[发明专利]发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。

背景技术

由于其物理和化学特性，III-V族氮化物半导体已经被广泛地用作用于诸如发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)的发光器件的主要材料。通常，III-V族氮化物半导体包括具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，以及0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。

LED是通过使用化合物半导体的特性将电信号转换为红外线或者光来发送/接收信号的半导体器件。LED还被用作光源。

使用半导体材料的LED或者LD主要用于发光器件以提供光。例如，LED或者LD被用作用于诸如蜂窝电话的键盘发光部分、电子标识牌、以及照明装置的各种产品的光源。

发明内容

实施例提供具有新颖的光提取结构的发光器件。

实施例提供发光器件，其中，光提取结构形成在距离衬底比距离有源层更近的至少一个半导体层的侧表面上。

实施例提供发光器件，该发光器件包括：光提取结构和透射层，该透射层具有低于衬底和有源层之间的半导体层的侧表面上的半导体层的折射率的折射率。

实施例提供包括发光器件的发光器件封装和照明系统。

根据实施例，发光器件包括发光结构层，该发光结构层包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第二导电类型半导体层；第一光提取结构，该第一光提取结构设置在第一导电类型半导体层的外部上并且包括形成为台阶结构的多个上表面和多个侧表面；以及在第一导电类型半导体层的第一光提取结构上的透射层。

根据实施例，发光器件包括：衬底；发光结构层，该发光结构层包括在衬底上的第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的有源层、以及在有源层上的第二导电类型半导体层；第一光提取结构，该第一光提取结构形成在第一导电类型半导体层的外周部分处并且具有形成为台阶结构的多个侧表面和多个上表面；以及在第一导电类型半导体层的第一光提取结构上的透射层，其中设置在第一导电类型半导体层的外周部分处的上表面是Ga-面。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的半导体发光器件的侧截面图；

图2是图1的平面图；

图3至图6是示出制造根据实施例的半导体发光器件的方法的视图；

图7是示出根据第二实施例的半导体发光器件的侧截面图；

图8是示出包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的视图；

图9是示出根据实施例的显示设备的视图；

图10是根据另一实施例的显示设备的视图；以及

图11是根据实施例的照明单元的视图。

具体实施方式

在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一焊盘或另一图案的“上”或“下”时，它可以“直接”或“间接”在另一衬底上、层(或膜)、区域、焊盘或图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。已经参考附图描述层的这样的位置。

为了方便或清楚起见，附图中所示的每层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性绘制。另外，元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。

在下文中，将会参考附图描述实施例。

图1是示出根据第一实施例的发光器件的侧截面图，并且图2是图1的平面图。

参考图1，发光器件100包括衬底111、第一半导体层115、第一导电类型半导体层121、有源层123以及第二导电类型半导体层125。

衬底111可以包括绝缘衬底或者导电衬底。例如，衬底111可以包括Al₂O₃、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一个。衬底111可以包括包含蓝宝石的绝缘且透明衬底。

衬底111具有凹凸结构113，并且凹凸结构113可以形成在衬底111的上表面和底表面中的至少一个上。优选地，凹凸结构113可以形成在衬底111的上部处，并且可以包括不均匀图案、纹理图案以及粗糙图案中的至少一个。凹凸结构113的至少一个图案可以包括条纹形状或者凸透镜形状。

凹凸结构113可以包括多个凸部，该凸部由于衬底111的蚀刻工艺而使得进一步突出为高于衬底111的上表面。根据另一实施例，凹凸结构113可以在衬底111和第一半导体层115之间包括不同于衬底111的材料的材料。