发光器件的制作方法_2

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,使得能保护发光结构10的侧壁。
[0061] 镜层21、导电接触层23、反射层30、接合层40和支撑衬底50布置在窗口半导体层 15的下面。
[0062] 镜层21布置在发光结构10的下面来将从发光结构10入射的光反射到发光结构 10。镜层21包括具有比发光结构10和窗口半导体层15低的折射率的材料,并且可以包括 低折射率层、金属氧化物层和金属氮化物层的至少一个。
[0063] 镜层21包括分布布拉格反射器(DBR)层和全向反射器(0DR)层的至少一个。
[0064] DBR层具有通过交替地提供具有相互不同折射率的两个介电层形成的结构。每一 介电层可以包括包含从由Si、Zr、Ta、Ti和Α1组成的组中选择的元素的氧化物或氮化物。 详细地,每一介电层可以包括Si02层、Si3N4层、TiO2层、A1 2〇;5层。
[0065] 0DR层可以具有包括金属反射层和在金属反射层上形成的低折射率层的结构。金 属反射层可以包括Ag或A1,以及低折射率层可以包括诸如Si02,Si3N4或MgO的透明材料。
[0066] 根据另一例子,镜层21可以包括从由ΙΤ0(氧化铟锡)、ΙΖ0(氧化铟锌)、ΑΖ0(氧 化铝锌)、ΑΤ0 (氧化锑锡)、ΙΖΤ0 (氧化铟锌锡)、ΙΑΖ0 (氧化铟铝锌)、GZ0 (氧化镓锌)、 IGZ0 (氧化铟镓锌)、IGT0 (氧化铟镓锡)和ΑΖ0 (氧化铝锌)组成的组中选择的至少一个。
[0067] 导电接触层23可以与窗口半导体层15接触,例如,与窗口半导体层15欧姆接触。 导电接触层23可以与窗口半导体层15接触,使得导电接触层23可以与发光结构10电连 接。如图2所示,导电接触层23包括彼此分开的多个接触部,以及通过镜层21形成每一接 触部。当从上看时,每一接触部可以具有点状、圆形状或多边形状,但实施例不限于此。
[0068] 导电接触层23的接触部可以通过反射层30相互连接,并且布置在垂直方向上,不 与第一电极60重叠的区域中。镜层21可以布置在垂直方向上,与第一电极60重叠的区域 中。因此,镜层21阻挡从支撑衬底50提供的电流,并且导电接触层23的每一接触部均匀 地分布并且提供电流。
[0069] 导电接触层23可以包括不同于镜层21的材料。例如,导电接触层23可以包括从 由Au、Au/AuBe/Au、AuZn、ITO(氧化铟锡)、AuBe、GeAu、IZO(氧化铟锌)、AZO(氧化错锌)、ΑΤΟ(氧化锑锡)、IZT0 (氧化铟锌锡)、IAZ0 (氧化铟铝锌)、GZ0 (氧化镓锌)、IGZ0 (氧化铟 镓锌)、IGT0 (氧化铟镓锡)和AZ0 (氧化铝锌)组成的组中选择的至少一个。换句话说,镜 层21或导电接触层23可以包括具有比窗口半导体层15低的折射率的氮化物或氧化物。
[0070] 导电接触层23可以具有比窗口半导体层15的厚度T1薄的厚度h。例如,导电接 触层23可以具有在窗口半导体层15的厚度T1的1/3或更小的范围的厚度。导电接触层 23的厚度h可以在10nm至100nm的范围中,例如,在10nm或80nm的范围中。例如,如果 导电接触层23的厚度h超出该范围,则可以增加光吸收效率,使得可能降低透光率和光量。 此外,如果导电接触层23具有过薄的厚度,则可能扩散反射层30的材料,使得降低电特性。
[0071] 假定由有源层12生成的波长是λ以及导电接触层23的折射率为n,可以如在等 式1中所述,得出导电接触层23的厚度h。
[0072] 等式 1
[0073] 4節汰Xh?φ= 2π被满足,φ表示加权值,以及φ的范围是》<φ< 3π/2。
[0074] 因此,厚度h可以满足λ/8n〈h〈λ/4η。例如,如果导电接触层23包括ΙΤ0,则折 射率可以为2.0。如果λ在600nm至630nm的范围中,则导电接触层23的厚度h可以在 37nm至78nm的范围中。ΙΤ0的折射率可以在1. 9至2. 1的范围中,但实施例不限于此。
[0075] 如图9的图中所示,关于作为ΙΤ0层的厚度的函数的透光率,当ΙΤ0层的厚度增加 时,透光率减小。关于作为ΙΤ0厚度的函数的光量,如图10所示,如果ΙΤ0层的厚度在10nm 至78nm的范围以外,则显著地降低光量。因此,当考虑图9的透光率和图10的光量时,当 ΙΤ0层的厚度在37nm至78nm的范围中时,能获得良好透光率和光量。
[0076] 反射层30布置在导电接触层23和镜层的下面来反射通过导电接触层23入射的 光。反射层30使导电接触层23的图案相互连接。例如,反射层30可以包括从由Ag、Au和 A1组成的组中选择的至少一个。
