发光器件的制作方法_3

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7是示出图5的发光器件的另一例子的截面图。在参考图7的下述描述中,通 过参考上述公开的结构的描述,将描述与上述公开的实施例相同的结构。
[0109] 参考图7,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、低折射层25、反射层30、接合层40、支撑衬底50和保护层80。
[0110] 窗口半导体层15可以包括布置在发光结构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。
[0111] 镜层21布置在窗口半导体层15下,以及导电半导体层24布置在镜层21和反射 层30之间。导电接触层24通过镜层21形成并且相互分开。导电接触层24布置在在垂直 方向上,与第一电极60不重叠的相互不同区中。此外,镜层21在垂直方向上,与第一电极 60重叠来阻挡电流。
[0112] 如图6所示,镜层21具有DBR结构,并且具有等于或厚于导电接触层24的厚度。 低折射率层25布置在镜层21和反射层30之间并且包括不同于镜层21的第一和第二介电 层2和3的材料的材料。低折射率层25可以具有低于窗口半导体层15的折射率。低折射 率层25可以包括从SiOjl、Si3N4层、TiO2层、A1 203层和MgO层中选择的并且不同于第一 和第二介电层2和3的材料的材料。此外,低折射率层25可以包括不同于导电接触层24 的材料。例如,低折射率层25可以包括ΙΤΟ、ΙΖ0、ΑΖ0、ΑΤ0、ΙΖΤ0、IAZ0、GZ0、IGZO、IGT0和 ΑΖ0中的一个。换句话说,低折射率层25可以包括不同于导电接触层24和镜层25的材料。 例如,低折射率层25可以包括导电氧化物材料或绝缘氧化物材料。
[0113] 低折射率层25的一部分可以与导电接触层24的底表面的一部分接触,但实施例 不限于此。低折射率层25可以具有厚于图6的镜层21的第一和第二介电层2和3的厚度。
[0114] 反射层30可以包括多个接触部30A,以及可以与导电接触层24接触。因此,导电 接触层24可以通过反射层30,与低折射率层25电接触。
[0115] 在0DR层结构中,可以层叠反射层30和低折射率层25。
[0116] 图8是示出图5的发光器件的另一例子的截面图。在参考图8的下述描述中,通 过参考上述公开结构的描述,可以描述与上述公开结构相同的结构。
[0117] 参考图8,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26、低折射率层27、反射层30、接合层30、支撑衬底50和保护层80。
[0118] 窗口半导体层15是布置在发光结构10下的GaP基半导体,并且可以包括用作p 型掺杂物的C。窗口半导体层15可以扩展电流。
[0119] 镜层21布置在窗口半导体层15下,以及导电接触层26和低折射率层27布置在 镜层21和反射层30之间。导电接触层26通过镜层21形成并且相互分开。导电接触层26 布置在在垂直方向上,与第一电极60不重叠的相互不同区域中。此外,镜层21在垂直方向 上,与第一电极60重叠来阻挡电流。
[0120] 如图6所示,镜层21具有DBR结构,并且具有等于或厚于导电接触层26的厚度。
[0121] 导电接触层26包括金属或非金属。例如,导电接触层26包括Au、Au/AuBe/Au、 AuZn、ITO、AuBe、GeAu、IZ0、ΑΖΟ、ΑΤΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、GZO、IGZ、IGT0 和ΑΖ0 中的至少一个。可 以在lOnm至lOOnm的范围中形成导电接触层26〇
[0122] 低折射率层27可以布置在镜层21和导电接触层26两者与反射层300之间,并且 可以包括不同于导电接触层26的材料。例如,低折射率层27可以包括ΙΤ0、ΙΖ0、ΑΖ0、ΑΤ0、 IZT0、IAZ0、GZ0、IGZ0、IGT0和ΑΖ0中的一个。此外,低折射率层27可以包括具有低于窗口 半导体层15的折射率的材料。例如,低折射率层27可以包括导电氧化物或导电氮化物。
[0123] 低折射率层27的顶表面与导电接触层26和镜层21的两者的底表面接触,并且低 折射率层27的底表面与反射层30的顶表面接触。低折射率层27可以具有比图6的镜层 21的第一和第二介电层2和3的每一个厚的厚度。
[0124] 在0DR层结构中,可以层叠反射层30和低折射率层27。
[0125] 同时,根据该实施例,导电接触层26可以具有薄于窗口半导体层15的厚度T1的 厚度。例如,导电接触层26可以具有在窗口半导体层15的厚度T1的1/3或更小的范围中 的厚度。导电接触层26的厚度h可以在10nm至100nm的范围中。例如,如果导电接触层 23的厚度超出该范围,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26具有过薄的厚度,则可能扩散反射层30的材料,以及可能降低电特性。
