CN113302755A - 发光二极管和包括发光二极管的显示装置 - Google Patents

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金大贤
金东旭
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Abstract

提供了一种发光二极管和包括该发光二极管的显示装置。所述发光二极管是棒形状并且包括：第一半导体区域，具有第一导电类型；第二半导体区域，具有第二导电类型；以及活性层，设置在第一半导体区域与第二半导体区域之间，并且包括磷(P)，其中，第二半导体区域包括顺序堆叠的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，第一半导体层设置在活性层与第二半导体层之间，并且第二半导体层包括由化学式1表示并且满足式1的化合物。

Description

发光二极管和包括发光二极管的显示装置
技术领域
本发明涉及一种发光二极管和一种包括该发光二极管的显示装置。
背景技术
随着多媒体的发展，显示装置正在变得越来越重要。因此，正在使用诸如有机发光显示(OLED)装置、液晶显示(LCD)装置等的各种类型的显示装置。
显示装置是用于显示图像的装置，并且包括诸如有机发光显示面板或液晶显示面板的显示面板。其中，作为发光显示面板可以包括发光二极管。例如，发光二极管(LED)可以包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)、使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管等。
使用无机半导体作为荧光材料的无机发光二极管即使在高温环境中也具有耐久性，并且具有比有机发光二极管高的蓝光效率。此外，已经开发了使用介电泳(DEP)方法的转移方法用于制造工艺，制造工艺已经被指出是现有无机发光二极管的局限。因此，对与有机发光二极管相比具有优异耐久性和效率的无机发光二极管的研究正在不断进行。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种发光器件作为发射红光的发光器件，在该发光器件中，多个半导体层之间的晶格常数差减小。
另外，本发明旨在提供一种显示装置，在该显示装置中形成在包括发光器件的半导体层中的缺陷被最小化，因此改善了发光器件的质量。
应当注意的是，本发明的目的不限于上述目的，并且通过下面的描述，本发明的其他目的对于本领域技术人员将明显。
技术方案
根据本公开的实施例，具有棒形状的发光器件包括：第一半导体区域，具有第一导电类型；第二半导体区域，具有第二导电类型；以及活性层，设置在第一半导体区域与第二半导体区域之间，并且包含磷(P)，其中，第二半导体区域包括顺序堆叠的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，第一半导体层设置在活性层与第二半导体层之间，并且第二半导体层包含由下面的化学式1表示并且满足下面的式1的化合物，
[化学式1]
AlGaInP
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)])。
第二半导体层可以包括第一子半导体层和设置在第一子半导体层上的第二子半导体层，并且作为第一子半导体层的M值的M1可以大于作为第二子半导体层的M值的M2。
第一子半导体层的晶格常数可以大于第二子半导体层的晶格常数。
第一子半导体层和第二子半导体层均可以具有范围从
Figure BDA0003164326800000021
至
Figure BDA0003164326800000022
的晶格常数。
第二半导体层还可以包括第三子半导体层，第三子半导体层设置在第二子半导体层上并且具有作为式1中的M值的M3，并且M1和M2之间的差可以与M2和M3之间的差相同。
M1与M2之间的差可以在0.2至0.4的范围内。
在第二半导体层中，M值可以从与第一半导体层接触的一个表面朝向与第三半导体层接触的另一表面减小。
在发光器件中，在设置第一半导体区域、活性层和第二半导体区域所沿的第一方向上测量的长度可以在从3μm至5μm的范围内，并且在第二半导体层中，在第一方向上测量的长度可以在从10nm至30nm的范围内。
在第一子半导体层和第二子半导体层中的每个中，在第一方向上测量的长度可以在5nm至10nm的范围内。
活性层可以包括AlInP和AlGaInP，并且发射具有范围从500nm至640nm的中心波段的光。
第二半导体层可以具有范围从2.0eV至2.33eV的带隙能量。
第一导电类型可以是n型，并且第二导电类型可以是p型。
该发光器件还可以包括：绝缘膜，至少围绕活性层的外表面，其中，绝缘膜可以在设置第一半导体区域和第二半导体区域所沿的方向上延伸。
该发光器件还可以包括：第一电极层，设置在第一半导体区域的其上设置有活性层的表面的另一表面上；以及第二电极层，设置在第二半导体区域上。
根据本公开的实施例，显示装置包括：基体层；第一电极和第二电极，设置在基体层上；以及至少一个第一发光器件，设置在第一电极与第二电极之间，其中，第一发光器件包括：第一半导体区域，具有第一导电类型；第二半导体区域，具有第二导电类型；以及第一活性层，设置在第一半导体区域与第二半导体区域之间，并且包含磷(P)，其中，第二半导体区域包括顺序堆叠的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，第一半导体层设置在活性层与第二半导体层之间，并且第二半导体层包含由下面的化学式1表示并且满足下面的式1的化合物，
[化学式1]
AlGaInP
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)])。
第二半导体层可以包括第一子半导体层和设置在第一子半导体层上的第二子半导体层，并且第一子半导体层的M1值可以大于第二子半导体层的M2值。
第一子半导体层的晶格常数可以大于第二子半导体层的晶格常数。
该显示装置还可以包括：第三电极和第四电极，设置在基体层上；以及至少一个第二发光器件，设置在第三电极与第四电极之间，其中，第二发光器件可以包括包含氮(N)的第二活性层。
第一发光器件可以发射具有范围从500nm至640nm的中心波段的第一光，并且第二发光器件可以发射具有范围从400nm至450nm的中心波段的第二光。
第一发光器件的两个端部可以分别电连接到第一电极和第二电极，并且第二发光器件的两个端部可以分别电连接到第三电极和第四电极。
其他实施例的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
根据实施例的发光器件是发射红光的发光器件，并且可以包括减小半导体层之间的晶格常数差的半导体层。因此，所制造的发光器件可以使可能在半导体层中形成的缺陷最小化。
另外，根据实施例的显示装置可以通过包括该发光器件来改善所发射的红光的质量。
根据实施例的效果不受上面例示的内容限制，并且更多的各种效果包括在本公开中。
附图说明
图1是根据实施例的发光器件的示意图。
图2是沿着图1的线Ia-Ia'截取的剖视图。
图3是图2的部分A的放大图。
图4是根据另一实施例的第五半导体的放大图。
图5是根据又一实施例的第五半导体的放大图。
图6至图14是示出根据实施例的制造发光器件的方法的剖视图。
图15是通过根据实施例的方法制造的显示装置的平面图。
图16是根据另一实施例的发光器件的示意图。
图17是根据另一实施例的发光器件的示意图。
图18是沿着图15的线IIa-IIa'截取的显示装置的局部剖视图。
图19是沿着图15的线IIb-IIb'截取的显示装置的局部剖视图。
图20至图22是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的第五半导体的透射电子显微镜(TEM)照片。
图23至图25是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的第五半导体的能量色散X射线光谱(EDS)图。
图26至图28是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的剖面的透射电子显微镜(TEM)照片。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了发明的优选实施例。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达发明的范围。
还将理解的是，当层被称为“在”另一层或基底“上”时，该层可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。
将理解的是，尽管在此可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被命名为第二元件。类似地，第二元件也可以被命名为第一元件。
在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。
图1是根据实施例的发光器件的示意图。图2是沿着图1的线Ia-Ia'截取的剖视图。
发光器件300可以是发光二极管，具体地，发光器件300具有微米级或纳米级的尺寸，并且可以是由无机材料制成的无机发光二极管。当发光器件300是无机发光二极管时，当在彼此面对的两个电极之间在特定方向上形成电场时，无机发光二极管可以在其中形成极性的两个电极之间对准。发光器件300可以从电极接收预定电信号以发射特定波段中的光。
发光器件300可以包括掺杂有任意导电类型(例如，p型或n型)杂质的半导体晶体。半导体晶体可以接收从外部电源施加的电信号以发射特定波段的光。
参照图1和图2，根据实施例的发光器件300可以包括第一半导体310、第二半导体320、第三半导体330、第四半导体340、第五半导体350、活性层360和绝缘膜390。另外，根据实施例的发光器件300还可以包括至少一个导电电极层370或380。图1和图2示出了发光器件300还包括第一导电电极层370和第二导电电极层380，但是实施例不限于此。在一些情况下，在发光器件300中，可以省略第一导电电极层370和第二导电电极层380中的至少一个。即使当导电电极层370和380的数量不同或者还包括其他结构时，也可以类似地应用稍后将描述的发光器件300的描述。