[0077] 接合层40使反射层30接合到支撑衬底50。例如,接合层40可以包括从由Sn、 AuSn、Pd、Al、Ti、Au、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag、Nb、Ta和Ti/Au/In/Au组成的组中选择的 至少一个。
[0078] 支撑衬底50可以包括具有导电性的材料,以及可以用作支撑层。支撑衬底50可以 包括从由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W和掺杂有杂质的半导体衬底(例如,Si、Ge、 GaN、GaAs、ZnO、SiC和SiGe)组成的组中选择的至少一个。支撑衬底50可以具有在30μπι 至300μm的范围中的厚度。支撑衬底50可以具有占用从导电接触层23到支撑衬底50形 成的厚度的80%以上的厚度。
[0079] 根据本实施例的发光器件可以包括在发光结构10上形成的第一电极60和电极焊 盘70。
[0080] 第一电极60可以与第一导电半导体层11电连接。第一电极60可以与第一导电 半导体层11接触。第一电极60可以与第一导电半导体层11欧姆接触。第一电极60可以 包括与发光结构10欧姆接触的区域。第一电极60可以包括与第一导电半导体层11欧姆 接触的区域。第一电极60可以包括从由Ge、Zn、Mg、Ca、Au、Ni、AuGe和AuGe/Ni/Au组成 的组中选择的至少一个。如图3所示,第一电极60可以具有在相互不同方向上分支的臂图 案。
[0081] 电极焊盘70可以与第一电极60电连接。电极焊盘70可以布置在第一电极60上。 电极焊盘70可以布置在第一电极60上同时与电极60接触。电极焊盘70可以与外部电源 连接来向发光结构10供电。电极焊盘70可以包括从由Cr、V、W、Ti、Zn、Ni、Cu、Al、Au、Mo、 Ti/Au/Ti/Pt/Au、Ni/Au/Ti/Pt/Au和Cr/Al/Ni/Cu/Ni/Au组成的组中选择的至少一个。
[0082] 根据本实施例的发光器件可以包括保护层80。保护层80可以布置在发光结构10 上。保护层80可以布置在发光结构10的外围部处。保护层80可以布置在发光结构10的 侧面处。保护层80可以布置在窗口半导体层15的外围部处。保护层80的一部分可以布 置在窗口半导体层15的一部分上。
[0083] 保护层80可以布置在第一导电半导体层11上。保护层80可以布置在第一电极 60上。保护层80可以包括布置在其顶表面上的光提取结构R。光提取结构R可以称为不 平坦结构或粗糙。光提取结构R可以具有均匀排列结构或随机排列结构。
[0084] 根据该实施例,第一导电半导体层11可以具有平坦顶表面,以及光提取结构R可 以布置在保护层80中。换句话说,光提取结构R可以不布置在第一导电半导体层11的顶 表面上,但可以仅布置在保护层80上。
[0085] 保护层80可以包括氧化物或氮化物的至少一个。保护层80可以包括从由Si02、 Six0y、Si3N4、SixNy、SiOxNy、A1203、1102和A1N组成的组中选择的至少一个。
[0086] 可以实现具有在lym至2μπι的范围中的厚度的保护层80。可以实现具有低于第 一导电半导体层11的折射率的保护层80。通过与第一导电半导体层11的折射率的差异, 实现保护层80,使得由于折射率的差,能提高光提取效率。
[0087] 例如,从有源层12发射的光的波长可以在红色波长范围中,第一导电半导体层11 的厚度可以在lym至1.5μηι范围中,以及可以通过比第一导电半导体层11厚的厚度,布 置保护层80的厚度。例如,可以通过组成AlGalnP实现第一导电半导体层11,以及可以在 600nm至630nm的范围中,实现从有源层12发射的光的波长。
[0088] 可以以具有微米高度或纳米高度的图案,形成布置在保护层80中的光提取结构。
[0089] 同时,可以从与支撑衬底50和第一电极焊盘70连接的外部电源向发光结构10供 电。能通过支撑衬底50,向第二导电半导体层13供电。
[0090] 此外,根据实施例,可以由导电接触层23、反射层30、接合层40和支撑衬底50,限 定与第二导电半导体层13电连接的第二电极。
[0091] 图4是示出图1中所示的发光器件的另一例子的截面图。在参考图4的下述描述 中,通过参考图1的结构和元件的描述,本领域的技术人员能理解与图1相同的结构和元件 的描述。
[0092] 参考图4,发光器件可以包括发光结构10、窗口半导体层15、镜层21、导电接触层 24、接合层40、支撑衬底50和保护层80。
[0093] 窗口半导体层15可以包括在发光结构10下的GaP基半导体,以及可以包括用作 P型掺杂物的碳(C)。窗口半导体层15可以扩展电流。
