发光器件封装和包括该封装的发光设备的制造方法_2

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124的方向,即沿着+z轴的正方向顺序地在彼此之上堆叠。
[0041] 第一导电半导体层172可以利用例如掺杂有第一导电掺杂物的III-V或者II-VI 族化合物半导体实现。当第一导电半导体层172是η型半导体层时,第一导电掺杂物可以 是η型掺杂物,并且包括Si、Ge、Sn、Se,或者Te,而不限制于此。
[0042] 例如,第一导电半导体层172可以布置在衬底180A下面,并且可以包括具有 AlxIn yGau x y)N(0彡X彡1、0彡y彡1、0彡x+y彡1)的组分的半导体材料。第一导电半 导体层 172 可以包括选自 GaN、InN、AIN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、 AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP,和 InP 中的任何一种或者多种材料。
[0043] 有源层174布置在第一导电半导体层172和第二导电半导体层176之间。有源层 124是其中通过第一导电半导体层172注射的电子(或者空穴)和通过第二导电半导体层 176注射的空穴(或者电子)彼此相遇以发射具有由有源层174的构成材料的固有能带确 定的能量的光的层。有源层174可以形成为选自单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量 子阱结构、量子点结构,和量子线结构中的至少一种结构。
[0044] 有源层 174 可以包括具有 InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、 GaAs (InGaAs) /AlGaAs,和GaP (InGaP) /AlGaP的任何一种或者多种的配对结构的阱层和势 皇层,而不限制于此。阱层可以由具有比势皇层的带隙能量低的带隙能量的材料形成。
[0045] 导电覆层(未被示出)可以在有源层174以上和/或以下形成。导电覆层可以由 具有比有源层174的势皇层的带隙能量高的带隙能量的半导体形成。例如,导电覆层可以 包括GaN、AlGaN、InAlGaN,或者超晶格结构。另外,导电覆层可以掺杂有η型或者p型掺杂 物。
[0046] 在某些实施例中,有源层174可以发射具有特殊波长带的紫外光。这里,紫外光波 长带可以在从l〇〇nm到400nm的范围内。特别地,有源层174可以发射具有在从100nm到 280nm的范围内的波长带的光。然而,实施例不限于从有源层174发射的光的波长带。
[0047] 第二导电半导体层176可以布置在有源层174下面并且可以由半导体化合物形 成。第二导电半导体层176可以由例如III-V或者II-VI族化合物半导体形成。例如,第 二导电半导体层176可以包括具有In xAlyGai x yN(0彡X彡1、0彡y彡1、0彡x+y彡1)的 组分的半导体材料。第二导电半导体层176可以掺杂有第二导电掺杂物。当第二导电半导 体层176是p型半导体层时,第二导电掺杂物可以是p型掺杂物并且可以包括例如Mg、Zn、
[0048] 第一导电半导体层172可以是η型半导体层,并且第二导电半导体层176可以是 Ρ型半导体层。可替代地,第一导电半导体层172可以是ρ型半导体层,并且第二导电半导 体层176可以是η型半导体层。
[0049] 发光结构170可以以选自η-ρ结结构、ρ-η结结构、η-ρ-η结结构,和ρ-η-ρ结结构 中的任何一种结构实现。
[0050] 因为在图1和2中示出的发光器件封装100Α具有倒装芯片结合结构,并且因此从 有源层174发射的光可以通过第一接触层162、第一导电半导体层172,和衬底180Α发射。 为此,第一接触层162、第一导电半导体层172,和衬底180Α可以由光透射性材料形成。此 时,虽然第二导电半导体层176和第二接触层164可以由透射性或者非透射性材料,或者反 射材料形成,但是实施例可以不限于具体的材料。第一和第二接触层162和164每一个的 材料将在下面详细地描述。
[0051] 第一接触层162可以布置在第一导电半导体层172和第一焊盘142之间,以便将 第一导电半导体层172和第一焊盘142相互电连接。第一接触层162可以包括欧姆接触材 料,并且用作欧姆层。因此,单独的欧姆层(未被示出)可以是不必要的,或者单独的欧姆 层可以布置在第一接触层162以上或者以下。
[0052] 第二接触层164可以布置在第二导电半导体层176和第二焊盘144之间,以便将 第二导电半导体层176和第二焊盘144相互电连接。为此,如所示出地,第二接触层164可 以与第二导电半导体层176接触。