同时，在本说明书中，术语“第一”、“第二”等用于表示各个组件，但是这些术语仅用于将组件区分开，而不一定表示对应的组件。也就是说，被定义为第一、第二等的构造不一定限于特定的结构或位置，并且在一些情况下可以分配不同的编号。因此，可以通过附图和下面的描述来描述分配给每个组件的编号，不言而喻的是，在本发明的技术精神内，下面提及的第一组件可以是第二组件。
发光器件300可以具有在一个方向上延伸的形状。发光器件300可以具有诸如纳米棒、纳米线、纳米管等的形状。在实施例中，发光器件300可以具有圆柱形状或棒形状。然而，发光器件300的形状不限于此，并且发光器件300可以具有诸如立方体形状、长方体形状和六边形柱形状的各种形状。稍后描述的包括在发光器件300中的多个半导体可以具有其中半导体沿着一个方向顺序设置或堆叠的结构。
同时，根据实施例的发光器件300可以包括至少一个半导体层，其中，活性层360包含磷(P)。如稍后将描述的，发光器件300的活性层360可以包括包含磷(P)的半导体层，以发射特定波段中的光。在实施例中，从活性层360发射的光可以是具有620nm至750nm的中心波长范围的红光。然而，应当理解的是，红光的中心波长范围不限于上述范围，并且包括在本领域中可以被认为是红色的所有波长范围。
发光器件300可以是发射红光的发光二极管，并且包括在发光器件300中的活性层360和其他半导体可以均包括至少包含磷(P)的半导体材料。然而，实施例不限于此。
当参照图1和图2具体描述发光器件300时，第一半导体310可以是例如具有第一导电类型的n型半导体。例如，当发光器件300发射红色波段中的光时，第一半导体310可以包含具有化学式InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以包括掺杂有n型掺杂剂的InAlGaP、GaP、AlGaP、InGaP、AlP和InP中的一种或更多种。第一半导体310可以掺杂有第一导电类型掺杂剂，作为示例，第一导电类型掺杂剂可以包括Si、Ge、Sn等。在实施例中，第一半导体310可以是掺杂有作为n型掺杂剂的Si的n-AlGaInP。第一半导体310的长度可以在1.5μm至5μm的范围内，但是实施例不限于此。
第二半导体320设置在稍后将描述的第五半导体350上。第二半导体320可以是具有第二导电类型的p型半导体，作为示例，当发光器件300发射红色波段中的光时，第二半导体320可以包含具有化学式InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以包括掺杂有p型掺杂剂的InAlGaP、GaP、AlGaNP、InGaP、AlP和InP中的一种或更多种。第二半导体320可以掺杂有第二导电类型掺杂剂，作为示例，第二导电类型掺杂剂可以包括Mg、Zn、Ca、Se、Ba等。在实施例中，第二半导体320可以是掺杂有作为p型掺杂剂的Mg的p-GaP。第二半导体320的长度可以在0.08μm至0.25μm的范围内，但是实施例不限于此。
同时，附图示出了第一半导体310和第二半导体320分别被构造为一个层，但是实施例不限于此。在一些情况下，根据活性层360的材料，第一半导体310和第二半导体320可以包括更大数量的层。
发光器件300可以包括稍后将描述的与活性层360相邻设置的覆层。如附图中所示，分别设置在活性层360下面和上面的第三半导体330和第四半导体340可以是覆层。
第三半导体330可以设置在第一半导体310上，并且可以是类似于第一半导体310的n型半导体。作为示例，第三半导体330可以包含具有化学式InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。在实施例中，第一半导体310可以是n-AlGaInP，并且第三半导体330可以是n-AlInP。然而，实施例不限于此。
活性层360设置在第三半导体330上。活性层360可以包含具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当活性层360包含具有多量子阱结构的材料时，它可以具有其中多个量子层和多个阱层彼此交替堆叠的结构。活性层360可以根据通过第一半导体310和第二半导体320施加的电信号通过电子-空穴对的组合发光。作为示例，当活性层360发射红色波段中的光时，它可以包含诸如AlGaP或AlInGaP的材料。具体地，当活性层360具有其中量子层和阱层交替堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包含诸如AlGaP或AlInGaP的材料，并且阱层可以包含诸如GaP或AlInP的材料。在实施例中，如上所述，活性层360可以包含作为量子层的AlGaInP和作为阱层的AlInP，使得活性层360发射具有620nm至750nm的中心波段的红光。
然而，实施例不限于此，并且活性层360可以具有其中具有大带隙能量的半导体材料和具有小带隙能量的半导体材料彼此交替堆叠的结构，并且可以根据所发射的光的波段包含不同的III族或V族半导体材料。从活性层360发射的光不限于红色波段中的光，而是在一些情况下也可以是蓝色波段或绿色波段中的光。活性层360的长度可以在从0.05μm至0.25μm的范围内，但是实施例不限于此。
同时，从活性层360发射的光不仅可以发射到发光器件300在纵向方向上的外表面，而且可以发射到两个侧表面。从活性层360发射的光的方向不限于一个方向。
第四半导体340设置在活性层360上。第四半导体340可以是类似于第三半导体330的覆层，并且可以是类似于第二半导体320的p型半导体。作为示例，第四半导体340可以包含具有化学式InxAlyGa1-x-yP(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。在实施例中，第二半导体320可以是p-GaP，并且第四半导体340可以是p-AlInP。
第五半导体350设置在第四半导体340上。类似于第二半导体320和第四半导体340，第五半导体350可以是掺杂有p型掺杂剂的半导体。第五半导体350可以执行减小第四半导体340与第二半导体320之间的晶格常数差的功能。
作为p型掺杂半导体的第四半导体340和第二半导体320中的半导体晶体之间的晶格常数差会是大的。例如，当第四半导体340是p-AlInP，并且第二半导体320是p-GaP时，p-AlInP的晶格常数为
Figure BDA0003164326800000081
并且p-GaP的晶格常数为
Figure BDA0003164326800000082
这显示出了大的值的差异。当p-GaP直接在作为第四半导体340的p-AlInP上生长为第二半导体320时，强应变应力作用在不同的半导体晶体之间，并且在制造发光器件300时会由于晶格失配而发生晶格缺陷。在这种情况下，第二半导体320在第四半导体340上的生长可能不顺利。
发光器件300包括设置在第四半导体340与第二半导体320之间的第五半导体350，以减小第四半导体340与第二半导体320之间的晶格常数差，从而促使第二半导体320的顺利地生长。也就是说，第五半导体350可以是拉伸应变势垒减小(TSBR)层。
同时，根据实施例，第五半导体350可以包含由下面的化学式1表示的化合物。在化学式1中，x可以包括至少一个彼此不同的子半导体层。
[化学式1]
AlxGa1-xInP
(这里，x满足0.1≤x≤0.9。)
第五半导体350可以包括包含在第四半导体340和第二半导体320中的元素。在实施例中，第五半导体350可以包括包含在第四半导体340中的铝(Al)、铟(In)和磷(P)以及包含在第二半导体320中的镓(Ga)和磷(P)。在化学式1中，x表示铝(Al)和镓(Ga)之间的相对原子比率。例如，当x为0.3时，化学式1可以表示为Al0.3Ga0.7InP。这里，Al和Ga的相对原子比率为0.3:0.7，而该原子比率不表示AlGaInP中的原子比率。也就是说，可以理解的是，化学式1具有(Al-Ga)0.25In0.25P0.5的原子比率。
也就是说，在实施例中，第五半导体350可以由化学式1(即，AlGaInP)表示，并且可以满足下面的式1。
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)]。)
在化学式1和式1中，在表示为AlGaInP的化合物中的铝(Al)和镓(Ga)的含量比(Al:Ga)可以在从1:9至9:1的范围内。
在第五半导体350中，由于化学式1中的x在从0.1至0.9的范围内，因此每个子半导体层可以同时包括铝(Al)和镓(Ga)。每个子半导体层根据x的值彼此区分，并且可以包括不同类型的半导体晶体。
第五半导体350可以包含由化学式1表示的化合物，并且晶格常数可以具有在第四半导体340的晶格常数与第二半导体320的晶格常数之间的值。例如，当第四半导体340包括p-AlInP并且具有
Figure BDA0003164326800000091
的晶格常数，并且第二半导体320包括p-GaP并且具有
Figure BDA0003164326800000092
的晶格常数时，第五半导体350的晶格常数可以具有
Figure BDA0003164326800000093
至
Figure BDA0003164326800000094
的值。然而，实施例不限于此。
另外，根据实施例的第五半导体350可以包括在化学式1中具有不同x值的多个子半导体层。多个子半导体层可以具有不同的x值或M值，并且可以具有不同的晶格常数。第五半导体350可以包括在第四半导体340与第二半导体320之间的多个子半导体层，以逐渐减小第四半导体340与第二半导体320之间的晶格常数差。稍后将参照其他附图描述第五半导体350的子半导体层的更详细描述。
