发光器件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种发光器件。该发光器件包括：第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。该第二导电类型半导体层包括：电子阻挡区域，布置为靠近有源层且具有图案，该图案具有彼此隔开的多个元件。本发明的发光器件通过使用EBL阻挡电子溢出并提高空穴注入效率，从而提高其内部量子效能。
【专利说明】发光器件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年8月6日在韩国提交的第10-2012-0085569号韩国专利申请的优先权，其内容通过引用的方式整体并入此处，就如将其全文描述于此一样。
【技术领域】
[0003]本实施例涉及一种包括具有图案的电子阻挡层的发光器件。
【背景技术】
[0004]使用II1-V族或I1-VI族半导体材料的发光器件(例如发光二极管和激光二极管)凭借薄膜生长技术和器件材料的发展可以呈现各种颜色(例如红色、绿色、蓝色)和紫外线。也可以使用荧光材料或通过色混合来产生高效白光。此外，与诸如荧光灯和白炽灯等现有光源相比，所述发光器件具有诸如低功耗、半永久性寿命、快速响应时间、安全以及环境友好等优点。
[0005]因此，这些发光器件被逐渐应用于光学通信单元的传输模块、构成液晶显示(IXD)器件的背光的发光二极管背光(用于替代冷阴极荧光灯(CCFLs))、使用白光发光二极管(用于替代荧光灯或白炽灯)的照明装置、车辆的前灯、以及交通灯。
[0006]图1为简要示出现有的发光器件的剖视图。现有的发光器件包括:衬底10 ;发光结构，其包括:n-GaN层20 ;有源层30 ;以及ρ-GaN层40 ;N电极60，布置在n_GaN层20上；以及P电极，布置在ρ-GaN层40上。
[0007]ρ-GaN层40包括邻近有源层30的电子阻挡层(EBL) 50。由于电子具有比空穴大得多的迁移率，因而可以通过在其中插入具有高能量势垒的EBL50来防止电子溢出有源层30而进入p-GaN层40。
[0008]然而，在由EBL50通过阻断电子溢出而提高内部量子效能的同时，EBL50也作为势鱼(barrier)来阻挡空穴的流入。
【发明内容】
[0009]实施例提供一种发光器件，其通过阻挡电子溢出并提高空穴注入效率而提高内部量子效能。
[0010]在一个实施例中，一种发光器件包括:第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第二导电类型半导体层被布置得靠近有源层，并包括被图案化以彼此隔开的多个电子阻挡区域。
[0011 ] 电子阻挡区域的每一个可以包括AlGaN单层、AlGaN/GaN复合层或InAlGaN/GaN复合层。电子阻挡区域可以被图案化以形成周期性阵列。
[0012]电子阻挡区域的每一个可以具有50nm至200nm的宽度。
[0013]电子阻挡区域的每一个可以与相邻的电子阻挡区域间隔5nm至50nm的距离。
[0014]当电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域时，第二区域的宽度W2与第一区域的宽度W1和第二区域的宽度W2的总和(WJW2)的比可以处于2.4%至50%的范围。
[0015]当电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域时，第二区域的面积与发光器件的总截面面积的比可以处于5%至80%的范围。
[0016]当电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域时，第二区域可以具有比第一区域更小的能量带隙。
[0017]该发光器件还可以包括被布置在第二导电类型半导体层上的透明电极层。
[0018]在另一个实施例中，发光器件包括:第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第二导电类型半导体层包括:电子阻挡层，布置为靠近有源层；以及第二导电类型覆层，布置在电子阻挡层上。电子阻挡层包括:多个第一区域，被图案化以彼此隔开；以及第二区域，布置在相邻的第一区域之间，第一区域和第二区域由具有不同能量带隙的材料形成。
[0019]第一区域的每一个可以是电子阻挡区域，且第二区域可以是空穴注入区域。
[0020]第二区域可以包括与第二导电类型覆层组分相同的材料。
[0021]在另一个实施例中，发光器件包括:第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第二导电类型半导体层包括:电子阻挡层，布置为靠近有源层；以及第二导电类型覆层，布置在电子阻挡层上。电子阻挡层包括:多个第一区域，被图案化以彼此隔开；以及第二区域，布置在相邻的第一区域之间。第二区域包括:第一层，布置为靠近有源层；以及第二层，布置为靠近第二导电类型覆层。
