发光器件的制作方法_4

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外,如果导电接触层23具有过 薄厚度,则可能扩散反射层30的材料,以及可以降低电特性。
[0149] 可以与导电接触层23和电极焊盘70之间的距离成比例地增加导电接触层23和 窗口半导体层15之间的接触面积。例如,当逐渐减小导电接触层23和电极焊盘之间的距 离时,可以逐渐地减小该接触面积。相反,当逐渐地增加导电接触层23和电极焊盘70之间 的距离时,可以逐渐地增加接触面积。在这种情况下,可以线性地增加、非线性地增加、逐步 地增加接触面积的增加比率,但实施例不限于此。
[0150] 此外,当导电接触层23逐渐地接近垂直于电极焊盘70的区域时,逐渐地减小导电 接触层23和窗口半导体层15之间的接触面积。当导电接触层23逐渐地远离垂直于电极 焊盘70的区域时,可以增加导电接触层23和窗口半导体层15之间的接触面积。
[0151] 如图16所示,导电接触层23包括多个接触部93、94和95,以及接触部93、94和 95的至少一个可以布置在在垂直方向上,不与图3中所示的第一电极60和电极焊盘70重 叠的区域中。
[0152] 接触部93、94和95可以包括布置在镜层21的中心区处的第一接触部93、邻近于 第一接触部93的第二接触部94以及布置在镜层21的外部处的第三接触部95。第二接触 部94可以布置在第一接触部93和第二接触部95之间。
[0153] 可以以从镜层21的内部到镜层21的外部,逐渐减小第一至第三接触部93、94和 95的大小的方式布置第一至第三接触部93、94和95。在这种情况下,第一至第三接触部 93、94和95的大小可以是第一至第三接触部93、94和95的顶表面的区域,S卩,与窗口接触 层15的接触区。此外,向镜层21外,可以逐渐地减小第一接触部93和第二接触部94之间 的距离dl和el以及第二接触部94和第三接触部95之间的距离d2和e2。
[0154] 例如,第一接触部93的顶表面的宽度a窄于第二接触部94的顶表面的宽度b,以 及第二接触部94的顶表面的宽度b可以窄于第三接触部95的顶表面的宽度c。第二和第 三接触部94和95之间的距离d2和e2可以宽于第一和第二接触部93和94之间的距离dl 和el。因此,向电极焊盘70外,逐渐增加布置在导电接触层23中的第一至第三接触部93、 94和95的大小,以及向电极焊盘70外,使第一至第三接触部93、94和95之间的距离逐渐 缩小。因此,能在窗口接触层15的外部,均匀地分布所提供的电流。因此,能在有源层12 的整个部分均匀地产生光。
[0155] 与电极焊盘70和导电接触层23之间的距离成比例,可以逐渐地增加第一至第三 接触部93、94和95的大小,以及可以使第一至第三接触部93、94和95之间的距离逐渐缩 小。
[0156] 如图17所示,布置在镜层21上的导电接触层23可以包括以根据区域改变的密度 布置的接触部96和97。例如,接触部96和97可以以不同密度布置在在垂直方向上与图3 的电极焊盘70重叠的第一区域A1中以及布置在第一区域A1的外部处的第二区域A2中。 例如,布置在第一区域A1中的第一接触部96的密度可以小于布置在第二区域A2中的第二 接触部97的密度。因此,通过导电接触层23的第一和第二接触部96和97,可以均匀地扩 展从反射层30提供的电流。因此,能扩展在垂直方向上,向下流入电极焊盘70的电流,使 得电流向外流动。在这种情况下,第一区域A1可以布置有范围从镜层21的一侧的长度D1 的40%至60%的长度D2。第一区域A1和镜层21的边缘之间的长度D3可以短于长度D2。 例如,长度D3可以在长度D1的20%至30%的范围中。
[0157] 第二接触部97之间的距离d4可以短于第一接触部96之间的距离d3,使得能均匀 地布置整个电流分布。可以与图1所示的电极焊盘70和导电接触层23之间的距离成比例 地增加接触部96和97的分布密度。
[0158] 根据该实施例,不同地调整与高度掺杂的窗口半导体层15的底表面接触的导电 接触层23的接触部之间的距离、接触部的大小或接触部的分布密度,由此提供与窗口半导 体层15的外部更宽的接触面积。因此,能在有源层12的整个面积生成光。
[0159] 反射层30布置在导电接触层23下。反射层30与导电接触层23的底表面接触。 反射层30包括金属,诸如Ag、Au或A1,具有80%或以上的反射率。
[0160] 在0DR层结构中,反射层30和导电接触层23可以相互层叠。0DR层结构可以包括 包含金属层的反射层30和用作在反射层30上形成的低折射率层的导电接触层23。金属 反射层可以包括Ag、Au、或A1。低折射率层可以包括上述透射金属氧化物或透射金属氮化 物。能提高导电接触层23和反射层30之间的界面表面上的全向反射角。此外,布置DBR 结构和0DR结构,使得能相对于横电(TE)-横磁(TM)极化,提高反射特性来提高光提取效 率。因此,能在红色波长范围中布置具有100%光反射率的发光器件。