导电电极层370和380可以是欧姆接触电极。然而，实施例不限于此，并且导电电极层370和380还可以是肖特基接触电极。导电电极层370和380可以包括第一导电电极层370和第二导电电极层380，第一导电电极层370设置在第一半导体310的与其上设置有第三半导体330的一个表面相对的另一表面上，第二导电电极层380设置在第二半导体320上。然而，实施例不限于此，并且可以省略导电电极层370和380中的至少一个。
导电电极层370和380可以包含导电金属。例如，导电电极层370和380可以包含铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)中的至少一种。另外，导电电极层370和380可以包含掺杂有n型或p型掺杂剂的半导体材料。例如，第一导电电极层370可以包含掺杂有n型掺杂剂的n-GaAs，并且第二导电电极层380可以包含掺杂有p型掺杂剂的p-GaP。导电电极层370和380可以包含相同的材料或不同的材料，但是实施例不限于此。
绝缘膜390设置为围绕上述多个半导体的外表面。在实施例中，绝缘膜390可以设置为至少围绕活性层360的外表面，并且可以在发光器件300延伸所沿的一个方向上延伸。绝缘膜390可以执行保护构件的功能。作为示例，绝缘膜390可以形成为围绕构件的侧表面，并且发光器件300在纵向方向上的两个端部可以形成为被暴露。然而，实施例不限于此。
绝缘膜390可以包含具有绝缘性质的材料，例如，氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)等。因此，能够防止当活性层360与电信号通过其传输到发光器件300的电极直接接触时可能发生的电短路。另外，由于绝缘膜390保护包括活性层360的发光器件300的外表面，因此能够防止发光效率的降低。
附图示出了绝缘膜390形成为在发光器件300的纵向方向上延伸，以从第一半导体310覆盖到导电电极层370和380，但是实施例不限于此。除了活性层360之外，绝缘膜390可以仅覆盖一些导电半导体的外表面，或者仅覆盖导电电极层370和380的外表面中的一些，使得导电电极层370和380的一些外表面可以被暴露。
绝缘膜390的厚度可以在从0.5μm至1.5μm的范围内，但是实施例不限于此。
此外，在一些实施例中，可以对绝缘膜390的外表面进行表面处理。当制造显示装置1时，发光器件300可以以在预定墨水中的分散状态被喷射在电极上以对准。这里，可以对绝缘膜390的表面进行疏水或亲水处理，以保持发光器件300在墨水中分散而不与其他相邻发光器件300聚集的状态。
同时，发光器件300可以具有范围从1μm至10μm或从2μm至5μm的长度h，优选地，可以具有约4μm的长度。另外，发光器件300的直径可以在从300nm至700nm的范围内，并且包括在显示装置1中的多个发光器件300可以根据活性层360的组成差异而具有不同的直径。优选地，发光器件300的直径可以为约500nm。
同时，如上所述，根据实施例的发光器件300可以包括包含多个子半导体层的第五半导体350。
图3是图2的部分A的放大图。
参照图3，第五半导体350可以包括多个子半导体层，例如，第一子半导体层351、第二子半导体层353和第三子半导体层355。第一子半导体层351设置在第四半导体340上，第二子半导体层353设置在第一子半导体层351上，并且第三子半导体层355设置在第二子半导体层353上。第二半导体320设置在第三子半导体层355上。
如上所述，第一子半导体层至第三子半导体层351、353和355包含由化学式1表示的化合物，第一子半导体层至第三子半导体层351、353和355中的每个具有彼此不同的x值，因此M值也可以是不同的值。根据实施例，多个子半导体层具有彼此不同的x值，但是子半导体层之间的x值的差和M值的差可以是恒定的。也就是说，x值和M值可以在子半导体层351、353和355之间阶梯式地减小。
例如，当第五半导体350包括如图3中所示的第一子半导体层至第三子半导体层351、353和355时，第一子半导体层至第三子半导体层351、353和355的x值可以分别为0.7、0.5和0.3。也就是说，第一子半导体层351可以是Al0.7Ga0.3InP，第二子半导体层353可以是Al0.5Ga0.5InP，并且第三子半导体层355可以是Al0.3Ga0.7InP。在这种情况下，x值可以从设置在第四半导体340上的第一子半导体层351朝向第三子半导体层355减小。第一子半导体层351的M1值为7/3，第二子半导体层353的M2值为1，并且第三子半导体层355的M3值为3/7。式1的M值可以从第一子半导体层351朝向第三子半导体层355减小。
在由化学式1表示的化合物中，随着x值增大或M值增大，子半导体层351、353和355中的铝(Al)元素的含量增大。由于晶格常数随着AlGaInP半导体晶体中的铝(Al)的含量的增大而增大，因此具有相对大的晶格常数的子半导体层可以设置在第四半导体340上。相反地，具有相对较小的晶格常数的子半导体层可以与第二半导体320相邻地设置。
由于第五半导体350包括多个子半导体层351、353和355，因此第二半导体320与第四半导体340之间的晶格常数差可以逐渐减小。当制造发光器件300时，由于在后续工艺中生长的第二半导体320中的晶格匹配，可以使晶体生长中可能发生的缺陷减少。
图3示出了第五半导体350包括三个子半导体层，例如，第一子半导体层至第三子半导体层351、353和355。然而，实施例不限于此，并且第五半导体350可以包括更大数量的子半导体层。
图4是根据另一实施例的第五半导体的放大图。
参照图4，第五半导体350可以包括五个子半导体层351、353、355、357和359。第一子半导体层至第五子半导体层351、353、355、357和359顺序堆叠，第一子半导体层351可以与第四半导体340接触，并且第五子半导体层359可以与第二半导体320接触。第二半导体320可以设置在具有小的晶格常数的第五子半导体层359上。
作为示例，第一子半导体层至第五子半导体层351、353、355、357和359的x值可以分别为0.9、0.7、0.5、0.3和0.1。也就是说，第一子半导体层351可以是Al0.9Ga0.1InP，第二子半导体层353可以是Al0.7Ga0.3InP，第三子半导体层355可以是Al0.5Ga0.5InP，第四子半导体层357可以是Al0.3Ga0.7InP，并且第五子半导体层359可以是Al0.1Ga0.9InP。第一子半导体层351的M1为9，第二子半导体层353的M2为7/3，第三子半导体层355的M3为1，第四子半导体层357的M4为3/7，并且第五子半导体层359的M5为1/9。也就是说，式1的M值可以从第一子半导体层351朝向第五子半导体层359减小。
在这种情况下，由于包括更大数量的子半导体层351、353、355、357和359，所以第四半导体340与第一子半导体层351之间的晶格常数差以及第五子半导体层359与第二半导体320之间的晶格常数差可以进一步减小。
同时，第五半导体350可以包括更大数量的子半导体层351、353和355。然而，子半导体层351、353和355的厚度L1、L2和L3彼此相同，并且不管子半导体层351、353和355的数量如何，第五半导体350的厚度L可以是恒定的。根据实施例，第五半导体350的厚度L可以在从10nm至30nm的范围内，并且子半导体层351、353和355的厚度L1、L2和L3中的每个可以在从5nm至10nm的范围内。
例如，当第五半导体350的厚度L为30nm时，子半导体层351、353和355的厚度L1、L2和L3中的每个可以为10nm。当第五半导体350的厚度L为10nm时，子半导体层351、353和355的厚度L1、L2和L3中的每个可以为约3.3nm。另外，当第五半导体350的厚度L为30nm并且包括更大数量的子半导体层(例如，五个子半导体层)时，每个子半导体层的厚度Ln可以等于6nm。然而，实施例不限于此，并且只要第五半导体350的厚度L在该范围内恒定，并且每个子半导体层的厚度Ln在均匀的范围内，就不具体限制。
图5是根据又一实施例的第五半导体的放大图。
根据实施例的第五半导体350包括由化学式1表示的化合物，并且x值或M值可以沿着发光器件300延伸所沿的一个方向线性地减小。
参照图5，根据又一实施例的第五半导体350包括由化学式1表示的化合物，并且x值或M值可以线性地改变。在实施例中，在第五半导体350的子半导体层中，化学式1的x值可以从与第四半导体340接触的一个表面朝向与第二半导体320接触的另一表面线性地减小。
图3和图4的第五半导体350包括任意子半导体层，并且子半导体层可以在特定区域中具有均匀的x值。在这种情况下，x值可以在具有不同x值的子半导体层之间的边界处阶梯式地改变，并且晶格常数也可以阶梯式地改变。
另一方面，图5的第五半导体350可以包括其中化学式1的x值在特定区域中线性地改变的子半导体层。在这种情况下，在特定区域中的x值可以线性地改变，并且晶格常数也可以线性地改变。在实施例中，x值从第五半导体350的第四半导体340侧的一个表面朝向第二半导体320侧的另一表面线性地减小，并且晶格常数也可以沿着该方向线性地减小。
同时，根据实施例，第五半导体350可以具有在不吸收从活性层360发射的红光的范围内的带隙能量。在实施例中，第五半导体350可以具有范围从2.0eV至2.33eV的带隙能量。
如上所述，在根据实施例的发光器件300中，从活性层360发射红光。由化学式1表示的化合物可以具有具备与红光的光能范围不同的范围的带隙能量，使得从活性层360发射的红光不被第五半导体350吸收。也就是说，第五半导体350可以减小第四半导体340与第二半导体320之间的晶格常数差，同时地，可以具有在与从活性层360发射的光的能量的数值范围不同的数值范围内的带隙能量。根据实施例，从活性层360发射的光可以透射通过第五半导体350而不被吸收，并且可以从发光器件300发射。
同时，可以在基底上通过外延生长方法制造根据实施例的发光器件300。可以通过在基底上形成晶种层并且沉积任意半导体材料以生长半导体层的方法来制造发光器件300。当将在基底上生长的发光器件300与基底分离时，可以使用化学剥离(CLO)方法制造发光器件300。