[0022]第一层可以包括与第一区域组分相同的材料。
[0023]第二层可以包括与第二导电类型覆层组分相同的材料。
[0024]第一层可以比第一区域更薄。
[0025]邻近有源层的第一层的表面可以与邻近有源层的第一区域的表面排列在同一条线上。
[0026]第一层可以具有Inm至20nm的厚度。
[0027]第一层的厚度可以是第一区域的厚度的10%至50%。
[0028]第一层和第一区域可以由具有不同能量带隙的材料形成。
[0029]在另一个实施例中，发光器件包括:第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第二导电类型半导体层包括布置为靠近有源层的电子阻挡层。电子阻挡层包括具有不同厚度的第一区域和第二区域，第一区域的厚度大于第二区域的厚度。
[0030]邻近有源层的第一区域的表面可以与邻近有源层的第二区域的表面排列在同一条线上。
[0031]在另一个实施例中，发光器件包括:第一导电类型半导体层；第二导电类型半导体层；以及有源层，置于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间。第二导电类型半导体层包括布置为靠近有源层的电子阻挡层。电子阻挡层可以具有沿远离有源层的方向突出的多个凸部。
[0032]本发明的发光器件可以通过使用EBL阻挡电子溢出并提高空穴注入效率，从而提高其内部量子效能。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]可以参考下列附图来具体描述配置和实施例，所述附图中相似的附图标记表示相似的元件，且其中:
[0034]图1为简要示出现有的发光器件的剖视图；
[0035]图2为示出根据示例性实施例的发光器件的剖视图；
[0036]图3为图1的A部分的放大图；
[0037]图4A和图4B为示出电子阻挡层的水平剖视图；
[0038]图5A为示出电子阻挡层的第一区域的发光器件的能带图；
[0039]图5B为示出电子阻挡层的第二区域的发光器件的能带图；
[0040]图6为示出根据另一个实施例的发光器件的剖视图；
[0041]图7为图6的B部分的放大图；
[0042]图8为示出电子阻挡层的第二区域的发光器件的能带图；
[0043]图9为示出根据另一个实施例的发光器件的剖视图；
[0044]图10为示出根据另一个实施例的发光器件的剖视图；
[0045]图11为示出根据另一个实施例的发光器件的剖视图；
[0046]图12为示出根据另一个实施例的发光器件的剖视图；
[0047]图13至图16为示出根据示例性实施例的发光器件的制造方法的视图；
[0048]图17为示出根据实施例的发光器件封装的视图，该发光器件封装包括根据上述实施例的发光器件；
[0049]图18为示出根据实施例的头灯的视图，其中布置有根据上述实施例的发光器件；以及
[0050]图19为示出根据实施例的显示装置的视图，其中布置有根据上述实施例的发光器件封装。
【具体实施方式】
[0051]在下文中，将参考附图来描述实施例。
[0052]应当理解，当某一元件被称为在另一个元件“上方”或“下方”时，其可直接位于该元件上方/下方，且也可以存在一个或多个介于中间的元件。当某一元件被称为在“上方”或“下方”时，基于该元件能够包括“在该元件下方”以及“在该元件上方”。
[0053]在附图中，为了便于说明以及为了清晰起见，每一层的厚度或尺寸被夸大、省略或示意性示出。另外，每一个构成元件的尺寸或面积并不完全反映其实际尺寸。
[0054]图2为示出根据示例性实施例的发光器件100A的剖视图。
[0055]参照图2，根据所示实施例的发光器件100A是水平发光器件，该发光器件包括:第一导电类型半导体层120 ;第二导电类型半导体层150;以及有源层122，置于第一导电类型半导体层120与第二导电类型半导体层150之间。
[0056]第一导电类型半导体层120、有源层122以及第二导电类型半导体层150可以构成发光结构160。[0057]发光器件100A包括使用多个化合物半导体层(例如II1-V族或I1-VI族元素半导体层)的发光二极管(LED)。LED可以是发出蓝光、绿光或红光的多色LED、白色LED或UVLED。从LED发出的光可以使用各种半导体来呈现，而没有限制。
[0058]发光结构160可以例如使用金属有机化学气相沉积(M0CVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、分子束外延(MBE)、或氢化物气相外延(HVPE)来形成，但形成方法不限于此。