[0094] 镜层21布置在窗口半导体层15下,并且导电接触层24布置在镜层21和反射层 30之间。导电接触层24布置在镜层21的整个部分下,并且包括多个接触部24A。通过镜 层21形成接触部24A,同时相互分开。导电接触层24的接触部24A布置在相互不同区域 中,并且布置在在垂直方向上,不与第一电极60重叠的区域中。此外,镜层21在垂直方向 上与第一电极60重叠来阻挡电流。导电接触层24的底表面可以具有不平坦结构。不平坦 结构能提高与反射层30的粘合强度和反射效率。
[0095] 图5是示出根据第二实施例的发光器件的截面图,图6是示出图5的发光器件中 的镜层和导电接触层的截面图。根据第二实施例的结构可以包括在上述所公开的实施例中 所述的结构。
[0096] 如图5和6所示,根据该实施例的发光器件可以包括发光结构10、窗口半导体层 15、镜层21、导电接触层24、反射层30、接合层40、支撑衬底50和保护层80。
[0097] 发光结构10可以包括第一导电半导体层11、有源层12和第二导电半导体层13。 有源层12可以布置在第一和第二导电半导体层12和13之间。有源层12可以布置在第一 导电半导体层11下,以及第二导电半导体层13可以布置在有源层12下。
[0098] 镜层21布置在发光结构10下来将从发光结构10入射的光反射到发光结构10。 镜层21包括具有低于发光结构10和窗口半导体层15的折射率的折射率的材料,以及可以 包括低折射率层、金属氧化物层和金属氮化物层的至少一个。
[0099] 如图6所示,镜层21可以具有DBR结构。DBR结构具有通过交替地提供具有相互 不同折射率的第一和第二介电层2和3形成的结构。第一和第二介电层2和3的每一个可 以包括包含从由Si、Zr、Ta、Ti和A1组成的组中选择的元素的氧化物或氮化物。详细地, 第一和第二介电层2和3可以包括分别从SiOjl、Si3N4层、TiO2层、A1 203层和MgO层中选 择的相互不同的层。第一和第二介电层2和3的每一个可以具有λ/4n的厚度,以及λ表 示从有源层12发射的光的波长,以及η表示第一和第二介电层2和3的折射率。第一和第 二介电层2和3以两对或30对结构形成,但实施例不限于此。
[0100] 镜层21的外部可以布置在窗口半导体层15的外部14Α下来反射通过窗口半导体 层15入射的光。
[0101] 导电接触层24布置在镜层21和反射层30之间。实现导电接触层24与窗口半导 体层15接触,例如,与窗口半导体层15欧姆接触。导电接触层24可以与窗口半导体层15 接触,使得导电接触层23可以与发光结构10电连接。如图2所示,导电接触层23的接触部 24Α可以相互分开,以及可以通过镜层21形成。当从上看时,导电接触层24的接触部24Α 可以具有点状或圆形状,但实施例不限于此。
[0102] 导电接触层24的接触部24Α通过反射层30相互连接,并且布置在在垂直方向上, 与第一电极60不重叠的区域中。镜层21可以布置在在垂直方向上,与第一电极60重叠的 区域中。因此,镜层21阻挡从支撑衬底50提供的电流,并且导电接触层24的每一接触部 24Α均匀地分布和提供电流。
[0103] 导电接触层24可以用作具有2. 1或更小的折射率的低折射率层。导电接触层24 可以包括具有比窗口半导体层15低的折射率的透射金属氧化物。导电接触层24可以包 括表示大于80%的透光率的材料,以及可以包括不同于镜层21的材料。例如,导电接触层 24可以包括从由ΙΤ0 (氧化铟锡)、ΙΖ0 (氧化铟锌)、ΑΖ0 (氧化铝锌)、ΑΤ0 (氧化锑锡)、 ΙΖΤ0 (氧化铟锌锡)、ΙΑΖ0 (氧化铟铝锌)、GZ0 (氧化镓锌)、IGZ0 (氧化铟镓锌)、IGT0 (氧 化铟镓锡)和ΑΖ0 (氧化铝锌)组成的组中选择的至少一个。
[0104] 导电接触层24可以具有比窗口半导体层15的厚度Τ1薄的厚度。例如,导电接触 层24可以具有为窗口半导体层15的厚度Τ1的1/3或更小的范围的厚度。
[0105] 反射层30布置在导电接触层24下,并且与导电接触层24的底表面接触。
[0106] 在0DR结构中,导电接触层24和反射层30可以相互层叠。0DR结构可以是其中相 互层叠用作低折射率层的导电接触层24和包括作为高反射材料的金属材料的反射层30的 结构。例如,0DR结构可以是Ag/ITO的层叠结构。可以提高在导电接触层24和反射层30 之间的界面表面上的全向反射角。此外,DBR结构和0DR结构布置在窗口半导体层15下, 使得相对于横电(TE)-横磁(TM)极化,能提高反射特性,以便提高光提取效率。因此,具有 约90%或更大光反射率的发光器件能布置在红色波长范围中。
[0107] 根据该实施例的发光器件可以包括布置在发光结构10上的第一电极60和电极焊 盘70。如图3所示,第一电极60可以具有在相互不同方向上分支并且相互连接的臂图案。
[0108] 图
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