图6至图14是示出根据实施例的制造发光器件的方法的剖视图。
参照图6至图14，首先，准备下基底1000，下基底1000包括基体基底1100、形成在基体基底1100上的缓冲材料层1200和形成在缓冲材料层1200上的分离层1300。如图6中所示，下基底1000可以具有其中基体基底1100、缓冲材料层1200和分离层1300顺序堆叠的结构。
基体基底1100可以包括诸如蓝宝石(Al2O3)和玻璃的透明基底。然而，实施例不限于此，并且基体基底1100可以由诸如GaN、SiC、ZnO、Si、GaP和GaAs的导电基底制成，或者可以由形成在透明基底上的诸如GaAs的导电材料层制成。在下文中，将描述其中基体基底1100是GaAs基底的情况作为示例，以制造参照图1的发光器件300。基体基底1100的厚度不被具体限制，但是作为示例，基体基底1100可以具有范围从400μm至1500μm的厚度。
如稍后描述的，在基体基底2100上形成多个导电半导体层。可以通过形成晶种并且在其上沉积晶体材料来生长通过外延方法生长的多个导电半导体层。这里，可以通过电子束沉积、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、双型热蒸发、溅射、金属有机化学气相沉积(MOCVD)等形成导电半导体层，优选地，可以通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)形成导电半导体层。然而，实施例不限于此。
用于形成多个导电半导体层的前体材料不被具体限制在通常可以被选择以形成目标材料的范围内。作为示例，前体材料可以是包括烷基基团(诸如甲基基团或乙基基团)的金属前体。例如，前体材料可以是诸如三甲基镓(Ga(CH3)3)、三甲基铝(Al(CH3)3)或磷酸三乙酯((C2H5)3PO4)的化合物，但是实施例不限于此。在下文中，将省略用于形成多个导电半导体层的方法、工艺条件等，并且将详细描述制造发光器件300和堆叠结构的方法的步骤。
缓冲材料层1200形成在基体基底1100上。附图示出了缓冲材料层1200堆叠为单层，但是实施例不限于此，并且可以形成多个层。
作为示例，缓冲材料层1200可以包括未掺杂的半导体，可以包括与第一半导体层3100的材料基本相同的材料，并且可以包含未掺杂有n型或p型掺杂剂的材料。在实施例中，缓冲材料层1200可以是未掺杂并且包含氮(N)的InAlGaN、GaN、AlGaN、GaInP、AlN和InN中的至少一种，或者是未掺杂并且包含磷(P)的InAlGaP、GaP、AlGaP、GaInP、AlP和InP中的至少一种。然而，实施例不限于此，并且缓冲材料层1200可以优选地是GaInP，以制造图1的发光器件300。
分离层1300设置在缓冲材料层1200上。当在稍后将描述的操作中将半导体棒ROD(图13中所示)与下基底1000分离时，可以通过化学方法去除分离层1300。
可以在稍后将描述的操作中蚀刻和去除分离层2300，从而执行将发光器件300与下基底1000分离的功能。可以通过如上所述的化学剥离(CLO)方法来执行分离层2300的去除，因此，发光器件300的端部表面可以具有与分离层2300的表面的形状基本相同的形状。也就是说，发光器件300的端部表面可以具有平坦表面。
另外，在蚀刻半导体结构3000的工艺中，分离层2300可以执行半导体结构3000与缓冲材料层2200之间的蚀刻停止层的功能。也就是说，当蚀刻半导体结构3000时，分离层2300可以在一个工艺中同时被图案化，或者可以在不同的工艺中被图案化。
可以在分离层1300上形成第一半导体层3100，并且分离层1300可以包含其中第一半导体层3100的晶体顺利地生长的材料。分离层1300可以包含绝缘材料和导电材料中的至少一种。作为示例，分离层1300可以包含作为绝缘材料的氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)等，并且还可以包含作为导电材料的AlAs、AlGaAs、ITO、IZO、IGO、ZnO、石墨烯、氧化石墨烯等。然而，实施例不限于此。
接着，参照图7，在下基底1000的分离层1300上形成第一导电电极材料层3700、第一半导体层3100、第三半导体层3300和活性材料层3600。另外，参照图8，在活性材料层3600上形成第四半导体层3400、第五半导体层3500、第二半导体层3200和第二导电电极材料层3800，从而在下基底1000的分离层1300上形成半导体结构3000。
可以通过执行如上所述的常规工艺来形成包括在半导体结构3000中的多个半导体层。可以在分离层1300上顺序地形成第一导电电极材料层3700、第一半导体层3100、第三半导体层3300、活性材料层3300、第四半导体层3400、第五半导体层3500、第二半导体层3200和导电电极材料层3700，并且这些层可以分别包含与发光器件300的导电电极层370和380、第一半导体至第五半导体310、320、330、340和350以及活性层360的材料相同的材料。也就是说，堆叠在半导体结构3000中的层可以对应于发光器件300的相应材料。可以在稍后将描述的操作中部分地蚀刻半导体结构3000以形成半导体棒ROD(图12中所示)。
同时，尽管在附图中未示出，但是可以在半导体结构3000中省略导电电极材料层3700和3800中的至少一个。如上所述，在发光器件300中，可以省略导电电极层370和380，或者可以包括导电电极层370和380中的仅一个。也就是说，与图8不同，在半导体结构3000中，可以省略或另外包括一些构件。然而，在下文中，将描述其中半导体结构3000包括第一导电电极材料层3700和第二导电电极材料层3800的情况作为示例。
第五半导体层3500可以包含与上述第五半导体350的材料基本相同的材料。也就是说，第五半导体层3500由下面的化学式1表示，并且可以包含满足下面的式1的化合物。
[化学式1]
AlxGa1-xInP
(这里，x满足0.1≤x≤0.9。)
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)])
可以通过在第四半导体层3400上形成第五半导体层3500来减小第二半导体层3200与第四半导体层3400之间的晶格常数差。由于第四半导体层3400的材料(例如，p-AlInP)与第二半导体层3200的p-GaP之间的晶格常数差，p-GaP的生长可能不顺利。由于这些半导体材料之间的晶格常数差为
Figure BDA0003164326800000161
因此生长由于晶格失配而不顺利，并且在形成的第二半导体层3200(即，p-GaP层)上可能发生表面裂纹。
另一方面，根据实施例，在第四半导体层3400与第二半导体层3200之间形成第五半导体层3500，因此可以减小第四半导体层3400与第二半导体层3200之间的晶格常数差。第五半导体层3500的晶格常数可以具有在第四半导体层3400的p-AlInP的晶格常数与第二半导体层3200的p-GaP的晶格常数之间的值。因此，在形成在第五半导体层3500上的第二半导体层3200中，晶格失配可以减小，并且晶体可以顺利地生长。
同时，如图8中所示，半导体结构3000的第五半导体层3500可以包括三个子半导体层3510、3530和3550，但是实施例不限于此。如上所述，发光器件300的第五半导体350可以包括更大数量的子半导体层，或者在一些情况下，半导体晶体的含量可以在特定区域中线性地改变。也就是说，尽管在附图中未示出，但是第五半导体层3500可以形成为具有与图8的结构不同的结构。
接下来，在与下基底1000垂直的方向上蚀刻半导体结构3000的至少一部分，以形成半导体晶体3000'。
通过垂直地蚀刻半导体结构3000形成半导体晶体3000'的操作可以包括通常可以执行的图案化工艺。例如，通过蚀刻半导体结构3000形成半导体晶体3000'的操作可以包括：在半导体结构3000上形成蚀刻掩模层1600和蚀刻图案层1700；根据蚀刻图案层1700的图案蚀刻半导体结构3000；以及去除蚀刻掩模层1600和蚀刻图案层1700。
首先，参照图9，蚀刻掩模层1600可以用作用于连续蚀刻半导体结构3000的掩模。蚀刻掩模层1600可以包括包含绝缘材料的第一蚀刻掩模层1610和包含金属的第二蚀刻掩模层1620。
可以使用氧化物或氮化物作为包含在蚀刻掩模层1600的第一蚀刻掩模层1610中的绝缘材料。例如，绝缘材料可以是氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)等。第一蚀刻掩模层1610的厚度可以在从0.5μm至1.5μm的范围内，但是实施例不限于此。
在第二蚀刻掩模层1620的情况下，绝缘材料不被具体限制，只要它是可以用作用于连续蚀刻半导体结构3000的掩模的常规材料即可。例如，第二蚀刻掩模层1620可以包含铬(Cr)等。第二蚀刻掩模层1620的厚度可以在从30nm至150nm的范围内，但是实施例不限于此。
形成在蚀刻掩模层1600上的蚀刻图案层1700可以设置有彼此间隔开的至少一个纳米图案。蚀刻图案层1700可以用作用于连续蚀刻半导体结构3000的掩模。蚀刻图案层1700不被具体限制，只要其通过能够形成包括聚合物、聚苯乙烯球、二氧化硅球等的图案的方法形成即可。
作为示例，当蚀刻图案层1700包含聚合物时，可以应用可以使用聚合物形成图案的常规方法。例如，可以通过诸如光刻、电子束光刻、纳米压印光刻等的方法形成包含聚合物的蚀刻图案层1700。
具体地，蚀刻图案层1700的结构、形状和分离距离可以与最终制造的发光器件300的形状相关。例如，当蚀刻图案层1700具有彼此间隔开的圆形图案时，通过垂直地蚀刻半导体结构3000制造的发光器件300可以具有圆柱形状。
在蚀刻图案层1700中，可以设置其他纳米图案，以围绕作为中心的一个纳米图案。这里，可以设置六个不同的纳米图案以围绕作为中心的一个纳米图案的外表面，并且六个纳米图案可以以相等的间隔分开和设置。然而，实施例不限于此。
