[发明专利]发光器件及包括该发光器件的发光器件封装

说明书

相关技术的交叉引用

本申请要求于2011年9月5日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2011-0089492的优先权，该韩国专利申请通过引用方式全部并入本申请中。

技术领域

本发明涉及一种发光器件以及包括该发光器件的发光器件封装。

背景技术

使用III-V族或II-VI族化合物半导体材料的发光器件，诸如发光二极管(LED)和激光二极管(LD)，依靠薄膜生长技术和器件材料的发展的优点可以呈现出诸如红、绿、蓝和紫外的各种颜色。也可以用荧光材料或者通过颜色混合高效地产生白光。此外，与诸如荧光灯和白炽灯的常规光源相比，这些发光器件具有诸如低功耗、半永久寿命、快速响应时间、安全以及环保等优点。

因此，这些发光元件越来越多地被应用于光通信单元的传输模块、作为构成液晶显示(LCD)装置的背光的冷阴极荧光灯(CCFL)的替代品的发光二极管背光、使用白光发光二极管作为荧光灯或白炽灯的替代品的照明设备、车辆的头灯以及交通灯。

氮化物半导体发光器件采用作为绝缘性衬底的蓝宝石衬底，这是因为可商购的衬底中没有具有与诸如GaN的氮化物半导体材料相同的晶体结构同时可与氮化物半导体材料晶格匹配的衬底。在这样的氮化物半导体发光器件中，在蓝宝石衬底和在该蓝宝石衬底之上生长的GaN层之间会存在晶格常数和热膨胀系数的差异。结果，在蓝宝石衬底和GaN层之间会发生晶格失配，使得大量晶体缺陷会存在于GaN层中。

这样的晶体缺陷会导致漏电流增大。当外部静电被施加到发光器件时，该发光器件的具有大量晶体缺陷的有源层会被由于静电而产生的强场损伤。一般地，已知GaN薄膜中存在密度为10¹⁰～10¹²/cm²的晶体缺陷(螺旋缺陷(threading defect))。

这样的具有大量晶体缺陷的氮化物半导体发光器件防御电的影响的能力会非常弱。为此，用于保护氮化物半导体发光器件免受静电和闪电影响的技术和标准化一直作为非常重要的技术问题而被强调。

一般地，常规的GaN发光器件具有这样的静电放电(ESD)特性，即，在人体模式(HBM)下，该器件能够耐受正向的高达数千伏的静电，而不能耐受反向的数百伏的静电。表现出这样的ESD特性主要是因为器件的晶体缺陷，如上所述。

为了改进这样的ESD特性并借此以保护发光器件免受ESD，提出将肖特基二极管或齐纳二极管与发光器件并联连接。然而，这一提议由于单独需要肖特基二极管或齐纳二极管而导致繁琐且导致制造成本增加。

因此，需要改进发光器件的结构，并借此以改进发光器件的ESD特性。

发明内容

实施例获得了对发光器件的静电放电(ESD)特性的改进，且因而获得了可靠性的提高。

在一个实施例中，发光器件包括：发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，其中，该第一导电类型半导体层、该有源层和该第二导电类型半导体层被设置为在相同方向上彼此邻近，该有源层包括交替地堆叠至少一次的阱层和势垒层，并且该阱层具有比该势垒层小的能带隙；掩模层，该掩模层设置在该第一导电类型半导体层中；第一电极，该第一电极设置在该第一导电类型半导体层上；和第二电极，该第二电极设置在该第二导电类型半导体层上，其中，该第一导电类型半导体层被形成有至少一个凹部。

在另一个实施例中，发光器件包括：发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；掩模层，该掩模层设置在该第一导电类型半导体层中，该掩模层包括窗口区；第一电极，该第一电极设置在该第一导电类型半导体层上；和第二电极，该第二电极设置在该第二导电类型半导体层上，其中，该第一导电类型半导体层包括被形成为与该掩模层的该窗口区垂直地重叠的至少一个凹部。