TW201336110A - 紫外光發光裝置 - Google Patents

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Woon-Kyung Choi
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Abstract

紫外光發光裝置包含一基板;一發光結構於基板上,並包含複數個複合半導體,每個至少包含一第一導電半導體層、一活化層、和一第二導電半導體層;導電半導體層一第一電極層於第一導電半導體層上;及導電半導體層一第二電極層於第二導電半導體層上。第一電極層與活化層的一側邊表面隔開,且沿著活化層的周圍部分被提供。其中第一和第二電極層至少其中之一是一反射層。

Description

紫外光發光裝置
本發明係主張關於2011年12月13日申請之韓國專利案號No.10-2011-0134019之優先權及2012年11月5日申請之韓國專利案號No.10-2012-0124003之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種發光裝置。
發光二極體(LED)是一將電流轉換成光的發光半導體裝置。
由於發光半導體裝置可得到高亮度的光,因此發光半導體裝置已被廣泛地使用作為一顯示器、車輛、或發光裝置的光源。
最近,一可輸出紫外光的紫外光發光裝置已被提議。
儘管紫外光是由紫外光發光裝置輸出至外部,大部分的紫外光不是被輸出至外部,而是被吸收或消失在紫外光發光裝置中。因此,光的提取效率會降低。
實施例提供一改良光提取效率的紫外光發光裝置。
根據實施例,提供一紫外光發光裝置包括:一基板;一發光結構於基板上,其中包含複數個複合半導體,每個半導體至少包括一第一導電半導體層、一活性層、和一第二導電半導體層;一第一電極層於第一導電半導體層上;和一第二電極層於第二導電半導體層上,其中第一電極層與活性層一側邊表面隔開,並沿活性層之周圍部分提供,其中第一和第二電極層至少一為反射層。
10‧‧‧紫外光發光裝置
10A‧‧‧紫外光發光裝置
10B‧‧‧紫外光發光裝置
10D‧‧‧紫外光發光裝置
11‧‧‧基板
13‧‧‧緩衝層
15‧‧‧第一導電半導體層
17‧‧‧活化層
19‧‧‧第二導電半導體層
20‧‧‧發光結構
21‧‧‧第一電極層
23‧‧‧第二電極層
25‧‧‧歐姆層
27‧‧‧第一電極
29‧‧‧第二電極
31‧‧‧保護層
41‧‧‧第一區
43‧‧‧第二區
200‧‧‧發光裝置組
310‧‧‧第一引線架
320‧‧‧第二引線架
330‧‧‧主體
340‧‧‧模型組件
350‧‧‧線路
圖1是根據第一實施例的紫外光發光裝置之仰視圖。
圖2是圖1的紫外光發光裝置之剖面圖。
圖3是圖1的紫外光發光裝置輸出紫外光。
圖4是根據第二實施例的紫外光發光裝置之仰視圖。
圖5是圖4的紫外光發光裝置之剖面圖。
圖6是根據第三實施例的紫外光發光裝置之仰視圖。
圖7是圖6的紫外光發光裝置之剖面圖。
圖8是根據第四實施例的紫外光發光裝置之仰視圖。
圖9是根據第五實施例的紫外光發光裝置之仰視圖。
圖10是根據本實施例的發光裝置組之剖面圖。
以下實施例的敘述中,要先了解的是,當一層(或片)、區、樣式、或結構被提及在另一基板、層(或片)、區、墊、或樣式「之上」或「之下」時,他可以是「直接地」或「間接地」位在另一基板、層(或片)、區、墊、或樣式之上,或一或多個中間層也可被呈現。此一層的位置已依據圖形被敘述。
以下,實施例將依據附圖敘述。為達方便或清楚的效果,圖中顯示每層的厚度和尺寸可能被放大、忽略或綱要性的畫出。除此之外,元件的尺寸並非完全反映一真實的尺寸。
儘管以下敘述之紫外光發光裝置限定於倒裝型(flip-type)紫外光發光裝置,該裝置包含一提供於上部的基板和提供於下部的第一電極27和第二電極29,但實施例不限定於此。
儘管在以下敘述中,紫外光發光裝置產生具240到360奈米波長的深紫外光,但實施例不限定於此。
圖1是根據第一實施例的紫外光發光裝置之仰視圖,而圖2是圖1的紫外光發光裝置之剖面圖。
參閱圖1和2,根據第一實施例,一紫外光發光裝置10可包括一基板11、一第一導電半導體層15、一活化層17、一第二導電半導體層19、一第一電極層21和一第二電極層23、及一第一電極27和一第二電 極29。
根據第一實施例,紫外光發光裝置10可包含一倒裝型紫外光發光裝置,但實施例不限定於此。
一發光結構20可藉第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19來形成。