[0059]第一导电类型半导体层120可以由半导体化合物(例如III-V族或II-VI族化合物半导体)形成。另外，第一导电类型掺杂剂可以被掺杂于其上。当第一导电类型半导体层120是n型半导体层时，第一导电类型掺杂剂可以是包括S1、Ge、Sn、Se或Te等的η型掺杂剂，但本公开文本不限于此。
[0060]第一导电类型半导体层120可以包括由分子式AlxInyGany) N (O≤x≤1，
0≤y≤1，以及0≤x+y≤I)表示的半导体材料。第一导电类型半导体层120可以由GaN、
InN、AIN、InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN、AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP以及InP的至少一个形成。
[0061]第二导电类型半导体层150可以由掺杂有第二导电类型掺杂剂的半导体化合物(例如，III-V族或II-VI族化合物半导体)形成。第二导电类型半导体层150可以包括由分子式InxAlyGa1IyN (O≤x≤1,0≤y≤I,以及0≤ x+y ≤1表示的半导体材料。当第二导电类型半导体层150是P型半导体层时，第二导电类型掺杂剂可以是包括Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等的P型掺杂剂，但本公开文本不限于此。
[0062]根据本实施例，第一导电类型半导体层120可以是η型半导体层，且第二导电类型半导体层150可以是P型半导体层。另外，与第二导电类型极性相反的半导体可以被进一步布置在第二导电类型半导体层150上。例如，当第二导电类型半导体层是P型半导体层时，n型半导体层(未示出)可以被布置在第二导电类型半导体层150上。因此，发光结构160可以具有n-p结结构、p-n结结构、n_p_n结结构或n_p_n结结构。
[0063]有源层122被置于第一导电类型半导体层120与第二导电类型半导体层150之间。
[0064]有源层122是这样的层:其中电子与空穴聚合以利用因有源层(发光层)122材料的本征能带而定的能量来发光。当第一导电类型半导体层120是η型半导体层且第二导电类型半导体层150是P型半导体层时，电子从第一导电类型半导体层120注入，且空穴从第二导电类型半导体层150注入。
[0065]有源层122可以具有单量子阱结构、多量子阱结构、量子线结构以及量子点结构的至少一个。例如，有源层122可以通过注入三甲基镓气体(TMGa)、氨气(ΝΗ3)、氮气(N2)以及三甲基铟气体(TMIn)而具有多量子阱结构，但本公开文本不限于此。
[0066]当有源层122具有量子阱结构时，有源层122的阱层/势垒层可以具有由InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs) /AlGaAs 以及 GaP (InGaP) /AlGaP的至少一个形成的分层成对结构(layered pair structure),但本公开文本不限于此。阱层可以由带隙比势垒层小的材料形成。
[0067]第二导电类型半导体层150包括:电子阻挡层(EBL) 130，布置为靠近有源层122 ；以及第二导电类型覆层140，布置在EBL130上。第二导电类型覆层140的材料组分与用于形成第二导电类型半导体层150的材料相同，因此不再给出对其的详细说明。
[0068]由于从第一导电类型半导体层120注入的电子具有高迁移率，因而EBL130用作势垒以防止电子(其无助于光的发射)越过有源层122迁移至第二导电类型半导体层150，从而防止漏电流。
[0069]EBL130具有:多个第一区域131，被图案化以彼此隔开；以及第二区域132，布置在相邻的第一区域131之间。即，EBL130可以是具有图案化区域的电子阻挡图案层。 [0070]EBL130的第一区域131可以用作防止从第一导电类型半导体层120注入的电子溢出的电子阻挡区域，且EBL130的第二区域132可以作为注入从第二导电类型半导体层150供应的空穴的区域。
[0071]EBL130的第一区域131可以由能量带隙与EBL130的第二区域132不同的材料形成。第一区域131可以具有比第二区域132大的能量带隙。
[0072]第一区域131可以由能量带隙比有源层122的势垒层或第二导电类型覆层140大的材料形成，且可以具有分子式InxAlyGaN1^ (0<X<Y<1)。第一区域131可以形成为AlGaN 单层或 AlGaN/GaN 或 InAlGaN/GaN 复合层。
[0073]第二区域132的材料相同的组分可以与用于形成第二导电类型覆层140的材料相同。即，多个第一区域131被图案化以彼此隔开，且由与第二导电类型覆层140相同的材料形成的第二区域132被布置在相邻的第一区域131之间的空间中。