另外，多个纳米图案之间的分离距离可以大于每个纳米图案的直径。例如，多个纳米图案之间的分离距离可以在每个纳米图案的直径的从2倍至4倍或约3倍的范围内。此外，多个纳米图案可以具有彼此不同尺寸的直径。
接下来，参照图10和图11，沿着蚀刻图案层1700的纳米图案蚀刻半导体结构3000，以形成半导体晶体3000'。半导体晶体3000'的形成可以包括：通过垂直地蚀刻其中蚀刻图案层1700的纳米图案间隔开的区域以图案化蚀刻掩模层1600和第二导电电极材料层3800来形成第一孔h1的第一蚀刻操作；去除蚀刻图案层1700的操作；通过沿着第一孔h1在与下基底1000垂直的方向上蚀刻从第二半导体层3200至第一导电电极材料层3700来形成第二孔h2的第二蚀刻操作；以及去除蚀刻掩模层1600的操作。
可以通过常规方法执行形成第一孔h1和第二孔h2的操作。例如，蚀刻工艺可以包括干法蚀刻、湿法蚀刻、反应离子蚀刻(RIE)、电感耦合等离子体反应离子蚀刻(ICP-RIE)等。在干法蚀刻中，各向异性蚀刻是可能的，因此可以适合于通过垂直蚀刻形成孔h1和h2。当使用上述方法的蚀刻方法时，蚀刻剂可以包括Cl2、O2等。然而，实施例不限于此。
在一些实施例中，可以通过混合干法蚀刻和湿法蚀刻来执行半导体结构3000的蚀刻。例如，在通过干法蚀刻在深度方向上进行蚀刻之后，可以通过作为各向同性蚀刻的湿法蚀刻方法在与表面垂直的平面上蚀刻侧壁。
如图10中所示，通过执行第一蚀刻操作以蚀刻蚀刻掩模层1600和第二导电电极材料层3800来形成第一孔h1。然后，通过沿着第一孔h1蚀刻从第二半导体层3200至第一导电电极材料层3700来执行形成第二孔h2的第二蚀刻操作。最终，如图11中所示，可以去除残留在蚀刻的半导体结构3000上的蚀刻掩模层1600或蚀刻图案层1700以形成半导体晶体3000'。
同时，蚀刻半导体结构3000以形成半导体晶体3000'可以包括第一蚀刻操作和第二蚀刻操作以执行不同的图案化工艺，并且可以执行一个图案化工艺以沿着蚀刻图案层1700图案化到第一导电电极材料层3700。
接着，形成部分围绕半导体晶体3000'的外表面的绝缘膜3800，以形成半导体棒ROD。
绝缘膜3800是形成在半导体棒ROD的外表面上的绝缘材料，并且可以使用在垂直地蚀刻后的半导体晶体3000'的外表面上涂覆或浸没绝缘材料的方法来形成。然而，实施例不限于此。作为示例，可以通过原子层沉积(ALD)形成绝缘膜3800。绝缘膜3800可以形成发光器件300的绝缘膜390。
参照图12，可以在半导体晶体3000'的侧表面和上表面以及由于半导体晶体3000'彼此间隔开并且被蚀刻而暴露于外部的分离层1300上形成绝缘膜3800。当形成了绝缘膜3800时，为了使半导体晶体3000'的两个端部的侧表面暴露，去除形成在半导体晶体3000'的上表面上的绝缘膜3800。如图13中所示，可以去除设置在半导体晶体3000'的至少上表面和分离层1300上的绝缘膜3800以使半导体晶体3000'的上表面暴露。为此，可以执行作为各向异性蚀刻的诸如干法蚀刻或回蚀的工艺。因此，可以部分地去除围绕半导体晶体3000'的外周表面的绝缘膜3800，并且可以形成包括半导体晶体3000'和绝缘膜3800的半导体棒ROD。可以在稍后将描述的操作中将半导体棒ROD与下基底1000分离，以形成发光器件300。
接下来，如图14中所示，将半导体棒ROD与下基底1000分离以形成发光器件300。半导体棒ROD的分离可以包括通过化学剥离(CLO)方法去除分离层1300。为了去除分离层1300，可以使用诸如氢氟酸(HF)或缓冲氧化物蚀刻(BOE)的用于分离的蚀刻剂来执行湿法蚀刻工艺，但是实施例不限于此。
可以通过上述方法制造图1的发光器件300。在半导体结构3000'的形成中，发光器件300的第五半导体350的形状可以根据包括在第五半导体层3500中的子半导体层的数量而改变。第五半导体层3500由化学式1表示并且满足式1。
同时，图1的发光器件300可以发射特定波段的光(例如，红光)，并且根据实施例的显示装置1可以包括至少一个发光器件300以显示特定颜色的光。
图15是通过根据实施例的方法制造的显示装置的平面图。
参照图15，显示装置1可以包括多个像素PX。像素PX中的每个可以包括发射特定波段中的光的一个或更多个发光器件300，以显示特定颜色。
多个像素PX中的每个可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一颜色的光，第二子像素PX2可以发射第二颜色的光，并且第三子像素PX3可以发射第三颜色的光。第一颜色可以是红色，第二颜色可以是绿色，并且第三颜色可以是蓝色，但是实施例不限于此，并且每个子像素PXn也可以发射相同颜色的光。另外，尽管图15示出像素PX中的每个包括三个子像素，但是实施例不限于此，并且像素PX中的每个可以包括更大数量的子像素。
显示装置1的每个子像素PXn可以包括被限定为发光区域和非发光区域的区域。发光区域被限定为其中设置有包括在显示装置1中的发光器件300以发射特定波段中的光的区域。非发光区域是除了发光区域之外的区域，并且可以被限定为其中不设置发光器件300并且不发射光的区域。
显示装置1的子像素PXn可以包括多个分隔壁40、多个电极21和22以及发光器件300。
多个电极21和22可以电连接到发光器件300，并且可以接收预定电压，使得发光器件300发光。另外，电极21和22中的每个的至少一部分可以用于在子像素PXn中形成电场，以使发光器件300对准。然而，实施例不限于此，并且在一些情况下，电场也可以通过单独的对准信号施加装置形成。
参照图15，具体地，多个电极21和22可以包括第一电极21和第二电极22。在实施例中，第一电极21可以是针对每个子像素PXn分开的像素电极，并且第二电极22可以是沿着每个子像素PXn公共地连接的共电极。第一电极21和第二电极22中的一者可以是发光器件300的阳极，并且另一者可以是发光器件300的阴极。然而，实施例不限于此，并且反之亦然。
第一电极21和第二电极22中的每个可以包括设置为在第一方向D1上延伸的电极主干部分21S和22S以及分支为在第二方向D2上从电极主干部分21S和22S延伸的一个或更多个电极分支部分21B和22B，第二方向D2是与第一方向D1相交的方向。
具体地，第一电极21可以包括第一电极主干部分21S和至少一个第一电极分支部分21B，第一电极主干部分21S设置为在第一方向D1上延伸，第一电极分支部分21B从第一电极主干部分21S分支并且在第二方向(Y轴方向)上延伸。
任意像素的第一电极主干部分21S的两端彼此间隔开并且终止于每个子像素PXn之间，并且可以放置在与属于同一行(例如，在第一方向D1上相邻)的相邻子像素的第一电极主干部分21S基本相同的直线上。因此，设置在每个子像素PXn中的第一电极主干部分21S可以向第一电极分支部分21B中的每个施加不同的电信号，并且第一电极分支部分21B中的每个可以被单独驱动。
第一电极分支部分21B从第一电极主干部分21S的至少一部分分支并且设置为在第二方向D2上延伸，并且可以在与设置为面对第一电极主干部分21S的第二电极主干部分22S间隔开的状态下终止。
第二电极22可以包括第二电极主干部分22S和第二电极分支部分22B，第二电极主干部分22S在第一方向D1上延伸并且与第一电极主干部分21S间隔开以设置为彼此面对，第二电极分支部分22B从第二电极主干部分22S分支并且设置为在第二方向D2上延伸。然而，第二电极主干部分22S可以具有延伸到在第一方向D1上相邻的多个子像素PXn的另一端部。因此，任意像素的第二电极主干部分22S的两端可以连接到像素PX之中的相邻像素的第二电极主干部分22S。
第二电极分支部分22B可以与第一电极分支部分21B间隔开并且面对第一电极分支部分21B，并且可以在与第一电极主干部分21S间隔开的状态下终止。也就是说，第二电极分支部分22B的一个端部可以连接到第二电极主干部分22S，并且另一端部可以在与第一电极主干部分21S间隔开的状态下设置在子像素PXn中。
附图示出了设置有两个第一电极分支部分21B，并且第二电极分支部分22B设置在两个第一电极分支部分21B之间，但是实施例不限于此。
多个分隔壁40可以包括设置在每个子像素PXn之间的边界处的第三分隔壁43，以及设置在电极21和22中的每个下面的第一分隔壁41和第二分隔壁42。尽管在图15中未示出第一分隔壁41和第二分隔壁42，但是第一分隔壁41和第二分隔壁42可以分别设置在第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B下面。
第三分隔壁43可以设置在每个子像素PXn之间的边界处。多个第一电极主干部分21S的每个端部可以基于第三分隔壁43而终止以彼此间隔开。第三分隔壁43可以在第二方向D2上延伸以设置在沿第一方向D1布置的子像素PXn的边界处。然而，实施例不限于此，并且第三分隔壁43可以在第一方向D1上延伸以设置在沿第二方向D2布置的子像素PXn的边界处。可以基于第三分隔壁43划分多个子像素PXn。第三分隔壁43可以包含与第一分隔壁41和第二分隔壁42的材料相同的材料，并且可以以与第一分隔壁41和第二分隔壁42的工艺基本相同的工艺形成。
尽管在图15中未示出，但是覆盖包括第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B的子像素PXn的第一绝缘层51可以设置在每个子像素PXn中。第一绝缘层51可以保护电极21和22中的每个，并且可以同时使电极21和22彼此绝缘，以不彼此直接接触。
多个发光器件300可以布置在第一电极分支部分21B与第二电极分支部分22B之间。多个发光器件300的至少一部分可以具有电连接到第一电极分支部分21B的一个端部和电连接到第二电极分支部分22B的另一端部。
多个发光器件300可以在第二方向D2上间隔开，并且基本上彼此平行地布置。发光器件300之间的间隔不被具体限制。在一些情况下，多个发光器件300设置为彼此相邻以形成组，并且其他发光器件300还可以以一定间隔彼此间隔开的状态形成组，并且还可以以不均匀的密度在一个方向上定位和对准。