發光結構20可包括複數的複合半導體層。在複合半導體層之間,一層做為活化層17產生光線,另一層做為第一導電半導體層15產生第一載體,換句話說即是被提供給活化層17的電子,還有另一層做為第二導電半導體層19產生第二載體。換句話說,是被提供給活化層17的電洞,但實施例不限定於此。光線可經由電子與電洞的重組產生於活化層17中。舉例來說,第一導電半導體層15可被提供於活化層17之上,而第二導電半導體層19可被提供於活化層17之下,但實施例不限定於此。
紫外光發光裝置10更進一步地包括一介於基板11和第一導電半導體層15之間的緩衝層13,以減少介於基板11和第一導電半導體層15之間的晶格失配,但實施例不限定於此。
緩衝層13防止像是裂縫、空洞、紋理(grains)、和折曲等瑕疵,使其不發生在形成於基板11上的第一導電半導體層15、活化層17、和第二導電半導體層19之中。
儘管未示於圖中,一未摻入摻質的半導體層可被另外插入緩衝層13和第一導電半導體層15之間,但本實施例不限定於此。
緩衝層13、第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19都包含II-VI族的複合半導體材料,但本實施例不限定於此。
複合半導體材料可包含像是鋁(Al)、銦(In)、鎵(Ga)、和氮(N)等材料,但實施例不限定於此。
基板11可包含一表現較佳熱傳導和/或較佳透明度的材料,但實施例不限定於此。舉例來說,基板11包含選自由藍寶石(氧化鋁)、碳化矽、矽、砷化鎵、氮化鎵、氧化鋅、矽、磷化鎵、磷化銦和鍺所組成之群組其中至少之一,但實施例不限定於此。
第一導電半導體層15可形成於基板11或緩衝層13之下方。
舉例來說,第一導電半導體層15可包含一含有N型摻質的 N型半導體層,但實施例不限定於此。第一導電半導體層15可包含一具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)組成公式的半導體材料,舉例來說,選自由氮化銦鋁鎵、氮化鎵、氮化鋁鎵、氮化銦鎵、氮化鋁、氮化銦、和氮化鋁銦所組成之群組其中至少之一,但本實施例不限定於此。N型摻質可包含矽、鍺、或錫,但本實施例不限定於此。
第一導電半導體層15可做為一導電層來供給電子給活化層19。第一導電半導體層15可做為一障壁層來阻止從第二導電半導體層19供給到活化層17的電洞被轉移到緩衝層13。
第一導電半導體層15摻入高濃度的摻質來做為一導電層,使電子能自由移動。
第一導電半導體層15包含一具有相等於或大於活化層17的能階的複合半導體材料來做為一障壁層,以阻止活化層17的電洞被轉移到緩衝層13。
活化層17可被形成於第一導電半導體層15之下。
舉例來說,活化層17重組第一導電半導體層15所提供的電子及第二導電半導體層19所提供的電洞,以發射紫外光。為產生紫外光,活化層17需具有至少一寬能階。舉例來說,儘管活化層17可產生具有波長240到360奈米的深紫外光,但實施例不限定於此。
活化層17可包含一單量子井(SQW)結構、一多量子井(MQW)結構、一量子點結構、和一量子線結構的其中之一。
活化層17可具有一井層和一障壁層的堆疊結構,障壁層包含一半導體,其為III-VI族的複合物,複合物具有一產生紫外光的能階,但實施例不限定於此。
舉例來說,活化層17可週期性地形成於一氮化銦鎵井層/氮化鎵障壁層、或一氮化銦鎵井層/氮化鋁鎵障壁層、和一氮化銦鎵井層/氮化銦鎵障壁層的堆疊結構中。障壁層的能階可高於井層的能階。第二導電半導體層19可形成於活化層17之下。
第二導電半導體層19可包含一含有P型摻質的P型半導體層,但實施例不限定於此。第二導電半導體層19可包含一具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)組成公式的半導體材料,舉例來 說,選自由氮化銦鋁鎵、氮化鎵、氮化鋁鎵、氮化銦鎵、氮化鋁、氮化銦、和氮化鋁銦所組成之群組其中至少之一,然而實施例不限定於此。P型摻質可包含鎂、鋅、鈣、鍶、或鋇,但實施例不限定於此。
第二導電半導體層19可做為一導電層來供給電洞給活化層17。
第二導電半導體層19被摻入高濃度的摻質來做為一導電層,使電洞能自由活動。
為了阻止活化層17的電子被轉移到第二導電半導體層19,一第三導電半導體層可被插入活化層17和第二導電半導體層19之中,但實施例不限定於此。
更詳細來說,除了第三導電半導體層,一電子阻隔層可被插入活化層17和第二導電半導體層19之中、或活化層17與第三導電半導體層之中,來阻止活化層17的電子被轉移到第二導電半導體層19,但實施例不限定於此。
