[发明专利]半导体发光器件

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求于2007年7月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2007-0073494号的优先权，其公开的内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及一种半导体发光器件，更具体地，涉及这样的一种半导体发光器件，其具有良好的光提取效率以通过增大反射层的全反射率来有效地反射进入该器件的光，并且可以通过维持有效发光面积以及增大反射层的反射率来防止工作电压增大。

背景技术

通常，半导体发光器件包括发射光的半导体材料。例如，发光二极管(LED)具有使用二极管来将通过电子和空穴的再结合而产生的能量转化为光并发射所产生的光的半导体结。半导体发光器件被广泛地用作照明设备、显示装置、和光源。考虑到节能和环保，已经加速开发半导体发光器件，这是由于其可以低功耗地发射具有期望波长的光并防止发射诸如汞的有害于环境的物质。

具体地，蜂窝式电话小键盘、侧面取景器、和闪光灯(其使用近年来积极开发并广泛使用的氮化镓(GaN)基发光二极管)的广泛使用有助于使用发光二极管的普通照明设备的积极开发。发光二极管的应用(例如，大型TV的背光单元、汽车的前灯、和普通的照明设备)已从小型便携式产品发展为具有高功率、高效率、和高可靠性的大型产品。因此，需要具有满足相应产品的特性的光源。

图1是示出了根据现有技术的半导体发光器件1的截面图。在图1中，在半导体发光器件1中，反射电极20形成在衬底10上。

半导体发光器件1包括衬底10、第一导电类型半导体层30、第二导电类型半导体层50、和形成在第一和第二导电类型半导体层30和50之间的用于产生光的有源层40。第一和第二导电类型半导体层30和50是不同导电类型的半导体层。此外，反射电极20设置在衬底10和第一导电类型半导体层30之间。

如图1所示的半导体发光器件1被设计为将由有源层40产生的光提取到第二导电类型电极60。然而，当将电压施加至第二导电类型半导体层50、第一导电类型半导体层30、和有源层40，并且有电流流过其中时，在有源层40的预定点处全向地产生光，并且该光移动。

因此，当光沿不期望的方向移动时，例如，在实际产生的光没有被提取到半导体发光器件1的外部而是移向衬底10的情况下，该光在半导体发光器件1内损失并且没有被提取。反射电极20被设置为使沿光提取方向的相反方向而移向衬底10的光改变方向并移向光提取方向。

在高电流运行期间的电阻和发热方面与使用不导电蓝宝石衬底的水平电极型LED相比，与LED相反具有导电支撑衬底并且不具有蓝宝石衬底的垂直电极型LED更加有利。为了提高垂直电极型LED的效率，在表面处形成引起漫反射的不规则图案以提高光提取效率，或者提高反射电极的反射率以减少电极吸收的光。

因此，反射电极20通常由相对于可见光线(尤其是蓝色光)具有高反射率并具有良好的电特性的Ag或Al形成，以获得较好的电流。然而，为了制造具有高效率的LED，需要使反射率进一步增大。此外，参考图1，反射电极20包含Ni 22以及Ag 21。由于Ag21与第一导电类型半导体层30的粘附力弱，所以将Ni 22用作粘合材料。然而，当在反射电极20中包含Ni 22时，Ni 22吸收从反射层40移动的光，从而降低了反射电极20的反射率。

图2是示出了根据图1所示的半导体发光器件的反射电极中的入射角而变化的反射率的曲线图。在图2中，使用包括在蓝色LED中的反射电极来测量反射率。参考图1和图2，可以看出，当仅使用Ag 21时，获得了最高的反射率。当由于Ag 21的弱粘附力而添加了Ni 22时，由于增加了Ni 22的含量而降低了取决于入射角的反射率。

因此，需要一种以低成本易于提高半导体发光器件的光提取效率的方法。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种半导体发光器件，其通过提高反射层的全反射率以及有效地反射移入发光器件的光而具有良好的光提取效率。

本发明的另一个方面提供了一种半导体发光器件，其可以通过保持有效的发光面积以及增大反射层来防止工作电压增大。

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体发光器件，其包括：衬底；叠层(stack)，具有顺序地堆叠在衬底上的第一导电类型半导体层、有源层、和第二导电类型半导体层；以及反射电极，设置在衬底和叠层之间以反射从有源层产生的光。