[发明专利]发光装置

说明书

公开了一种发光装置，其包括：发光的有源层；以及设置于所述有源层上的透光层，所述透光层具有面对所述有源层的下部，其中所述透光层的侧部或上部的至少一个具有经表面处理的图案部分。

技术领域

实施例涉及发光装置，尤其涉及一种紫外发光装置。

背景技术

发光二极管(LED)是通过利用化合物半导体的特性将电转换成红外光或可见光来发送和接收信号或用作光源等的半导体装置。

III-V族氮化物半导体因其物理和化学性质受到很大关注，作为用于诸如发光二极管(LED)或激光二极管(LD)的发光装置的基本材料。

这种发光二极管不包含对环境有害的物质，如在诸如白炽灯或荧光灯的传统照明设备中使用的汞(Hg)，从而有利地具有优异的环保、长寿命和低功耗，因此用作传统光源的替代物。

图1是具有普通的倒装焊(flip bonding)结构的LED的剖视图。

图1所示的LED包括：底座10，钝化层12，第一和第二电极垫14 和16，凸块18、20和22，第一和第二电极层24和26，半导体层30， AlN层40和蓝宝石衬底42。半导体层30包括p型半导体层32、有源层 34和n型半导体层36。

图1所示的LED中，从有源层34发射的光穿过n型半导体层36和 AlN层40，然后经由蓝宝石衬底42向上射出。此时，按照斯涅尔定律，由于n型半导体层36、AlN层40和蓝宝石衬底42之间的折射率的差异，从有源层34发射的一部分光2不从蓝宝石衬底42逃逸，而是发生全内反射且被吸收在半导体层30中，由此造成发光效率的劣化。

当图1所示的LED是发射蓝光波长带的蓝色LED时，可省略AlN 层40，且n型半导体层36可由GaN形成。然而，当图1所示的LED是发射深紫外(DUV)光波长带的DUV LED时，需要形成AlN层40，且 n型半导体层36由AlGaN形成。AlN具有2.3的折射率，蓝宝石衬底42 具有1.82的折射率，以及接触蓝宝石衬底42的空气具有1的折射率。据此，存在于光通道中的媒介之间的折射率差异大大增加，不利地使全内反射损失最大化，由此降低了光提取效率。

图2是比较在蓝色LED和DUV LED的情况下从蓝宝石衬底50的侧表面射出的光量的视图，其中θ_A代表入射角，以及θ_B代表折射角。

图2的附图标记‘52’对应于蓝色LED情形下的GaN缓冲层40或 GaN发光结构36，而对应于DUV LED情形下的AlN层40。在这种情况下，假设从蓝色LED发出的光的波长λ为450nm以及从DUV LED发出的光的波长λ为280nm，各层50和52的折射率如下表1所示。

表1

此外，具有450nm的波长λ的蓝光LED和具有280nm的波长λ的 DUV LED的全内反射角θ_TIR、入射角θ_A和折射角θ_B如下表2所示。

表2