[0053] 第一和第二接触层162和164每一个可以反射或者传播从有源层174发射的光, 而非吸收光,并且可以由能够在第一和第二导电半导体层172和176上以良好质量生长的 任何材料形成。例如,第一和第二接触层162和164每一个可以由金属形成,并且可以由 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf 及其选择性组合形成。
[0054] 图3是在图2中示出的部分"A"的放大截面图。
[0055] 第二接触层164可以包括反射材料。例如,参考图3,第二接触层164可以包括透 明电极164-1和反射层164-2。
[0056] 反射层164-2可以由反射材料诸如银(Ag)形成。
[0057] 透明电极164-1可以布置在反射层164-2和第二导电半导体层176之间,并且反 射层164-2可以布置在透明电极164-1下面。透明电极164-1可以是透明导电氧化物(TC0) 膜。例如,透明电极164-1可以包括铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(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)、铝锌氧化物 (ΑΖ0)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、镓锌氧化物(GZ0)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au,或者 Ni/ IrOx/Au/ITO中的至少一种,并且不限于这些材料。
[0058] 第二接触层164可以具有欧姆特性并且可以包括用于与第二导电半导体层176欧 姆接触的材料。当第二接触层164用作欧姆层时,可以不形成单独的欧姆层(未被示出)。
[0059] 同时,第一焊盘142可以布置在第一焊料132和第一导电半导体层172之间,以便 将第一焊料132和第一导电半导体层172相互电连接。如在图1和2中示例性示出地,虽 然第一焊盘142可以以穿过第二导电半导体层176和有源层174以便电连接到第一导电半 导体层172的贯穿电极的形式实现,但是实施例不限于此。即,在另一实施例中,虽然未被 示出,但是第一焊盘142可以旁通(bypass)第二导电半导体层176和有源层174以由此电 连接到第一导电半导体层172。这样,第一焊盘142可以用作第一电极。
[0060] 第二焊盘144可以布置在第二焊料134和第二导电半导体层176之间,以便将第 二焊料134和第二导电半导体层176相互电连接。此时,虽然第二焊盘144可以以穿过第 一绝缘层154和156以便与第二接触层164接触的贯穿电极的形式实现,但是实施例不限 于此。即,在另一实施例中,第二焊盘144可以连接到第二接触层164而不穿过第一绝缘层 154和156。这样,第二焊盘144可以用作第二电极。
[0061] 第一和第二焊盘142和144每一个可以包括电极材料。
[0062] 同时,第一绝缘层152和154可以布置在第二导电半导体层176和第一焊盘142 之间,以便将第二导电半导体层176和第一焊盘142相互电绝缘。另外,第一绝缘层152和 154可以布置在有源层174和第一焊盘142之间,以便将有源层174和第一焊盘142相互电 绝缘。此时,第一绝缘层152可以定位成覆盖第二接触层164的侧部和上部。
[0063] 根据该实施例,第一绝缘层152、154和156每一个可以采取包括至少两个层的多 层结构的形式。例如,如在图3中示例性示出地,第一绝缘层154可以包括两个层,诸如第 一-第一绝缘层154-1和第一-第二绝缘层154-2。
[0064] 可替代地,第一绝缘层152、154和156每一个可以如此配置,使得包括至少两个 层的多个层重复。例如,如在图3中示例性示出地,第一绝缘层154可以如此配置,使得第 一-第一绝缘层154-1和第一-第二绝缘层154-2在彼此之上重复地堆叠。
[0065] 此时,构成第一绝缘层152、154和156的每一个的该至少两个层可以由具有不同 的热膨胀系数(CTE)的材料形成。参考图3,第一-第一绝缘层154-1的热膨胀系数和第 一-第二绝缘层154-2的热膨胀系数可以彼此不同。
[0066] 构成第一绝缘层152、154和156每一个的该至少两个层的每一个可以包括Si02、 Ti02、Zr02、Si3N4、A120 3,或者 MgF2中的至少一种。这里,Si02、Ti02、Zr02、Si 3N4、A1203,和 MgF2的热膨胀系数(CTE)可以分别地为(λ 55x10 6/K、9x10 6/K、8. 5x10 6/Κ、2· 5x10 6/K、 7· 5x10 6/K,和 10 到 15x10 6/K。
[0067] 此时,当在构成第一绝缘层152、154和156每一个的该至少两个层的立方(或者 体积)热膨胀系数的平均值CTE ave(在下文中称作"第一平均值")和衬底180Α的第一热 膨胀系数之间的差小于±3x10 6/K或者大于±9x1
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