接触电极26可以设置在第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B上。然而，接触电极26可以实质上设置在第一绝缘层51上，并且接触电极26中的至少一些可以与第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B接触或可以电连接到第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B。
多个接触电极26可以设置为在第二方向D2上延伸，并且可以设置为在第一方向D1上彼此间隔开。接触电极26中的每个可以与发光器件300的至少一个端部接触，并且可以与第一电极21或第二电极22接触以接收电信号。因此，接触电极26可以将从电极21和22中的每个传输的电信号传输到发光器件300。
接触电极26可以包括第一接触电极26a和第二接触电极26b。第一接触电极26a可以设置在第一电极分支部分21B上并且可以与发光器件300的一个端部接触，并且第二接触电极26b可以设置在第二电极分支部分22B上并且可以与发光器件300的另一端部接触。
第一电极主干部分21S和第二电极主干部分22S中的每个可以通过接触孔(例如，第一电极接触孔CNTD和第二电极接触孔CNTS)电连接到显示装置1的电路元件层。附图示出了在多个子像素PXn的第二电极主干部分22S中形成一个第二电极接触孔CNTS。然而，实施例不限于此，并且在一些情况下，可以针对每个子像素PXn形成第二电极接触孔CNTD。
另外，尽管在图15中未示出，但是显示装置1可以包括第二绝缘层52(在图18中示出)和设置为覆盖电极21和22以及发光器件300中的每个的至少一部分的钝化层55(在图18中示出)。稍后将参照图18描述它们之间的布置和结构。
同时，如附图中所示，可以针对显示装置1的每个子像素(例如，第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3)设置不同的发光器件301、302和303。设置在显示装置1中的发光器件300可以包括设置在第一子像素PX1中的第一发光器件301、设置在第二子像素PX2中的第二发光器件302和设置在第三子像素PX3中的第三发光器件303。如上面参照图1和图2所描述的，第一发光器件301可以包括包含磷(P)的半导体层。也就是说，第一子像素PX1可以包括图1和图2的发光器件300以显示红色。
另一方面，第二子像素PX2和第三子像素PX3可以分别包括第二发光器件302和第三发光器件303，并且第二发光器件302和第三发光器件303可以具有与图1和图2的发光器件300的结构不同的结构。第二发光器件302和第三发光器件303可以发射具有除红色之外的颜色的光，并且第一子像素至第三子像素PX3中的每个可以显示彼此不同的颜色。
在实施例中，第二发光器件302可以发射具有495nm至570nm的中心波段的绿光，并且第三发光器件303可以发射具有450nm至495nm的中心波段的蓝光。然而，实施例不限于此。第二发光器件302和第三发光器件303中的每个可以包括具有与图1和图2的结构不同的结构的发光器件300以发射绿光和蓝光。
图16是根据另一实施例的发光器件的示意图。
根据实施例，与图1不同，在发光器件300'中，可以省略一些半导体层，并且活性层360'可以包括包含氮(N)的至少一个半导体层以发射具有除红色之外的颜色的光。
参照图16，在根据实施例的发光器件300'中，与图1和图2的发光器件300相比，可以省略第三半导体至第五半导体330、340和350以及第一导电电极层370。也就是说，图16的发光器件300'可以包括第一半导体310'、活性层360'、第二半导体320'、第二导电电极层380'和绝缘膜390'。在下文中，将省略重复的描述，并且将主要描述差异。
图16的发光器件300'可以包括第一半导体310'、活性层360'、第二半导体320'、第二导电电极层380'和至少围绕活性层360'的外表面的绝缘膜390'。第一半导体310'、活性层360'、第二半导体320'和第二导电电极层380'在发光器件300'延伸所沿的一个方向上设置。附图示出了仅设置第二导电电极层380'作为一个导电电极层，并且绝缘膜390'设置为围绕第一半导体310'、活性层360'、第二半导体320'和第二导电电极层380'中的全部，但是实施例不限于此。
如上所述，图16的发光器件300'可以包括其中活性层360'包含氮(N)的半导体层，以发射除红色之外的颜色(例如蓝色或绿色)的光。也就是说，根据实施例的发光器件300'可以是发射蓝光或绿光的发光二极管，并且包括在发光器件300'中的活性层360'和其他半导体中的每个可以包含至少包含氮(N)的半导体材料。
具体地，第一半导体310'可以是n型半导体。作为示例，当发光器件300'发射蓝色或绿色波段中的光时，第一半导体310'可以包括具有化学式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，该半导体材料可以包括掺杂有n型掺杂剂的InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种或更多种。第一半导体310'可以掺杂有第一导电类型掺杂剂，作为示例，第一导电类型掺杂剂可以包括Si、Ge、Sn等。
活性层360'设置在第一半导体310'上。类似于图1的活性层360，图16的活性层360'也可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料以发射特定波段中的光。作为示例，当活性层360发射蓝色或绿色波段中的光时，活性层360可以包括诸如AlGaN或AlInGaN的材料。具体地，当活性层360'具有其中量子层和阱层交替堆叠的多量子阱结构时，量子层可以包括诸如AlGaN或AlInGaN的材料，并且阱层可以包括诸如GaN或AlInN的材料。
第二半导体320'设置在活性层360'上。第二半导体320可以是p型半导体，作为示例，当发光器件300发射蓝色或绿色波段中的光时，第二半导体320可以包括具有化学式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以包括掺杂有p型掺杂剂的InAlGaN、GaN、AlGaNN、InGaN、AlN和InN中的一种或更多种。第二半导体320可以掺杂有第二导电类型掺杂剂，作为示例，第二导电类型掺杂剂可以包括Mg、Zn、Ca、Se、Ba等。
在实施例中，发光器件300'可以包括包含氮(N)的半导体层以发射蓝光或绿光。当发光器件300'的活性层360'包括包含氮(N)的半导体层时，活性层360'可以以比包含磷(P)的半导体层的带隙能量大的带隙能量发射短波段中的光。可以通过调节包括在活性层360'中的半导体层的类型或氮(N)的含量来调节从发光器件300'发射的光的中心波段。
另外，与图1和图2的发光器件300不同，在图16的活性层360'中，第一半导体310'与第二半导体320'之间的晶格常数差可以小。图16的发光器件300'在制造工艺中在半导体层之间具有小的晶格常数差，从而可以顺利地执行半导体材料的晶体生长。因此，在发光器件300'中，可以省略减小晶格常数的半导体层，诸如第三半导体至第五半导体330、340和350。然而，实施例不限于此，并且图16的发光器件300'也还可以包括除第一半导体310'和第二半导体320'之外的导电半导体。
图17是根据又一实施例的发光器件的示意图。
参照图17，在发光器件300”中，多个层不在一个方向上堆叠，并且每个层可以形成为围绕另一层的外表面。除了每层的形状部分不同之外，图17的发光器件300”与图16的发光器件300'相同。在下文中，将省略相同的内容，并且将主要描述差异。
根据实施例，第一半导体310”可以在一个方向上延伸，并且其两个端部可以形成为朝向其中心部分倾斜。图17的第一半导体310”可以具有棒状或圆柱主体部分，并且可以具有其中锥形端部形成在主体部分的上部和下部中的每个处的形状。主体部分的上端部可以具有比其下端部陡的倾斜度。
活性层360”设置为围绕第一半导体310”的主体部分的外表面。活性层360”可以具有在一个方向上延伸的环形形状。活性层360”不形成在第一半导体310”的上端部和下端部上。也就是说，活性层360”可以仅与第一半导体310”的平行的侧表面接触。
第二半导体320”设置为围绕活性层360”的外表面和第一半导体310”的上端部。第二半导体320"可以包括在一个方向上延伸的环状主体部分和形成为使得侧表面倾斜的上端部。也就是说，第二半导体320”可以与活性层360”的平行的侧表面和第一半导体310”的倾斜的上端部直接接触。然而，第二半导体320”不形成在第一半导体310”的下端部处。
导电电极层380”设置为围绕第二半导体320”的外表面。也就是说，导电电极层380”的形状可以与第二半导体320”的形状基本相同。也就是说，导电电极层380”可以与第二半导体320”的整个外表面接触。
绝缘膜390”可以设置为围绕导电电极层380”和第一半导体310”的外表面。绝缘膜390”可以与第一半导体310”的下端部、活性层360”和第二半导体320”的暴露的下端部以及导电电极层380”直接接触。
图18是沿着图15的线IIa-IIa'截取的显示装置的局部剖视图。图19是沿着图15的线IIb-IIb'截取的显示装置的局部剖视图。
图18示出了第一子像素PX1的剖视图，并且图19示出了第三子像素PX3的剖视图，但是它们可以应用于其他像素PX或子像素PXn。图18和图19示出了穿过任意发光器件300的一个端部和另一个端部的剖面。
同时，尽管在图18和图19中未示出，但是显示装置1还可以包括位于每个电极21或22下面的电路元件层。电路元件层可以包括多个半导体层和多个导电图案，以包括至少一个晶体管和电源线。然而，下面将省略其详细描述。
参照图18和图19，显示装置1可以包括过孔层20、设置在过孔层20上的电极21和22以及发光器件300。还可以在过孔层20下面设置电路元件层(未示出)。过孔层20可以包含有机绝缘材料以执行表面平坦化的功能。