舉例來說,第三導電半導體層和電子阻隔層可包含氮化鋁鎵,但實施例不限定於此。舉例來說,電子阻隔層可具有至少高於第二導電半導體層或第三導電半導體層的能階,但實施例不限定於此。
舉例來說,當第三導電半導體層和電子阻隔層包含氮化鋁鎵時,電子阻隔層可具有較第三導電半導體層高的鋁含量,使電子阻隔層可具有較第三導電半導體層高的能階,但實施例不限定於此。
活化層17和第二導電半導體層19的至少一或至少兩側邊表面向外突出,但本實施例不限定於此。
然而第一導電半導體層15的側邊表面和活化層17的側邊表面和第二導電半導體層19之間的距離可不一致。換句話說,第一導電半導體層15的側邊表面和活化層17的側邊表面和第二導電半導體層19之間的距離可根據其位置而改變。
較佳地,在倒裝型紫外光發光結構中,紫外光往橫向或往前朝基板11方向行進。
在覆晶(flip-chip)紫外光發光結構中,產生自活化層17的紫外光可朝各方向行進。
部分的紫外光不往上或往前朝基板11行進,而是往下朝第二導電半導體層19進行。若往下行進的光線方向未改為往前,往下行進的光線可能會被吸收或消失在紫外光發光裝置10中,如此光的提取效率會明顯地下降。
尤其是,如圖3所示,即使紫外光往上朝基板11行進,由於基板11、空氣與紫外光波長之間的折射率不同,紫外光可經由基板11的上表面輸出至外側。除此之外,部分的紫外光可反射自基板11的上表面,如此部分的紫外光可往橫向或往下行進,因此被吸收或消失在紫外光發光裝置10中。
根據第一實施例,為了解決問題,第一和第二電極層21和23被提供於讓往下發射的紫外光使其往上反射,而從活化層17往上發光的紫外光,然後再被基板11的上表面反射,其可被往上方向反射。
第一電極層21可形成於第一導電半導體層15的下表面,而第二電極層23可形成於第二導電半導體層19的下表面。
為將第一電極層21形成於第一導電半導體層15的下表面上,受活化層17和第二導電半導體層19覆蓋的第一導電半導體層15必須露出。
換言之,為了露出第一導電半導體層15,一平台蝕刻法(mesa etching process)可對第二導電半導體層19和活化層17來連續進行。
第一導電半導體層15可經由平台蝕刻法部分地蝕刻,但本實施例不限定於此。第一導電半導體層15的中央區可往下突出於第一導電半導體層15的周邊區外。周邊區可環繞中央區,但實施例不限定於此。
經由平台蝕刻法被露出的第一導電半導體層15周邊區,命名為第一區41。未受平台蝕刻而保留的活化層17和第二導電半導體層19、或未經平台蝕刻法被露出的第一導電半導體層15、和對應於第一導電半導體層15未被露出的中央區的活化層17及第二導電半導體層19,命名為第二區43。由於光產生自活化層17,第二區43可被稱為一發光區。除此之外,由於第一區41不產生光,第一區41可被稱為一不發光區,但實施例不限定於此。
第一區41可包含一藉移除部分的第二導電半導體層19、活 化層17、第一導電半導體層15而形成的凹槽。換句話說,此凹槽具有與活化層17和第二導電半導體層19的厚度一樣高的深度。因此,此凹槽可沿著第二區43的周圍部分形成,即為發光區,但本實施例不限定於此。換句話說,此凹槽可沿著活化層17和第二導電半導體層19的周圍形成。此凹槽可形成於活化層17和第二導電半導體層19的側邊表面。
第一導電半導體層15的尺寸可大於活化層17和第二導電半導體層19的尺寸,但本實施例不限定於此。第一導電半導體層15可從活化層17和第二導電半導體層19的側邊表面往外延伸。凹槽可形成於已延伸的第一導電半導體層15中。
同時,第一和第二區41及43可明確定義於基板11上。因此,第一區41可形成於第一導電半導體層15之中,而第二區43可形成於第一導電半導體層15、活化層17、和第二導電半導體層19之中。既然如此,形成於第二區43中的第一導電半導體層15的下表面可往下突出到形成於第一區41中的第一導電半導體層15的下表面之外,但本實施例不限定於此。
如圖1所示,第二區43可具有一十字型,但本實施例不限定於此。
舉例來說,第二區43可具有一圓型(見圖8)或一星型(見圖9)。
一般來說,第二區43具有一矩形。與矩型相較,十字型、圓型、星型使露在外部的活化層17側邊表面區域更大,因此光提取效率可被改善。
第一電極層21可形成於第一導電半導體層15的下表面上,即為第一區41。
舉例來說,第一電極層21可形成於暴露在外的第一導電半導體層15的全區之上。