[0074]第二区域132可以具有与第二导电类型覆层140相同且小于第一区域131的能量带隙。
[0075]根据本实施例，可以通过具有较大能量带隙的EBL130的第一区域131来防止电子溢出，且空穴可以经由布置在相邻的第一区域131之间的第二区域132被有效注入到有源层122中。
[0076]换句话说，由于现有的EBL仅包括具有较大能量带隙的第一区域131，因而EBL不仅阻挡电子溢出而且还阻挡空穴的注入。根据本实施例，EBL130包括第一区域131和第二区域132。因此，可以通过阻挡电子溢出以及促进空穴的注入来提高发光器件100A的内部
量子效能。
[0077]图3为图1的A部分的放大图。图4A和图4B为示出EBL的水平剖视图。下面将参考图3、图4A和图4B更加详细地描述EBL。
[0078]参照图3，EBL130包括:第一区域131，彼此隔开；以及第二区域132，布置在相邻的第一区域131之间。
[0079]第二区域132的组分可以与用于形成布置在EBL130上的第二导电类型覆层140的材料相同。根据本实施例，第二区域132和第二导电类型覆层140可以连续形成。
[0080]参照图4A和图4B，第一区域131的每一个可以被图案化以具有预定形状。图4A示出第一区域131被图案化以具有多边形剖面，尤其具有六边形剖面。图4B示出第一区域131被图案化以具有圆形剖面。然而，图4A和图4B只是示例，且第一区域131也可以被图案化以具有圆形剖面、椭圆形剖面、多边形剖面或不规则剖面。
[0081]另外，第一区域131可以被图案化以形成如图4A和图4B所示的周期性阵列、或非周期性阵列(虽然这里未示出)。
[0082]周期性阵列是指均匀排列情形:其中多个第一区域131具有相同的形状，且彼此间隔预定距离。
[0083]非周期性阵列是指非均匀排列情形:其中有些第一区域131具有不同的形状，或者虽然第一区域131具有相同的形状，但相邻的第一区域131之间的空间形成得不均匀。
[0084]在非周期性阵列中，当第一区域131在发光器件100A内没有均匀排列时，大量电子可以经由未形成第一区域132的区域迁移到有源层122外，从而引起漏电流。
[0085]根据本实施例,第一区域131的每一个可以具有50nm至200nm的宽度第一区域131的宽度W1可以指当第一区域131具有圆形剖面时的直径、或者当第一区域131具有多边形剖面时对边之间的距离。当第一区域131的每一个的宽度W1小于50nm时，不能有效禁止电子向第二导电类型半导体层150溢出。另一方面，当第一区域131的宽度W1大于200nm时，第二区域132的宽度W2相对减少，使得可能不能充分实现本公开文本的阻挡电子并提高空穴注入效率的效果。
[0086]根据本实施例，两个相邻的第一区域131可以彼此间隔5nm至50nm的距离W2。相邻的第一区域131之间的距离胃2可以指第二区域132的宽度W2。另外，相邻的第一区域131之间的距离W2可以是相邻的第一区域131之间的最短距离。类似地，当第二区域132的宽度W2小于5nm时，可能不能充分实现本公开文本阻挡电子并提高空穴注入效率的效果。另一方面，当第二区域132的宽度W2大于50nm时，第一区域131的宽度W1相对减少，使得不能有效抑制电子溢出到第二导电类型半导体层150中。
[0087]两个相邻的第一区域131之间的第二区域132的宽度W2可能不总是与另外两个相邻的第一区域131之间的第二区域132的宽度W2相同。两个相邻的第一区域131之间的第二区域132的宽度W2可以根据第一区域131的形状以及在这两个相邻的第一区域131之间的测量点而变化。
[0088]第一区域131的宽度W1和第二区域132的宽度W2可以考虑到电子阻挡与空穴注入效率之间的关系来确定。当第一区域131的宽度W1比第二区域132的宽度W2大得多时，可以提高电子阻挡效率，但会降低空穴注入效率。因此，可能不能实现本公开文本的效果。
[0089]例如，第二区域132的宽度W2与第一区域131的宽度W1和第二区域132的宽度W2的总和(WJW2)的比可以处于2.4%至50%的范围。
[0090]例如，第二区域132的面积与EBL130的总截面面积的比可以处于5%至80%的范围。
[0091]根据本实施例，发光器件100A的驱动电压可以通过在具有较高电阻的第一区域131之间布置具有较低电阻的第二区域132来减小。
[0092]另外，由于用于形成第一区域131的包括Al的材料具有比用于形成有源层122的材料更小的晶格常数，因而由于第一区域131与有源层122之间的晶格失配而造成应力。通过在第一区域131之间布置第二区域132，与仅将第一区域131布置在有源层122上的现有结构相比，可以减小应力。结果是，可以提高半导体层的结晶质量，且可以提高内部量子效倉泛。
