发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001]实施例涉及一种发光器件。
【背景技术】
[0002]由于优异的物理和化学特性，诸如GaN的第II1-V族氮化物半导体作为半导体光学器件的基本材料而引人注目，半导体光学器件诸如为发光二极管(light emitting d1de，LED)、激光二极管(laser d1de，LD)和太阳能电池。
[0003]因为第II1-V族氮化物半导体光学器件具有蓝色和绿色发光频带并且展示高亮度和优异的可靠性，所以它已经作为发光器件的元件而引人注目。
[0004]可以由内量子效率和光提取效率(也称为“外量子效率”)确定发光器件的光效率。
[0005]与外界空气、或密封材料或衬底相比较，构成发光器件的氮化物半导体层具有高折射率，由此减小临界角，该临界角确定能够发射光的入射角的范围。为了这个原因，由有源层产生的大量光被全反射至氮化物半导体层，导致光损失和减小的光提取效率。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]实施例提供一种能够均匀地提高光提取效率的发光器件。
[0008]技术方案
[0009]在一个实施例中，一种发光器件，包括:发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取部，布置在所述发光结构上，其中所述光提取部包括:第一氮化物半导体层，布置在所述第一导电型半导体层上且具有第一湿蚀刻速率；以及第二氮化物半导体层，布置在所述第一氮化物半导体层上且具有第二湿蚀刻速率，以及具有第三湿蚀刻速率的第三氮化物半导体层，其中所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。
[0010]所述光提取部还可以包括:第一不均匀结构，包括突起和凹部，所述突起具有所述第二氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层堆叠的结构；以及第二不均匀结构，形成在所述第一不均匀结构的所述第三氮化物半导体层上。
[0011]所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第二氮化物半导体层可以具有不包括铝的组分。
[0012]所述第一氮化物半导体层至所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中每个的铝含量可以大于所述第二氮化物半导体层的铝含量。
[0013]所述第一氮化物半导体层的所述组分可以是AlxGau-χ)Ν(0〈χ<1)，所述第三氮化物半导体层的所述组分可以是AlyGa(1-y)N(0〈y<l)，并且所述第二氮化物半导体层的所述组分可以是AlzGa(i—Z)N(0 < z < I)，其中x和y比z大。
[0014]所述第一不均匀结构可以具有规则图案形状，并且所述第二不均匀结构可以具有不规则图案形状。
[0015]所述第一不均匀结构的所述凹部可以暴露所述第一氮化物半导体层的上表面。
[0016]所述光提取部还可以包括第三不均匀结构，所述第三不均匀结构形成在由所述第一不均匀结构的所述凹部暴露的所述第一氮化物半导体层的所述上表面上。
[0017]所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有5nm至50nm的厚度。
[0018]所述第一湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例、以及所述第三湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例可以是I: 5至1:1OO0
[0019]所述发光器件还可以包括:第一电极，布置在所述光提取部上；以及第二电极，布置在所述第二导电型半导体层下方。
[0020]在另一个实施例中，一种发光器件，包括:发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取部，布置在所述发光结构上，其中所述光提取部包括:第一氮化物半导体层，布置在所述发光结构上;第一不均匀结构，包括突起和凹部，所述突起包括布置在所述第一氮化物半导体层上的第二氮化物半导体层和布置在所述第一氮化物半导体层上的第三氮化物半导体层；以及第二不均匀结构，形成在所述第一不均匀结构的所述第三氮化物半导体层的表面上，其中所述第一氮化物半导体层具有第一湿蚀刻速率，所述第二氮化物半导体层具有第二湿蚀刻速率，所述第三氮化物半导体层具有第三湿蚀刻速率，并且所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。
[0021]所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第二氮化物半导体层可以具有不包括铝的组分。
[0022]所述第一氮化物半导体层至所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中每个的铝含量可以大于所述第二氮化物半导体层的铝含量。
[0023]所述第一氮化物半导体层的所述组分可以是AlxGau-χ)Ν(0〈χ<1)，所述第三氮化物半导体层的所述组分可以是AlyGa(1-y)N(0〈y<l)，并且所述第二氮化物半导体层的所述组分可以是AlzGa(i—Z)N(0 < z < I)，其中x和y比z大。
[0024]所述第一不均匀结构可以具有规则图案形状，并且所述第二不均匀结构可以具有不规则图案形状。
[0025]所述第一不均匀结构的所述凹部可以暴露所述第一氮化物半导体层的上表面。
[0026]所述光提取部还可以包括第三不均匀结构，所述第三不均匀结构形成在由所述第一不均匀结构的所述凹部暴露的所述第一氮化物半导体层的所述上表面上。
[0027]所述光提取部还可以包括第四不均匀结构，所述第四不均匀结构形成在所述突起的侧表面上。
[0028]所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有5nm至50nm的厚度。