除此之外,為了阻止第一和第二導電半導體層15及19之間被第一電極層21引起的電子短路,第一電極層21的終端部分可與第二區43的終端部分隔開,即是第一導電半導體層15或受到蝕刻的活化層17的側邊表面。
第一電極層21的下表面可被置於較活化層17的上表面更高處。為此目的,與活化層17連接的第一導電半導體層15的中央區可往下突出到不與活化層17連接的第一導電半導體層15的周圍區之外,但本實施例不限定於此。
為了完全阻止第一和第二導電半導體層15及19之間由第一電極層21引起的電子短路,一保護層31可形成於一被提供於第二區43中的第一導電半導體層15、活化層17、和第二導電半導體層19的側邊表面上,如圖7所示,但實施例不限定於此。
除此之外,保護層31可形成於一被提供於第一區41中部分的第一導電半導體層15下表面和第一電極層21下表面,及被提供於第二區43中部份的第二電極層下表面,但本實施例不限定於此。
換句話說,保護層31可沿受蝕刻的發光結構的周圍部分形成,即是第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19的側邊表面之周圍區,但本實施例不限定於此。
第一電極層21可反射從活化層17發射到基板11、自基板11的上表面反射後往下行進的紫外光,但本實施例不限定於此。
產生自活化層17的紫外光可往各方向行進,而部分紫外光可往上或往前朝基板11行進。儘管朝基板11行進的紫外光經由基板11的上表面輸出到外部,部分紫外光可被基板11的上表面反射而往下行進。往下行進的紫外光被第一電極層21反射,而往上行進,因此紫外光經由基板11的上表面或基板11的側邊表面輸出到外部。
具有一狹窄主波長的紫外光從基板11的上表面往內部大量反射。除此之外,第一導電半導體層15被露出於其中的第一區41可佔有較第一導電半導體層15未被露出於其中的第二區43更大的區域。換句話說,第一區41的區域可比第二區43的區域大。既然如此,隨著反射自基板11上表面的紫外光消失,光提取效率可能下降,此舉會造成嚴重的問題。
根據第一實施例,第一電極層21形成於第一導電半導體層15的下表面之上或於第一區41中,因此從基板11上表面往下反射的紫外光會往上或外橫向反射,由此顯著地改善光提取效率。
同時,第二電極層23可形成於第二導電半導體層19的下 表面上。換句話說,第二電極層23可形成於第二導電半導體層19且對應於受平台蝕刻法未露出的第一導電半導體層15的下表面上。
如圖3所示,第二電極層23可反射從活化層17往下發射的紫外光,使其往上。
第二電極層23可反射從基板11上表面所反射通過活化層17和第二導電半導體層19而往下進行的紫外光,使其往上。
除此之外,第二電極層23與活化層17之間的距離可能較第一電極層21與活化層17之間的距離長,但本實施例不限定於此。
儘管未示於圖中,一透明導電層可插入第二導電半導體層19和第二電極層23之間,但本實施例不限定於此。透明電極層可具有一從第二電極29往橫向擴散電流的電流擴散功能,和一歐姆觸點功能以輕易地將電流引入第二導電半導體層19,但本實施例不限定於此。
透明層可包含選自由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鎵鋅氧化物(GZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鋁鎵鋅氧化物(AGZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銥氧化物(IrOx)、釕氧化物(RuOx)、釕氧化物/銦錫氧化物(RuOx/ITO)、鎳/銥氧化物/金(Ni/IrOx/Au)、和鎳/銥氧化物/金/銦錫氧化物(Ni/IrOx/Au/IT所組成之群組其中之一,但實施例不限定於此。
根據第一實施例,第二電極層23形成於第二導電半導體層19的下表面上來往上反射從基板11的上表面往下反射的紫外光、或從活化層17往下發射的紫外光,因此顯著的改善光提取效率。
第一和第二電極層21及23可包含一有較好反射性的材料,但實施例不限定於此。
第一和第二電極層21及23可包含一樣或不同的材料。
第一和第二電極層21及23可形成一單層結構或一多層結構。
第一和第二電極層21及23可包含有較好反射性和傳導性的不透明金屬材料。第一和第二電極層21及23可包含選自由銀、鎳、鋁、銠、鈀、銥、釕、鎂、鋅、鉑、金、和鉿所組成之群組其中至少之一、或其合金,但實施例不限定於此。
舉例來說,第一和第二電極層21及23可包含代表對紫外 光有較好反射性的鋁,但實施例不限定於此。