[0093]图5A为示出EBL130的第一区域131的发光器件100A的能带图。图5B为示出EBL130的第二区域132的发光器件100A的能带图。参照图5A和图5B，将描述图2的发光器件100A处设置的EBL130的效果。
[0094]参照图5A和图5B，具有量子阱结构的有源层122被布置在第一导电类型半导体层120上，且第二导电类型半导体层150被布置在有源层122上。
[0095]第二导电类型半导体层150包括:EBL130的第一区域131，布置为靠近有源层122且具有比有源层122的势垒层更大的能量带隙(图5A);以及第二区域132，布置在相邻的第一区域131之间且具有与有源层122的势垒层或第二导电类型覆层140相同的能量带隙(图 5B)。
[0096]根据图2所示的实施例，可以通过在有源层122上布置具有较大能量带隙的第一区域131来防止的电子向第二导电类型半导体层150中溢出而造成漏电流。同时，通过在相邻的第一区域131之间布置能量带隙比第一区域131小的第二区域132，可以促进空穴注入。空穴可以经由第二导电类型覆层140和EBL130的第二区域132被注入到有源层122中。
[0097]虽然图5B示出EBL130的第二区域132和第二导电类型覆层140是分开形成的，然而第二区域132和第二导电类型覆层140也可以具有相同的组分，且可以连续形成。
[0098]返回参照图2，包括第一导电类型半导体层120、有源层122以及第二导电类型半导体层150的发光结构160可以被布置在衬底110上。
[0099]衬底110可以使用适合生长半导体材料的材料或具有优良传热性的材料形成。衬底 110 可以由从蓝宝石(Al2O3)' SiC, GaAs, GaN、Zn。、S1、GaP、InP、Ge 以及 Ga2O3 构成的组里选择的至少一个形成。可以在衬底110上执行湿式洗涤以从衬底110的表面去除杂质。
[0100]缓冲层115可以被置于发光结构160与衬底110之间。缓冲层115适用于减少发光结构160的材料与衬底110的材料之间的晶格失配和热膨胀系数的差异。缓冲层115可以由II1-V族化合物半导体形成，例如是从GaN、InN、AlN、InGaN, InAlGaN以及AlInN构成的组里选择的至少一个。
[0101]非掺杂半导体层(未示出)可以被布置在第一导电类型半导体层120 (其被布置为靠近衬底110)中。形成非掺杂半导体层以增强第一导电类型半导体层120的结晶度。除了非掺杂半导体层由于未掺杂η型掺杂剂而具有比第一导电类型半导体层120更低的导电性之外，非掺杂半导体层可以与第一导电类型半导体层120相同。
[0102]第一导电类型半导体层120包括通过选择性地蚀刻第二导电类型半导体层150和有源层122的每一个的至少一部分而形成的曝露面S。第一电极170被布置在曝露面S上，且第二电极180被布置在第二导电类型半导体层150的非蚀刻部分上。
[0103]第一电极170和第二电极180可以具有包括从钥(Mo)、铬(Cr)、镍(Ni)、金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)、钼(Pt)、钒(V)、钨(W)、铅(Pb)、铜(Cu)、铑(Rh)以及铱(Ir)构成的组里选择的至少一个的单层或复合层结构。
[0104]在形成第二电极180之前，透明电极层182可以被布置在第二导电类型半导体层150 上。
[0105]透明电极层182适用于提高第二导电类型半导体层150的电气性能和提高与第二电极180的电接触。透明电极层182可以形成为膜，或者可以具有多个图案。
[0106]对于透明电极层182，可以选择性地使用透光导电层或金属。例如，透明电极层182可以由从氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、铟锌锡氧化物(ΙΖΤ0)、铟铝锌氧化物(ΙΑΖ0)、铟镓锌氧化物(IGZ0)、铟镓锡氧化物(IGT0)、氧化铝锌(ΑΖ0)、氧化锑锡(ΑΤ0)、氧化镓锌(GZO)、IZO 氮化物(ΙΖ0Ν)、Al-GaZnO (AGZO)、In-GaZnO (IGZ0)、ZnO、IrOx, RuOx,NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、N1、Cr、T1、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf构成的组里选择的至少一个形成，但本公开文本不限于此。
[0107]图6为示出根据另一个实施例的发光器件100B的剖视图。图6的构造中等同于上述构造的部分将不再给出说明。即，将仅结合与上述不同的构造给出以下说明。