多个分隔壁41、42和43设置在过孔层20上。多个分隔壁41、42和43可以设置为在每个子像素PXn中彼此间隔开。多个分隔壁41、42和43可以包括与子像素PXn的中心部分相邻设置的第一分隔壁41和第二分隔壁42以及设置在子像素PXn之间的边界处的第三分隔壁43。
当在显示装置1的制造期间使用喷墨打印装置喷射墨水I时，第三分隔壁43可以执行阻挡墨水I溢出子像素PXn的边界的功能。可选地，当显示装置1还包括其他构件时，所述构件可以设置在第三分隔壁43上，并且第三分隔壁43可以执行支撑所述构件的功能。然而，实施例不限于此。
第一分隔壁41和第二分隔壁42彼此间隔开并且设置为彼此相对。第一电极21可以设置在第一分隔壁41上，并且第二电极22可以设置在第二分隔壁42上。在图15、图18和图19中，可以理解的是，第一电极分支部分21B设置在第一分隔壁41上，并且第二分隔壁42设置在第二分隔壁42上。
如上所述，第一分隔壁41、第二分隔壁42和第三分隔壁43可以在基本相同的工艺中形成。因此，分隔壁41、42和43可以形成单个网格图案。多个分隔壁41、42和43可以包括聚酰亚胺(PI)。
多个分隔壁41、42和43可以具有其中至少一部分相对于过孔层20突出的结构。分隔壁41、42和43可以相对于其上设置有发光器件300的平面向上突出，并且突出部的至少一部分可以具有倾斜度。具有突出结构的分隔壁41、42和43中的每个的形状不被具体限制。如附图中所示，第一分隔壁41和第二分隔壁42可以突出到相同的高度，并且第三分隔壁43可以具有突出到更高位置的形状。
反射层21a和22a可以分别设置在第一分隔壁41和第二分隔壁42上，并且电极层21b和22b可以分别设置在反射层21a和22a上。反射层21a和22a以及电极层21b和22b可以分别形成电极21和22。
反射层21a和22a包括第一反射层21a和第二反射层22a。第一反射层21a可以覆盖第一分隔壁41，并且第二反射层22a可以覆盖第二分隔壁42。反射层21a和22a的一部分通过穿过过孔层20的接触孔电连接到电路元件层。
反射层21a和22a可以包含具有高反射率的材料以反射从发光器件300发射的光。作为示例，反射层21a和22a可以包含诸如银(Ag)、铜(Cu)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)的材料，但是实施例不限于此。
电极层21b和22b包括第一电极层21b和第二电极层22b。电极层21b和22b可以具有与反射层21a和22a基本相同的图案。第一反射层21a和第一电极层21b设置为与第二反射层22a和第二电极层22b间隔开。
电极层21b和22b可以包含透明导电材料，使得从发光器件300发射的光可以入射在反射层21a和22a上。作为示例，电极层21b和22b可以包含诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)的材料，但是实施例不限于此。
在一些实施例中，反射层21a和22a以及电极层21b和22b可以形成其中一个或更多个透明导电层(诸如ITO、IZO或ITZO)和一个或更多个金属层(诸如银或铜)堆叠的结构。例如，反射层21a和22a以及电极层21b和22b可以形成ITO/银(Ag)/ITO/IZO的堆叠结构。
同时，在一些实施例中，第一电极21和第二电极22可以形成为单层。也就是说，反射层21a和22a以及电极层21b和22b可以形成为单层，以将电信号传输到发光器件300并且同时反射光。在实施例中，第一电极21和第二电极22可以包括具有高反射率的导电材料。例如，第一电极21和第二电极22可以是包含铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)等的合金。然而，实施例不限于此。
第一绝缘层51设置为部分地覆盖第一电极21和第二电极22。第一绝缘层51设置为覆盖第一电极21和第二电极22的上表面的大部分，但是可以使第一电极21和第二电极22的一部分暴露。第一绝缘层51可以设置为部分地覆盖其中第一电极21和第二电极22分离的区域以及第一电极21和第二电极22的区域的相对侧。
第一绝缘层51设置为使得第一电极21和第二电极22的相对平坦的上表面被暴露，并且电极21和22设置为与第一分隔壁41和第二分隔壁42的倾斜侧表面叠置。第一绝缘层51形成平坦的上表面，从而设置发光器件300，并且上表面在朝向第一电极21和第二电极22的方向上延伸。第一绝缘层51的延伸部分在第一电极21和第二电极22的倾斜侧表面处结束。因此，接触电极26可以与第一电极21和第二电极22的暴露部分接触，并且可以在第一绝缘层51的平坦上表面上与发光器件300平滑地接触。
第一绝缘层51可以保护第一电极21和第二电极22，并且可以使第一电极21和第二电极22彼此绝缘。另外，能够防止设置在第一绝缘层51上的发光器件300与其他构件直接接触而被损坏。
发光器件300可以设置在第一绝缘层51上。至少一个发光器件300可以在第一电极21和第二电极22之间设置在第一绝缘层51上。发光器件300的多个层可以在过孔层20上沿水平方向设置。
图18示出了设置在第一子像素PX1中的第一发光器件301，图19示出了设置在第三子像素PX3中的第三发光器件303。图18的第一发光器件301是图1和图2的发光器件300并且可以发射红光，图19的第三发光器件303是图16的发光器件300'并且可以发射蓝光。
根据实施例的显示装置1的发光器件300可以包括上述可以在过孔层20上沿水平方向顺序地设置的导电半导体和活性层。如附图中所示，在第一子像素PX1的第一发光器件301中，第一半导体310、第三半导体330、活性层360、第四半导体340、第五半导体350、第二半导体320和导电电极层370和380可以在过孔层20上沿水平方向顺序地设置。在第三子像素PX3的第三发光器件303中，第一半导体310'、活性层360'、第二半导体320'和导电电极层380'可以在过孔层20上沿水平方向顺序地设置。然而，实施例不限于此。其中发光器件300的多个层设置的顺序可以是相反的，并且在一些情况下，当发光器件300具有不同的结构时，例如，当发光器件300是图17中的发光器件300”时，多个层可以沿与过孔层20垂直的方向设置。
第二绝缘层52可以部分地设置在发光器件300上。第二绝缘层52可以保护发光器件300，并且还可以在显示装置1的制造工艺中执行固定发光器件300的功能。第二绝缘层52可以设置为围绕发光器件300的外表面。也就是说，第二绝缘层52的材料中的一些可以设置在发光器件300的下表面与第一绝缘层51之间。第二绝缘层52可以在平面上在第一电极分支部分21B与第二电极分支部分22B之间沿第二方向D2延伸以具有岛状形状或线性形状。
接触电极26设置在电极21和22中的每个以及第二绝缘层52上。接触电极26包括设置在第一电极21上的第一接触电极26a和设置在第二电极22上的第二接触电极26b。第一接触电极26a和第二接触电极26b在第二绝缘层52上彼此间隔开。因此，第二绝缘层52可以使第一接触电极26a和第二接触电极26b彼此绝缘。
第一接触电极26a可以至少与发光器件300的一个端部和通过图案化第一绝缘层51而暴露的第一电极21接触。第二接触电极26b可以至少与发光器件300的另一端部和通过图案化第一绝缘层51而暴露的第二电极22接触。第一接触电极26a和第二接触电极26b中的每个可以分别与发光器件300的两个端部(例如，第一半导体310、第二半导体320或者电极材料层370)的侧表面接触。如上所述，第一绝缘层51形成平坦的上表面，使得接触电极26可以与发光器件300的侧表面平滑地接触。
接触电极26可以包含导电材料。例如，接触电极26可以包含ITO、IZO、ITZO、铝(Al)等。然而，实施例不限于此。
钝化层55可以形成在第二绝缘层52和接触电极26上，以用于保护设置在过孔层20上的构件免受外部环境的影响。
第一绝缘层51、第二绝缘层52和钝化层55中的每个可以包含无机绝缘材料或有机绝缘材料。在实施例中，第一绝缘层51和钝化层55可以包含诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等的材料。第二绝缘层52可以包含作为有机绝缘材料的光致抗蚀剂等。然而，实施例不限于此。
在下文中，将描述其中制造根据实施例的包括第五半导体350的发光器件300的实验示例。
实验示例
在实验示例中，制造包括不同的第五半导体350的发光器件300，并且用透射电子显微镜测量它们的剖面形状，并且通过EDX分析对形成第五半导体350的成分进行分析。在下面的制造示例和比较示例中制造的发光器件300中的每个可以包括包含磷(P)的半导体层，并且可以发射红光。
制造示例1。包括多个(Al-Ga)InP半导体层的发光器件
首先，制造包括包含n-AlGaInP的第一半导体310、包含n-AlInP的第三半导体330、包含AlGaInP和GaInP的活性层360、包含p-AlInP的第四半导体340和包含p-GaP的第二半导体320的半导体器件。
以其中(Al0.7Ga0.3)InP/(Al0.5Ga0.5)InP/(Al0.3Ga0.7)InP顺序地堆叠在第四半导体340与第二半导体320之间的结构制造第五半导体350。也就是说，第五半导体包括三个子导电半导体，子导电半导体中的每个分别被制造为在化学式1中具有0.7、0.5和0.3的x值的半导体层。第五半导体的每个子半导体层以(Al-Ga)0.25In0.25P0.5的原子比率包含每种元素，并且在化学式1中，x值表示相对于总原子比率具有0.25原子比率的Al和Ga之间的比率。也就是说，可以理解的是，Al和Ga的组合原子比率包括(Al-Ga)InP的总原子比率的25％。
制造包括上述导电半导体和活性层并且发射红光的半导体器件，并且将其称为制造示例1。使用透射电子显微镜(TEM)对制造示例1的半导体器件的剖面形状进行测量，并且通过能量色散X射线光谱(EDS)分析对形成第五半导体的原子进行分析。在图20、图23和图26中示出了TEM和EDS分析结果。
比较示例1。包括GaInP半导体层的发光器件