舉例來說,第一電極層21包含鋁,第二電極層23可包含鋁鎳合金,但實施例不限定於此。
根據實驗結果,當第一電極層21包含鋁時,根據第一實施例的紫外光發光裝置10光提取效率是16.4%。同時,當第一電極層21包含銀時,根據第一實施例的紫外光發光裝置10光提取效率是13.8%。因此,關於具有240到360奈米波長的紫外光,含有鋁的第一電極層21所表示的反射係數比含有銀的第一電極層21所表示的反射係數高。
儘管未示於圖中,露出於活化層17周圍部分的第一導電半導體層15下表面、及第二導電半導體層19的下表面,可具有粗糙的結構。此粗糙結構可具有固定的凹凸樣式或隨機的凹凸樣式,但實施例不限定於此。
當第一電極層21形成於第一導電半導體層15的粗糙結構之上時,第一電極層21表示強大的黏著力並可與第一導電半導體層15接合,因此防止第一電極層21從第一導電半導體層15脫離。除此之外,從活化層往下發射的紫外光會因為粗糙結構而反射或散射,使光提取效率可更加改善。
形成於第二導電半導體層15的下表面上的粗糙結構可做出與上述同樣的效果。
第一電極層21和第二電極層23可藉由活化層17和第二導電半導體層19的厚度,被提供於不同位置且互相隔開,但實施例不限定於此。
同時,一第一電極27可形成於部分第一電極層21之上,而一第二電極29可形成於部分第二電極層23之上。
第一電極27可具有較第一電極層21高的導電性,而第二電極29可具有較第二電極層23高的導電性,但本實施例不限定於此。
第一和第二電極27及29可包含同樣材料或彼此不同的材料。
第一和第二電極27及29可形成為一單層結構或一多層結構。
第一和第二電極27及29可包含一代表較佳導電性的金屬材料。舉例來說,第一和第二電極27及29可包含選自由鋁、鈦、鉻、鎳、鉑、金、鎢、銅、和鉬所組成之群組其中至少之一或其合金,但實施例不限定於此。
第一電極27可形成於第一區41中至少一第一電極層21上。
儘管未示於圖中,第一電極27可形成在一被提供於第一區41中的第一電極層21的整個上表面,但本實施例不限定於此。
第一電極層21不只作為一反射層來反射紫外光,也作為一電極來供應電源。既然如此,第一電極27不會形成,但本實施例不限定於此。
第二電極層23不只作為一反射層來反射紫外光,也作為一電極來供應電源。既然如此,第二電極29不會形成,但本實施例不限定於此。
第一和第二電極27及29可具有一圓桶型,但本實施例不限定於此。
圖4是根據第二實施例的紫外光發光裝置之仰視圖,而圖5是顯示圖4的紫外光發光裝置之剖面圖。
第二實施例,除了一歐姆層25,其與第一實施例相同。
根據第二實施例,相同的參考數字將指向與第一實施例相同的元件,且其中的細節將會被忽略。
參閱圖4和5,根據第二實施例的紫外光發光裝置10A可包含基板11、第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19、歐姆層25、第一和第二電極層21及23、與第一和第二電極27及29。
歐姆層25可插入第一導電半導體層15和第一電極層21之間。
第一電極層21可全部或部分地覆蓋歐姆層25,但本實施例不限定於此。換句話說,儘管第一電極層21提供於歐姆層25的外表面和下表面之上,第一電極層21不會被提供於歐姆層25的內表面之上,但本實施例不限定於此。
歐姆層25可提供於沿活化層17的周圍,但本實施例不限 定於此。歐姆層25可具有一封閉(close-loop)環型或是開放(open-loop)環形,但本實施例不限定於此。
歐姆層25可形成於第一區41中,該區為經由平台蝕刻法後,暴露出的第一導電半導體層15所定義。
歐姆層25至少可包含一透明傳導材料。舉例來說,歐姆層25可包含選自由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、銥氧化物(IrOx)、釕氧化物(RuOx)、釕氧化物/銦錫氧化物(RuOx/ITO)、鎳(Ni)、銀(Ag)、鎳/銥氧化物/金(Ni/IrOx/Au)及鎳/銥氧化物/銦錫氧化物所組成之群組其中至少之一。
歐姆層25沿第二區43的周圍部分形成封閉環型結構,第二區43由第二導電半導體層19定義,該層對應於未經平台蝕刻法所露出在外的第一導電半導體層,但本實施例不限定於此。換句話說,歐姆層25可形成於環繞發光結構20周圍的第一導電半導體層15之上。
舉例來說,歐姆層25可形成與提供於第二區43的活化層17之側邊表面相鄰。
歐姆層25可與一被提供於第二區43的活化層17側邊表面隔開。
歐姆層25和第二區43間的距離d可介在範圍1到10微米間,但實施例不限定於此。