[0126] 图11是示出根据比较例子,p型GaP中的载流子密度的图。在这种情况下,根据比 较例子,在P型GaP层上掺杂Mg,以及p型GaP层的底表面包括通过合金化工艺形成的金属 接触层,用于欧姆接触。在这种情况下,根据合金化工艺,一部分掺杂物扩散到P型GaP层来 增加P型GaP中的载流子密度。在这种情况下,由于散射效应,载流子密度增加吸收到p型 GaP中的光。例如,如在图11的图所示的实验例子G1和G2中所示,通过扩散到p型GaP层 中的掺杂物,使载流子密度增加到小于〇. 2μm的深度,并且在0. 2μm或更大的深度减小。 在这种情况下,深度是从金属接触层到P型GaP层的预定区的距离。与比较例子不同,根据 该实施例,为了防止掺杂物在P型GaP层中扩散,窗口半导体层15布置有厚的厚度,并且在 窗口半导体层15的下面,层叠透明导电接触层26,而不是金属材料。此外,窗口半导体层 15的厚度T1可以为0. 2μπι或更大来覆盖掺杂物的扩散。此外,由于高密度窗口半导体层 15,可以降低与导电接触层23的接触电阻。
[0127] 图12是示出根据第三实施例的发光器件的截面图,以及图13是沿发光器件的线 Β-Β截取的截面图。图14是示出图12的发光器件的第一电极和图案的视图。在第三实施 例的下述描述中,将参考上述公开的结构的描述,描述与上述公开的结构相同的结构。
[0128] 如图12至14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23、反射层30、接合层40、支撑衬底50和保护层80。
[0129] 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可以布置在第一导电半导体层11和第二导电半导体层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。
[0130] 根据该实施例的窗口半导体层15可以包括作为p型掺杂物的碳(C)。C的掺杂 浓度可以高于掺杂到第二导电半导体层13中的掺杂物的浓度。例如,C的掺杂浓度可以在 5E18cm3至lE20cm3的范围中。由于高掺杂浓度,窗口半导体层15可以有效地扩展电流。 此外,可以以厚于第二导电半导体层13的厚度布置窗口半导体层15。窗口半导体层15可 以具有在〇. 2μπι至0. 5μπι的范围中的厚度T1,例如,可以具有0. 22μm±0. 02μm的厚度 Tl。如果窗口半导体层15的厚度薄于在厚度T1的范围中的值,则可能劣化电流扩展效应。 如果窗口半导体层15的厚度超出厚度Τ1的范围,则可能降低光提取效率。
[0131] 底表面宽度可以宽于窗口半导体层15的顶表面宽度,以及可以等于反射层30的 顶表面宽度。布置在窗口半导体层15的下外围部的下外部15Α可以从发光结构10的侧壁 向外凸出。因此,窗口半导体层15的外部15Α可以使发光结构10与反射层30分开来保护 发光结构10的侧壁。窗口半导体层15的外部15Α的厚度Τ3可以为厚度Τ1的1/2或更小。 此外,窗口半导体层15的外部15Α可以在垂直方向上,不与发光结构10重叠并且具有宽度 C1。宽度C1可以为20μπι或更大,但实施例不限于此。窗口半导体层15的外部15Α的宽 度C1可以大于导电接触层23和反射层30的侧壁之间的距离C3。
[0132] 镜层21、导电接触层23、反射层30、接合层40和支撑衬底50可以布置在窗口半导 体层15下。
[0133] 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。
[0134] 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13所示,导电接触层23包括相互分开的多个接触部,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。
[0135] 导电接触层23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23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。导电接触层23 的厚度可以在l〇nm至100nm的范围中,例如,在10nm至80nm的范围。例如,如果导电接触 层23的厚度超出该范围,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,并且可能降低电特性。
[0136] 参考图13和14,导电接触层23包括具有在垂直方向上,与发光结构10完全重叠 的顶表面的多个第一接触部23C以及具有从发光结构10的侧壁部分向外布置的顶表面的 多个第二接触部23D。第一和第二接触部23C和23D布置在除电极焊盘70在垂直方向上与 第一电极60重叠外的区域处。