[0108]参照图6，根据所示实施例的发光器件100B是水平发光器件，该发光器件包括:第一导电类型半导体层120 ;第二导电类型半导体层150;以及有源层122，置于第一导电类型半导体层120与第二导电类型半导体层150之间。
[0109]第一导电类型半导体层120、有源层122以及第二导电类型半导体层150可以构成发光结构160。
[0110]第二导电类型半导体层150包括:EBL130，被布置为靠近有源层122 ;以及第二导电类型覆层140，布置在EBL130上。
[0111]EBL130具有:第一区域131，被图案化以彼此隔开；以及第二区域132，布置在相邻的第一区域131之间。S卩，EBL130可以是具有图案化区域的电子阻挡图案层。
[0112]EBL130的第一区域131可以用作防止从第一导电类型半导体层120注入的电子溢出的电子阻挡区域，且EBL130的第二区域132可以作为注入从第二导电类型半导体层150供应的空穴的区域。即，EBL130的第一区域131可以具有比第二导电类型半导体层150更大的能量带隙，以用作防止电子溢出的电子阻挡区域。EBL130的第二区域132可以具有比第一区域131更小的能量带隙，或者可以具有与第二导电类型半导体层150相同或小于第二导电类型半导体层150的能量带隙。因此，第二区域132可以用作空穴注入区域，空穴通过该空穴注入区域从第二导电类型半导体层150注入。根据图6所示的实施例，EBL130的第二区域132可以具有比第二导电类型半导体层150更大的能量带隙以及比第一区域131更小的厚度，使得EBL130的第二区域132可以同时用作电子阻挡区域和提高空穴注入效率的空穴注入区域。
[0113]第一区域131可以由能量带隙大于有源层122的势垒层或第二导电类型覆层140的材料形成，且可以具有分子式InxAlyGaN1I/O ( X〈Y〈1)。第一区域131可以是AlGaN单层或 AlGaN/GaN 或 InAlGaN/GaN 复合层。
[0114]第二区域132包括:第一层132-1，布置为靠近有源层122 ;以及第二层132_2，布置为靠近第二导电类型覆层140。
[0115]第二区域132的第一层132-1可以包括与第一区域131组分相同的材料，且第二区域132的第二层132-2可以包括与第二导电类型覆层140组分相同的材料。因此，第一层132-1可以具有比第二层132-2更大的能量带隙，且第二层132-2可以具有比第一区域131更小的能量带隙。可选地，根据本实施例，第一层132-1和第一区域131可以由具有不同能量带隙的材料形成。由于第一区域131是电子阻挡区域，且第二区域132是空穴注入区域，因而能量带隙可以按照第一区域131、第一层132-1以及第二层132-2的顺序减小。
[0116]图7为图6的B部分的放大图。图6的EBL130具有与图4A和图4B相似的水平剖面，因此不再给出详细说明及其附图。
[0117]参照图7，第二区域132的第一层132-1被布置为使得邻近有源层122的第一层132-1的表面132-1S与邻近有源层122的第一区域131的表面131S排列在同一条线上。
[0118]另外，第一层132-1具有比第一区域131的高度H1更小的高度H2。即，第一层132-1的厚度小于第一区域131。
[0119]由于第二区域132的第一层132-1具有与用于形成第一区域131的材料相同的组分，因而第一层132-1也可以与第一区域131相同的方式用作电子阻挡层。然而，第二区域132的第一层132-1比第一区域131更薄。因此，第一层132-1的电子阻挡效率小于第一区域131，但提高了注入有源层122中的空穴注入效率。
[0120]在下面表1中列出当使用具有40nm厚度的EBL和具有4nm厚度的EBL时有源层的阱层中的空穴浓度的模拟结果。
[0121]表1
[0122]
【权利要求】
1.一种发光器件，包括: 第一导电类型半导体层； 第二导电类型半导体层；以及 有源层，置于所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间， 其中所述第二导电类型半导体层被布置为靠近所述有源层并包括多个电子阻挡区域，所述电子阻挡区域被图案化以彼此隔开。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域的每一个包括AlGaN单层、AlGaN/GaN复合层或InAlGaN/GaN复合层。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域被图案化以形成周期性阵列。
4.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域的每一个具有50nm至200nm的宽度。
5.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域的每一个与相邻的电子阻挡区域间隔5nm至50nm的距离。