[0161] 图18是示出根据第四实施例的发光器件的视图,以及图19是示出根据第四实施 例,应用于发光器件的第一电极和欧姆接触区的配置例子的平面图。在第四实施例的下述 描述中,将参考上面公开的结构,描述与上述公开的实施例相同的结构。
[0162] 如图18所示,发光器件可以包括发光结构10、窗口半导体层15、导电接触层23和 第一电极60。
[0163] 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。例如, 发光结构10可以通过包括从由铝(A1)、镓(Ga)、铟(In)和磷(P)组成的组中选择的至少 两种元素实现。
[0164] 第一导电半导体层11可以使用具有组成式(AlxGaix)ylriiyP(0彡X彡1和 0 <y< 1)的半导体材料实现。在组成式中,第一导电半导体层11可以具有0. 5的y和 0. 5至0. 8的范围中的X。例如,第一导电半导体层11可以包括AlGalnP、AllnP、GaP和 GalnP,以及可以掺杂有η型掺杂物,诸如31、66、311、36和16。例如,有源层12可以使用具 有组成式(AlxGaix)ylniyP(0彡X彡1、0彡y彡1)的半导体材料实现。例如,有源层12可以 包括AlGaInP、AlInP、GaP或GalnP。第二导电半导体层13可以使用具有组成式(AlxGaix) ylr^yP(0<x< 1、0<y< 1)的半导体材料实现。第二导电半导体层13可以包括AlGalnP、 AllnP、GaP或GalnP,以及可以掺杂有p型掺杂物,诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba或C。
[0165] 可以布置窗口半导体层15。窗口半导体层15可以使用具有组成式(Alfaix) ylr^yP(0 <x< 1、0 <y< 1)的半导体材料实现。窗口半导体层15可以包括AlGalnP、 AlInP、GaP或GalnP。
[0166] 发光器件可以包括镜层21、导电接触层23和反射层30。镜层21可以包括0DR层 来将从向上方向入射的光反射到向上方向。镜层21可以通过低于发光结构10的折射率来 实现。镜层21可以与窗口半导体层15接触。镜层21可以包括氧化物或氮化物。
[0167] 导电接触层23可以布置在窗口半导体层15下。导电接触层23可以与窗口半导 体层15欧姆接触。导电接触层23可以包括与窗口半导体层15欧姆接触的区域,S卩,多个 欧姆接触区。例如,可以以多个点的形式布置欧姆接触区。
[0168] 发光器件可以包括接合层40和支撑衬底50。接合层40可以使反射层30与支撑 衬底50接合。发光器件可以包括第一电极60、电极焊盘70和布置在发光结构10上的保护 层80。
[0169] 发光器件可以进一步包括布置在第一电极60和第一导电半导体层11之间的高掺 杂杂质半导体层。例如,高掺杂杂质半导体层可以使用GaAs层实现。高掺杂杂质半导体层 可以包括具有与第一导电半导体层11相同极性的杂质。高掺杂杂质半导体层可以包括具 有比第一导电半导体层11高的浓度的杂质。
[0170] 保护层80可以布置在发光结构10的上部、外围部和侧面处。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。
[0171] 图19是示出应用于发光器件的第一电极60和欧姆接触区的配置例子的平面图。
[0172] 参考图18和19,第一电极60可以包括主电极61和外围电极63。例如,主电极61 可以布置在发光结构10的顶表面的中心区处,以及外围电极63可以从主电极61分支同时 向外延伸。例如,外围电极63的宽度可以布置在4μπι至5μπι的范围中。主电极61可以 包括圆形顶表面或多边形顶表面。外围电极63可以具有在相互不同方向上分支的臂图案。 第一电极60可以与第一导电半导体层11电连接。
[0173] 电极焊盘70可以对应于主电极61布置。电极焊盘70可以具有圆形顶表面或多 边形顶表面。例如,电极焊盘70的面积可以等于或小于主电极的面积。
[0174] 电极焊盘70可以与主电极60电连接。电极焊盘70可以布置在主电极61上。电 极焊盘70可以与主电极61接触。
[0175] 第一导电半导体层11可以包括布置在其顶表面的光提取结构。光提取结构可以 称为不平坦结构。光提取结构可以称为粗糙。保护层80可以包括对应于第一导电半导体 层11的光提取结构。