換句話說,第二區43的第一導電半導體層15可往下突出至第一區41的第一導電半導體層15外。活化層17和第二導電半導體層19可提供於第一區41的第一導電半導體層15之下。第一導電半導體層15的側邊表面藉第一區41的第一導電半導體層15下表面和第二區43的第一導電半導體層15下表面之間的厚度被提供。既然如此,歐姆層25和第二區43間的距離d可介在範圍1到大約10微米間,但本實施例不限定於此。
為了快速提供電流給活化層,歐姆層25盡可能越鄰近活化層17越佳。
儘管未示於圖中,若與活化層17的電子短路未發生,歐姆 層25可連接於第一導電半導體層15的側邊表面。既然如此,第一導電半導體層15可被更深地蝕刻,使第一導電半導體層15的下表面與活化層17的側邊表面隔開。
歐姆層25可沿第二區43的周圍部分形成一棒形。
歐姆層25的寬度w可介於範圍約5到30微米間,但本實施例不限定於此。
歐姆層25的區域可相同或窄於第一電極層21,但本實施例不限定於此。
除此之外,歐姆層25可形成於一被提供於第一區41中的第一導電半導體層15全區之上,但實施例不限定於此。
根據第二實施例,歐姆層25形成於第一導電半導體層15的下表面之上來流暢地供應能量給第一導電半導體層15,並進行一電流擴散的功能,其允許電流在第一導電半導體層15中廣泛的橫向擴散,,使光提取效率可改善,且確保均勻的紫外光。
第一電極層21可覆蓋歐姆層25的所有側邊表面和下表面。換句話說,第一電極層21可環繞歐姆層25。歐姆層25盡可能與第一電極層21做表面連接,使能量從第一電極27經由第一電極層21供給歐姆層25的側邊表面和下表面。因此,能量可更流暢地供給第一導電半導體層15。
儘管未示於圖中,第一電極層21可與歐姆層25的下表面和外表面部分重疊,但 本實施例不限定於此。換句話說,第一電極層21不是形成一被提供於第二區43中第一導電半導體層15之側邊表面上。
圖6是根據第三實施例的紫外光發光裝置之仰視圖,而圖7是顯示圖6的紫外光發光裝置之剖面圖。
第三實施例,除了保護層31,其與第二實施例相同。
根據第三實施例,相同的參考數字係指第一及第二實施例相同的元件,且其中的細節將會被忽略。
參閱圖6和7,一根據第三實施例的紫外光發光裝置10B可包含基板11、第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19、歐姆層25、第一和第二電極層21及23、保護層31、與第一和第二電極27 及29。
如上所述,根據第一實施例,為了完全阻止由第一電極層21引起的第一和第二導電半導體層15及19之間的電子短路,保護層31可形成於第一導電半導體層15、活化層17、和第二導電半導體層19的邊表面之上,這些區域如圖7所示,在第二區43中露出在外,但本實施例不限定於此。
第二區43包含未經平台蝕刻法蝕刻的第一導電半導體層15、和與第一導電半導體層15相對應的活化層17及第二導電半導體層19。
第一區41可包含經平台蝕刻法蝕刻並露出在外的第一導電半導體層15。
第一區41是一非發光區,而第二區43是一發光區。
保護層31可被提供於發光結構20的側邊表面上。保護層31可被提供於至少一活化層17的側邊表面上,但本實施例不限定於此。保護層31可供於供於第二區43中的第一導電半導體層15、活化層17、和第二導電半導體層19的側邊表面上。除此之外,保護層31可供於供於第二區43中的歐姆層25和第一導電半導體層17的側邊表面之上。
保護層31可形成於供於第一區41的第一導電半導體層15下表面之上,並插入第一電極層21與供於第二區43中的第一導電半導體層15之間。
保護層31可形成於供於第一區41中的第一導電半導體層15部份下表面、部分的第一電極層21、和發光結構20的一邊表面之上,即是供於第二區43中的第一導電半導體層15、活化層17、第二導電半導體層19、和第二電極層23邊表面,且可形成於第二電極層23的部份下表面之上。
保護層31可包含一代表更佳透光率和低傳導性的材料或一絕緣材料。舉例來說,保護層31可包含選自由二氧化矽、矽氧化物、氮化矽、矽氮化物、氧化鋁、和二氧化鈦所組成之群組的其中之一,但實施例不限定於此。
根據實施例,第一電極層21形成於第一導電半導體層15下表面之上或形成於第一區41之中,因此往上反射從基板11的上表面往 下反射的紫外光,使光提取效率可顯著改善。
根據實施例,第二電極層23形成於第二導電半導體層19下表面之上,因此往上反射從基板11的上表面往下反射的紫外光、或從活化層17往下發射的紫外光,使光提取效率可顯著改善。
