.15至1：0.35的范围内。
5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第二焊盘包括：
2-1焊盘，设置于所述多个第二发光部上；
2-2焊盘，从所述2-1焊盘延伸到所述第一焊盘，
所述2-2焊盘沿所述第一方向的宽度大于所述1-2焊盘沿所述第一方向的宽度，以及
所述1-2焊盘沿所述第二方向的宽度大于所述2-2焊盘沿所述第二方向的宽度。
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述多个第二连接电极包括：
2-1连接电极，设置于所述第二发光部上；
2-2连接电极，延伸到与其相邻的第二发光部，
所述1-2连接电极的宽度大于所述2-2连接电极的宽度，以及
所述1-2连接电极的宽度与所述2-2连接电极的宽度的比率在1：0.4至1：0.7的范围内。
7.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述发光结构包括与所述第二方向平行的一对侧表面，
其中从所述一对侧表面之间的中点延伸的第一假想线穿过所述多个第一发光部。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个第一发光部的数量大于所述多个第二发光部的数量，以及
所述第一发光部的面积与所述第二发光部的面积的比率在1：0.8至1：1.2的范围内。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
第三连接电极，配置为电连接所述多个第一发光部中的一者和所述多个第二发光部中的一者；以及
第四连接电极，配置为电连接所述第二焊盘和所述多个第二发光部。
10.根据权利要求6所述的半导体器件，其中电流流经所述多个1-2连接电极中的每一个1-2连接电极的方向与电流流经所述多个2-2连接电极中的每一个2-2连接的方向彼此相反。
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