[0029]所述第一湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例、以及所述第三湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例可以是I: 5至1:1OO0
[0030]所述发光器件还可以包括:第一电极，布置在所述光提取部上；以及第二电极，布置在所述第二导电型半导体层下方。
[0031]有益效果
[0032]实施例提供一种能够均匀地提高光提取效率的发光器件。
【附图说明】
[0033]图1是示出根据实施例的发光器件的剖视图。
[0034]图2至图8示出根据实施例的用于制造发光器件的方法。
[0035]图9示出由图5的干蚀刻形成的凹槽的放大视图。
[0036]图10示出图1所示的光提取部的第一实施例。
[0037]图11示出图1所示的光提取部的第二实施例。
[0038]图12示出图1所示的光提取部的第三实施例。
[0039]图13示出图1所示的光提取部的第四实施例。
[0040]图14示出图1所示的光提取部的第五实施例。
[0041]图15示出图1所示的光提取部的第六实施例。
[0042]图16A至图16E示出被包含在光提取部中的第一不均匀结构的突起的实施例。
[0043]图17A至图17C示出图10所示的第一不均匀结构的突起的其他实施例。
[0044]图17D至图17F示出图14所示的第一不均匀结构的突起的其他实施例。
[0045]图18示出根据图10所示突起的高度，发光器件的光提取效率的仿真结果。
[0046]图19示出根据具有半球形或椭圆半球形突起的高度，发光器件的光提取效率的仿真结果。
[0047]图20示出根据具有截头锥形突起的高度，发光器件的光提取效率的仿真结果。
[0048]图21示出根据另一个实施例的发光器件封装。
[0049]图22示出根据另一个实施例的包括发光器件的照明装置。
[0050]图23示出根据另一个实施例的包括发光器件的显示装置。
【具体实施方式】
[0051]下文中，将参照附图和关于实施例的描述清楚地理解实施例。在实施例的描述中，应该理解，当诸如层(膜)、区域、图案或结构的元件被称为在诸如层(膜)、区域、焊盘或图案的另一个元件“上”或“下”时，术语“上”或“下”指元件直接地在另一个元件上方或下方或者也可以存在中间层。还可以理解地是，“上”或“下”是基于附图来确定的。
[0052]在附图中，为了方便描述和精确起见，元件的尺寸可以被夸大、省略或示意性示出。另外，元件的尺寸并不意味着元件的实际尺寸。在可能的情况下，贯穿附图将使用相同的附图标记来指代相同的部件。下文中，将参照附图描述根据实施例的发光器件。
[0053]图1示出了根据实施例的发光器件100的剖视图。
[0054]参照图1，发光器件100包括第二电极205、保护层50、电流阻挡层60、发光结构70、钝化层80、第一电极90和光提取部210。
[0055]第二电极205支撑发光结构70并且与第一电极90—起为发光结构70供电。
[0056]第二电极205可以包括支撑衬底10、粘合层15、扩散防止层20、反射层30和欧姆层
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[0057]支撑衬底10可以支撑发光结构70。支撑衬底10可以是导电材料，例如包括铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)和铜钨(Cu-W)中至少一种的金属，或者包括S1、Ge、GaAs、ZnO和SiC中至少一种的半导体。
[0058]粘合层15可以布置在支撑衬底10与扩散防止层20之间，并且可以作用为将支撑衬底10粘附到扩散防止层20。在省略扩散防止层20的情形下，粘合层15可以布置在支撑衬底10与反射层30之间。可替代地，在省略扩散防止层20和反射层30的情况下，粘合层15可以布置在支撑衬底10与欧姆层40之间。
[0059 ] 例如，粘合层15可以包括粘合金属，例如，包括Au、Sn、N1、Nb、I η、Cu、Ag和Pd中至少一种的金属或合金。
[0060]粘合层15被形成为通过接合来粘附支撑衬底10，并且当通过镀覆或沉积形成支撑衬底1时，可以省略粘合层15。
[0061 ]扩散防止层20可以布置在支撑衬底10与反射层30之间、以及支撑衬底10与保护层50之间，并且可以防止粘合层15和支撑衬底10的金属离子穿过反射层30和欧姆层40，并且扩散至发光结构70。例如，扩散防止层20可以包括屏障材料，例如N1、Pt、T1、W、V、Fe和Mo中的至少一种，并且可以是单层或多层。
[0062]反射层30可以布置在扩散防止层20上，并且可以反射从发光结构70入射的光以提高光提取效率。反射层30可以由反光材料形成，例如包括Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中至少一种的金属或合金。
[0063]使用金属或合金和透光导电材料，反射层30可以形成为多层，例如IZ0/N1、AZ0/Ag、IZO/Ag/Ni或AZO/Ag/Ni。
[0064]欧姆层40可以布置在反射层30与第二导电型半导体层72之间，并且欧姆接触第二导电型半导体层72，以有助于对发光结构70的电力供给。通过选择性地使用透光导电层和金属可以形成欧姆层40。
[0065]例如，欧姆层40可以包括欧姆接触第二导电型半导体层72的金属材料并且金属材料可以例如包括Ag、N1、Cr、T1、Pd、Ir、Sn、Ru、Pt、Au和Hf中的至少一种。
[ΟΟ??]保护层50可以布置在第二电极205的边缘处。
[0067]如图1所示，保护层50布置在扩散防止层30的边缘处，但不限于此。在另一个实施例中，保护层50可以布置在欧姆层40的边缘处，或反射层30的边缘处、或支撑衬底10的边缘处。
[0068]保护层50可以防止由发光结构70与第二电极205之间的界面分离引起的发光器件100可靠性的恶化。保护层50可以由非导电材料形成，例如Zn0、Si02、Si3N4、Ti0x(其中X为正实数)或Al2O3。
[0069]电流阻挡层60可以布置在欧姆层40与发光结构70之间，并且可以分散发光结构70内存在的电流，从而提尚光学效能。
[0070]电流阻挡层60的上表面可以接触第二导电型半导体层72和下表面，或者电流阻挡层60的下表面和侧表面可以接触欧姆层40。
[0071]电流阻挡层60可以被布置为使得其至少其