[0176] 根据实施例,可以不同地配置主电极61和外围电极63。此外,可以对应于主电极 61和外围电极63的配置,不同地配置电极焊盘70。
[0177] 图20是示出在根据第四实施例的发光器件中,作为欧姆接触区的函数的光速的 变化的图。图21是示出在根据第四实施例的发光器件中,作为欧姆接触区的函数的工作电 压的变化的图。
[0178] 如图20所示,光速取决于导电接触层23和窗口半导体层15之间的欧姆接触区的 面积的变化而改变。此外,当增加导电接触层23的欧姆接触区的面积时,线性地减小光速。
[0179] 如图21所示,工作电压取决于欧姆接触区的面积的变化而改变。换句话说,当增 加导电接触层23的欧姆接触区的面积时,在临界面积值后,工作电压近似稳定。
[0180] 如图20和21所示,由于工作电压的变化的特性和取决于光学接触区的面积的光 速,能减小欧姆接触区的最佳面积值。例如,导电接触层23的欧姆接触区的整个面积可以 在500μπι2至1500μπι2的范围中。在这种情况下,发光器件的工作电压可以在2. 23V至 2. 30V的范围中,如图20的区域R1所示,以及光速可以在1. 85流明到1. 90流明的范围中, 如图21的区域R2所示。
[0181] 例如,窗口半导体层15的整个面积在长度和宽度方面为300μmX350μm。根据实 施例的发光器件,可以在窗口半导体层15的整个面积的0. 5%至1. 5%的范围中,选择导电 接触层23的欧姆接触区的整个面积。
[0182] 导电接触层23可以包括具有点状的多个欧姆接触区。例如,可以在5μπι至15μπι 的范围中,选择导电接触层23的点状区的宽度。此外,可以布置导电接触层23的20至40 个点状欧姆接触区。
[0183] 第一电极60在垂直方向上,可以不与欧姆接触区重叠。因此,施加到发光结构10 的电流可以被扩展并且流动,以及能提高发光效率。
[0184] 此外,有关电流扩展,当调整导电接触层23的欧姆接触区的面积,使得与假定欧 姆接触区的整体面积恒定,少数欧姆接触区具有较宽面积的情形相比,大量欧姆接触区具 有较窄面积时,能实现较大电流扩展效应。
[0185] 在下文中,将参考图22至25,描述制作根据实施例的发光器件的的方法。
[0186] 根据制作实施例的发光器件的方法,如图22所示,可以在衬底5上形成蚀刻停止 层7、第一导电半导体层11、有源层12、第二导电半导体层13和窗口半导体层15。第一导 电半导体层11、有源层12和第二导电半导体层13可以构成发光结构10。
[0187] 例如,衬底5可以包括蓝宝石衬底仏1203)、5丨(:、63六8、631211〇、3丨、63?、11^和66 的至少一个,但实施例不限于此。缓冲层可以进一步布置在衬底5和蚀刻停止层7之间。
[0188] 例如,蚀刻停止层7可以使用具有组成(AlxGaix)ylniyP(0彡X彡1、0彡y彡1)的 半导体材料实现。稍后将描述蚀刻停止层7的功能。缓冲层可以进一步形成在衬底5和蚀 刻停止层7之间。
[0189] 生长在衬底5上的半导体层可以通过金属有机化学汽相淀积(M0CVD)方案、化学 汽相淀积(CVD)方案、等离子体增强化学汽相淀积(PECVDE)方案、分子束外延(MBE)方案 和氢化物汽相外延(HVPE)方案形成,但实施例不限于此。
[0190] 第一导电半导体层11可以使用具有组成式(Al^Gai1?yP(0彡X彡1和 0 <y< 1)的半导体材料实现。在组成式中,第一导电半导体层11可以具有0. 5的y和 在0. 5至0. 8的范围中的X。例如,第一导电半导体层11可以包括AlGaInP、AlInP、GaP和 GalnP,以及可以掺杂有η型掺杂物,诸如Si、Ge、Sn、Se和Te。
[0191] 有源层12可以使用化合物半导体实现。例如,有源层12可以使用II-VI族, 或III-V族化合物半导体实现。有源层12可以使用组成式(AixGaix)yiniyP(0彡X彡1、 0彡y彡1)实现。例如,有源层12可以包括AlGaInP、AlInP、GaP或GalnP。
[0192]第二导电半导体层13可以使用具有组成式(AlxGaix)ylniyP(0彡X彡1、0彡y彡1) 的半导体材料实现。第二导电半导体层13可以包括AlGaInP、AlInP、GaP或GalnP,以及可 以掺杂有P型掺杂物,诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba或C。
[0193] 例如,发光结构10可以通过包括从由Al、Ga、In和P组成的组中选择的至少两种 元素实现。
[0194] 窗口半导体层15可以使用具有组成式(AlxG
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