6.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域， 其中所述第二区域的宽度W2与所述第一区域的宽度W1和所述第二区域的宽度W2的总和(WJW2)的比处于2.4%至50%的范围。
7.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域， 其中所述第二区域的面积与所述发光器件的总截面面积的比处于5%至80%的范围。
8.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，其中所述电子阻挡区域是第一区域，且布置在相邻的第一区域之间的区域是第二区域， 其中所述第二区域具有比所述第一区域更小的能量带隙。
9.根据权利要求1至3的任何一个所述的发光器件，还包括:透明电极层，布置在所述第二导电类型半导体层上。
10.一种发光器件，包括: 第一导电类型半导体层； 第二导电类型半导体层；以及 有源层，置于所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间， 其中所述第二导电类型半导体层包括:电子阻挡层，布置为靠近所述有源层；以及第二导电类型覆层，形成在所述电子阻挡层上， 其中所述电子阻挡层包括:多个第一区域，被图案化以彼此隔开；第二区域，布置在相邻的第一区域之间，所述第一区域和所述第二区域由具有不同能量带隙的材料形成。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中所述第一区域的每一个是电子阻挡区域，而所述第二区域是空穴注入区域。
12.根据权利要求10至11的任何一个所述的发光器件，其中所述第二区域包括与所述第二导电类型覆层组分相同的材料。
13.一种发光器件，包括:第一导电类型半导体层； 第二导电类型半导体层；以及 有源层，置于所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间， 其中所述第二导电类型半导体层包括:电子阻挡层，布置为靠近所述有源层；以及第二导电类型覆层，形成在所述电子阻挡层上， 其中所述电子阻挡层包括:多个第一区域，被图案化以彼此隔开；以及第二区域，布置在相邻的第一区域之间， 其中所述第二区域包括:第一层，布置为靠近所述有源层；以及第二层，布置为靠近所述第二导电类型覆层。
14.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第一层包括与所述第一区域组分相同的材料。
15.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第二层包括与所述第二导电类型覆层组分相同的材料。
16.根据权利要求13至15的任何一个所述的发光器件，其中所述第一层比所述第一区域更薄。
17.根据权利要求13至15的任何一个所述的发光器件，其中邻近所述有源层的所述第一层的表面与邻近所述有源层的所述第一区域的表面排列在同一条线上。
18.根据权利要求13至15的任何一个所述的发光器件，其中所述第一层具有Inm至20nm的厚度。
19.根据权利要求13至15的任何一个所述的发光器件，其中所述第一层的厚度是所述第一区域的厚度的10%至50%。
20.根据权利要求13至15的任何一个所述的发光器件，其中所述第一层和所述第一区域由具有不同能量带隙的材料形成。
21.一种发光器件，包括: 第一导电类型半导体层； 第二导电类型半导体层；以及 有源层，置于所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间， 其中所述第二导电类型半导体层包括布置为靠近所述有源层的电子阻挡层， 其中所述电子阻挡层包括具有不同厚度的第一区域和第二区域，所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度。
22.根据权利要求21所述的发光器件，其中邻近所述有源层的所述第一区域的表面与邻近所述有源层的所述第二区域的表面排列在同一条线上。
23.一种发光器件，包括: 第一导电类型半导体层； 第二导电类型半导体层；以及 有源层，置于所述第一导电类型半导体层与所述第二导电类型半导体层之间， 其中所述第二导电类型半导体层包括布置为靠近所述有源层的电子阻挡层， 其中所述电子阻挡层具有沿远离所述有源层的方向突出的多个凸部。
【文档编号】H01L33/14GK103579429SQ201310176523
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】林贤哲, 崔宰熏 申请人:Lg伊诺特有限公司