除了将第五半导体350制造为Ga0.65In0.35P半导体层之外，以与制造示例1中的方式相同的方式制造发光器件，并且将其称为比较示例1。以与制造示例1的方式相同的方式对比较示例1的发光器件进行TEM和EDS分析，在图21、图24和图27中示出了结果。
比较示例2。包括单层的AlGaInP半导体层的发光器件
除了第五半导体350包括一个子导电半导体并且将子导电半导体制造为(Al0.3Ga0.7)InP半导体层之外，以与制造示例1中的方式相同的方式制造发光器件，并且将其称为比较示例2。以与制造示例1的方式相同的方式对比较示例2的发光器件进行TEM和EDS分析，在图22、图25和图28中示出了结果。
图20至图22是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的第五半导体的透射电子显微镜(TEM)照片。图23至图25是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的第五半导体的能量色散X射线光谱(EDS)图。图26至图28是示出根据制造示例和比较示例的发光器件的剖面的透射电子显微镜(TEM)照片。
首先，参照图20至图22，制造示例1、比较示例1和比较示例2的半导体器件各自包含AlGaInP或GaInP作为第五半导体，并且可以看出，第五半导体可以在包含p-AlInP的第四半导体上生长。另外，参照图23至图25，可以看出，制造示例1、比较示例1和比较示例2的半导体器件各自包含具有不同原子比率的第五半导体。具体地，如图20中所示，参照制造示例1的EDS图，可以看出，第五半导体被制造为三个半导体层，即，(Al0.7Ga0.3)InP/(Al0.5Ga0.5)InP/(Al0.3Ga0.7)InP，并且铝(Al)和镓(Ga)的含量根据位置而不同。可以看出，与第四半导体相邻的子半导体层具有较高含量的铝(Al)，并且与第二半导体相邻的子半导体层具有较高含量的镓(Ga)。
参照图26至图28，可以看到在制造示例1、比较示例1和比较示例2的半导体器件中的每个的第五半导体上生长的第二半导体的表面形状。如图26中所示，在制造示例1的半导体器件中，可以看出，第二半导体的p-GaP半导体层在(Al0.7Ga0.3)InP/(Al0.5Ga0.5)InP/(Al0.3Ga0.7)InP层上以相对均匀的表面状态生长。在(Al0.7Ga0.3)InP/(Al0.5Ga0.5)InP/(Al0.3Ga0.7)InP层中，可以看出，通过减小作为第四半导体的p-AlInP层和作为第二半导体的p-GaP层之间的晶格常数差来使p-GaP层顺利地生长。
另一方面，如图27和图28中所示，当第五半导体是Ga0.65In0.35P层(比较示例1，图27)或单个(Al0.3Ga0.7)InP层(比较示例2，图28)时，可以看出，与图26相比，作为第二半导体的p-GaP层的表面不光滑并且其中具有裂缝。这表示在比较示例1和比较示例2的情况下，在p-AlInP与p-GaP之间存在晶格常数差，使得p-GaP层的生长不顺利。也就是说，如在制造示例1中，在根据实施例的发光器件中，第五半导体包括具有不同含量的Al和Ga的多个子半导体层，从而减小了第四半导体与第二半导体之间的晶格常数差，并且改善了第二半导体的晶体质量。
在总结详细描述时，本领域技术人员将理解的是，在基本上不脱离本发明的原理的情况下，可以对优选实施例进行许多变化和修改。因此，所公开的发明的优选实施例仅以一般性和描述性意义使用，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种具有棒形状的发光器件，所述发光器件包括：
第一半导体区域，具有第一导电类型；
第二半导体区域，具有第二导电类型；以及
活性层，设置在所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间，并且包含磷(P)，
其中，所述第二半导体区域包括顺序堆叠的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，
所述第一半导体层设置在所述活性层与所述第二半导体层之间，并且
所述第二半导体层包含由下面的化学式1表示并且满足下面的式1的化合物，
[化学式1]
AlGaInP
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[(AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)])。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二半导体层包括第一子半导体层和设置在所述第一子半导体层上的第二子半导体层，并且
作为第一子半导体层的M值的M1大于作为第二子半导体层的M值的M2。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第一子半导体层的晶格常数大于所述第二子半导体层的晶格常数。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第一子半导体层和所述第二子半导体层均具有范围从
Figure FDA0003164326790000011
至
Figure FDA0003164326790000012
的晶格常数。
5.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第二半导体层还包括第三子半导体层，所述第三子半导体层设置在所述第二子半导体层上并且具有作为式1中的M值的M3，并且
M1和M2之间的差与M2和M3之间的差相同。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，M1与M2之间的所述差在0.2至0.4的范围内。
7.根据权利要求2所述的发光器件，其中，在所述第二半导体层中，所述M值从与所述第一半导体层接触的一个表面朝向与所述第三半导体层接触的另一表面减小。
8.根据权利要求2所述的发光器件，其中，在所述发光器件中，在设置所述第一半导体区域、所述活性层和所述第二半导体区域所沿的第一方向上测量的长度在从3μm至5μm的范围内，并且
在所述第二半导体层中，在所述第一方向上测量的长度在从10nm至30nm的范围内。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，在所述第一子半导体层和所述第二子半导体层中的每个中，在所述第一方向上测量的长度在5nm至10nm的范围内。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中，所述活性层包括AlInP和AlGaInP，并且发射具有范围从500nm至640nm的中心波段的光。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，所述第二半导体层具有范围从2.0eV至2.33eV的带隙能量。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一导电类型是n型，并且所述第二导电类型是p型。
13.根据权利要求12所述的发光器件，所述发光器件还包括：
绝缘膜，至少围绕所述活性层的外表面，
其中，所述绝缘膜在设置所述第一半导体区域和所述第二半导体区域所沿的方向上延伸。
14.根据权利要求13所述的发光器件，所述发光器件还包括：
第一电极层，设置在所述第一半导体区域的其上设置有所述活性层的表面的另一表面上；以及
第二电极层，设置在所述第二半导体区域上。
15.一种显示装置，所述显示装置包括：
基体层；
第一电极和第二电极，设置在所述基体层上；以及
至少一个第一发光器件，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，
其中，所述第一发光器件包括：
第一半导体区域，具有第一导电类型；
第二半导体区域，具有第二导电类型；以及
第一活性层，设置在所述第一半导体区域与所述第二半导体区域之间，并且包含磷(P)，
其中，所述第二半导体区域包括顺序堆叠的第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层，
所述第一半导体层设置在所述活性层与所述第二半导体层之间，并且
所述第二半导体层包含由下面的化学式1表示并且满足下面的式1的化合物，
[化学式1]
AlGaInP
[式1]
1/9≤M≤9
(这里，M表示包含在AlGaInP中的铝(Al)的含量相对于镓(Ga)的含量[(AlGaInP中铝(Al)的含量(at.％)/AlGaInP中镓(Ga)的含量(at.％)])。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第二半导体层包括第一子半导体层和设置在所述第一子半导体层上的第二子半导体层，并且
所述第一子半导体层的M1值大于所述第二子半导体层的M2值。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一子半导体层的晶格常数大于所述第二子半导体层的晶格常数。
18.根据权利要求15所述的显示装置，所述显示装置还包括：
第三电极和第四电极，设置在所述基体层上；以及
至少一个第二发光器件，设置在所述第三电极与所述第四电极之间，
其中，所述第二发光器件包括包含氮(N)的第二活性层。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第一发光器件发射具有范围从500nm至640nm的中心波段的第一光，并且
所述第二发光器件发射具有范围从400nm至450nm的中心波段的第二光。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述第一发光器件的两个端部分别电连接到所述第一电极和所述第二电极，并且
所述第二发光器件的两个端部分别电连接到所述第三电极和所述第四电极。
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