根據實施例,歐姆層25形成於第一區41的第一導電半導體層15下表面之上,來更流暢地供應能量給第一導電半導體層15,並允許電流可在第一導電半導體層15中往橫向更廣地流動,使光提取效率可改善,且均勻的紫外光可受保證。
圖10是根據實施例的發光裝置組200之剖面圖。
參閱圖10,根據實施例的發光裝置組200包含一主體330、安裝於主體330中的第一和第二引線架310及320、根據第一和第三實施例安裝於主體330中以接收來自第一和第二引線架310及320能量的發光裝置10、和一圍繞發光裝置10的模型組件340。
主體330可包含一矽材料、一合成樹脂材料、或一金屬材料,且可具有形成於發光裝置10周圍部分的斜表面。
第一和第二引線架310及320彼此電子絕緣並供應能量給發光裝置10。
除此之外,第一和第二引線架310及320反射從發光裝置10發出的光來增加光效率,並將發自發光裝置10的熱能排除在外。
發光裝置10可固定於第一引線架310、第二引線架320、和主體330的其中之一上,並可經由一線路法或一晶片黏合法以電性連接第一和第二引線架310及320,但實施例不限定於此。
根據實施例,儘管根據第一實施例的發光裝置10為達說明的目的經由2線路350與宇第一和第二引線架310及320電性連接,根據第二實施例的發光裝置10可與第一和第二引線架310及320電性連接而不需線路350,且根據第三實施例的發光裝置10可經由1線路350以與第一和第二引線架310及320電性連接。
模型組件340可圍繞發光裝置10來保護發光裝置10。除此之外,模型組件340可包含一磷光劑來改變從發光裝置10發出的光波長。
除此之外,發光裝置組200包含一版上晶片(COB)型發光裝 置組。主體330可具有一平坦上表面,並與複數個發光裝置10供於其中。
本說明書中提及的「一實施例」、「實施例」、「範例實施例」等任何引用,意味著本發明之至少一實施例中包含關於該實施例的一特定特徵、結構、或特色。此類用語出現在文中多處,但不必然要參考相同的實施例。再者,當一特定特徵、結構、或特色的描述與任何實施例有關時,可認為是在熟習此技藝者的知識範圍中利用如此的特徵、結構、或特色與其他實施例連結。
儘管參考許多說明性實施例來描述實施例,應理解的是,其他眾多的修改和實施例可被落入本發明之原理的精神與範疇中的熟習此技藝者所設計出。尤其是,在本發明、圖示、和所附申請專利範圍的範疇內,主張組合配置的零件及/或配置的各樣變化和修改是可能的。除了零件及/或配置的變化和修改,對熟習此技藝者而言,替代用途亦將顯見。
11‧‧‧基板
13‧‧‧緩衝層
15‧‧‧第一導電半導體層
17‧‧‧活化層
19‧‧‧第二導電半導體層
20‧‧‧發光結構
21‧‧‧第一電極層
23‧‧‧第二電極層
29‧‧‧第二電極

Claims (31)

  1. 一種紫外光發光裝置,包括:一基板;一發光結構於該基板上、且包含複數個複合半導體,且每一複合半導體至少包含一第一導電半導體層、一活化層、以及一第二導電半導體層;一第一電極層於該第一導電半導體層上;以及一第二電極層於該第二導電半導體層上,其中該第一電極層與該活化層的一側邊表面間隔開,並沿該活化層的周圍部分設置,且其中該第一和該第二電極層至少其中之一是一反射層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層包含一層或二層或多層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層包含一材料以反射一具有波長範圍界於240到360奈米之間的紫外光。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之紫外光發光裝置,其中該材料為一不透光金屬材料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之紫外光發光裝置,其中該金屬材料包含鋁。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層和該第二電極層位於對應該活化層和該第二導電半導體層之厚度的不同的位置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一導電半導體層相對於該活化層一側邊表面往一外側延伸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中更包含:一凹槽,其具有一深度至少對應於該活化層和該第二導電半導體層的厚度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之紫外光發光裝置,其中該凹槽沿該活化層和該第二導電半導體層的周圍部分設置並位於該第一導電半導體層的一下表面上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層具有一置於位置較該活化層之上表面高的下表面。