[0137] 导电接触层23包括布置在发光结构10的侧壁线L3内部的第一区域B1和布置在 第一接触部23C的外部的第二区域B2。第一接触部23C布置在第一区域B1中,以及第二接 触部23D从第一和第二区B1和B2之间的边界线L3向外凸出。边界线L3可以用作发光结 构10的侧壁线或有源层12的侧壁线。
[0138] 此外,从线L4向内布置第一接触部23C以便使第一电极60的轮廓线L4相互连接 或与布置在线L4内的第三区域B3连接,以及可以从线L4或第三区域B3,向外布置第二接 触部23D的一部分或整个部分。因此,当窗口半导体层15与导电接触层23的第二接触部 23D接触时,可以将电流均匀地提供给有源层12的外部。因此,可以提高有源层12的内量 子效率。
[0139] 参考图12和13,导电接触层23的第二接触部23D可以按第一和第二接触部23C 和23D的总数的30 %至60 %的范围的数量配置或可以具有占第一和第二接触部23C和23D 的总面积的30%至60%。因此,能将电流提供给邻近于有源层12的边缘的区域以及有源 层12的内部区域。第二接触部23D可以具有比第一接触部23C窄的上部区域,但实施例不 限于此。
[0140] 此外,导电接触层23的第二接触部23D可以向外凸出发光结构10的边界线L3预 定长度C2,以及可以布置在镜层21的外部的内部。长度C2小于或可以是小于接触部23C 和23D的每一个的宽度,以及可以在12μπι至18μπι的范围中。当接触部23C和23D的每 一个的凸出部的长度C2小于该范围时,可以不扩展功率或电流。当长度C2大于该范围时, 与内量子效率的提高度相比,可能更降低电特性。根据该实施例,导电接触层23的第二接 触部23D可以与镜层23D的边缘分开来防止当包括金属材料,诸如AuBe或AuZn的导电接 触层23邻近于侧壁或暴露于侧壁时,降低电特性。
[0141] 图15是图12的发光器件的另一例子的截面图。在参考图12的下述描述中,将参 考上述公开的实施例的说明,描述与上述公开实施例相同的结构。
[0142] 参考图15,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。
[0143] 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24C和24D。接 触部24C和24D通过镜层21形成同时相互分开。导电接触层24的接触部24C和24D布置 在在垂直方向上,不与第一电极60重叠的相互不同区域中。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。不平坦结构可以 提高与反射层30的粘合强度和反射效率。
[0144] 布置在导电接触层24中的接触部24C和24D的第一接触部24C的整个部分在垂 直方向上,与发光结构10重叠,并且第二接触部24D的一部分在垂直方向上,与发光结构10 重叠。由于沿发光结构10的侧壁布置导电接触层24的第二接触部24D,所以电流可以提供 给邻近于有源层12的边缘的区域。因此,能提高有源层12的内量子效率。
[0145] 图16是示出根据该实施例,布置在镜层中的导电接触层的一个例子的平面图。图 17是示出布置在镜层中的导电接触层的另一例子的平面图。
[0146] 参考图1和16,镜层21可以具有DBR结构。DBR层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形成的结构。介电层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。详细地说,介电层可以包括分别从 Si02层、Si3N4层、TiO2层、A1 203层和MgO层中选择的相互不同的层。介电层的每一个可以 具有λ/4n的厚度,λ表示从有源层发射的光的波长,以及n表示介电层的折射率。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。
[0147] 导电接触层23可以包括具有低于窗口半导体层15的折射率的金属、透射金属氮 化物或透射金属氧化物。
[0148] 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可以具有为窗口半导体层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lOnm至lOOnm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,使得可以降低透光率和光量。此
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