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一導電半導體層包含一與該活化層接觸的一中央部分以和一不與該活化層接觸的周圍部分。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之紫外光發光裝置,其該中中央部分相對於該周圍部分往下突出。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該活化層和該第二導電半導體層之側邊表面之一或二或多部分往外突出。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一導電半導體層之一側邊表面與該活化層之一側邊表面之間的距離根據位置而不同。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第一導電半導體層之一側邊表面與該第二導電半導體層之一側邊表面之間的距離根據位置而不同。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,更包含:一第一電極於該第一電極層上;以及一第二電極於該第二電極層上。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極具有高於該第一電極層的導電性。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,更包含:一歐姆層,介於該第一導電半導體層和該第一電極層之間。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層沿該活化層的周圍置於該第一導電半導體層的一下表面上。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層被該第一電極層圍繞。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層之一側邊表面和該第一導電半導體層之一側邊表面之間的間隔在1到10微米範圍內。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層與該第一導電半導體層之一側邊表面接觸。
  23. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層具有與該第一電極層不同的寬度。
  24. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層覆蓋該歐姆層。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之紫外光發光裝置,其中該第一電極層設置於該歐姆層的一下表面和一外側表面上。
  26. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層的一寬度範圍在5到30微米。
  27. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,其中該歐姆層具有小於或等於該第一電極層的尺寸。
  28. 如申請專利範圍第18項所述之紫外光發光裝置,更包含:一保護層,位於該發光結構之一側邊表面上。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之紫外光發光裝置,其中該保護層經由該活化層的一側邊表面,置於從該第二導電半導體層一側邊表面到該第一導電半導體層的一側邊表面。
  30. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中該第二電極層與該活化層之間的一第一距離大於該第一電極層與該活化層之間的一第二距離。
  31. 如申請專利範圍第1項所述之紫外光發光裝置,其中發光結構是一倒裝型(flip type)結構。
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