[发明专利]发光器件以及照明系统

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、发光器件封装件以及照明系统。

背景技术

发光器件包括具有将电能转换为光能的特性的P-N结二极管。发光器件可以包括属于周期表上的第III族和第V族的化合物半导体。发光器件可通过调节化合物半导体的组分比率来表现出各种颜色。

当向LED施加正向电压时，N层的电子与P层的空穴复合，使得可以生成与导带和价带之间的能隙对应的能量。该能量主要以热或光的形式发出。在LED的情况下，该能量形成为光的形式。

例如，氮化物半导体表现出优异的热稳定性和宽的带隙能量(bandgap energy)，使得氮化物半导体在光学器件和高功率电子器件的领域显著突出。特别地，采用氮化物半导体的蓝色、绿色和UV发光器件已经商业化并被广泛使用。

近来，由于对高效率LED需求的增加，所以已经提出对改进发光强度的要求。根据相关技术，随着电流的增大，出现了电流拥挤现象，降低了光输出功率(Po)，这称为“电流拥挤(current crowding)现象”。

因此，提高对改进电流散布和发光强度的要求以便于克服电流拥挤。

另外，根据相关技术，表现出高迁移率的电子(热电子)未被限制到量子阱中，而溢出到P型半导体层中，使得发光效率降低。

发明内容

本发明提供了一种能够通过改进电流散布来改进发光强度的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件以及照明系统。

另外，本发明提供了一种能够通过将电子限制到有源层中来改进发光效率的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件以及照明系统。

根据本发明，提供了一种发光器件，该发光器件包括：第一导电型半导体层(112)；在所述第一导电型半导体层(112)上的In_xGa_1-xN层(151)(其中，0<x≤1)；在所述In_xGa_1-xN层(151)上的GaN层(152)；在所述GaN层(152)上的第一Al_y1Ga_1-y1N层(153)(其中，0<y1≤1)；在所述第一Al_y1Ga_1-y1N层(153)上的有源层(114)；以及在所述有源层(114)上的第二导电型半导体层(116)。

根据本发明，提供了一种发光器件，该发光器件包括：第一导电型半导体层(112)；在所述第一导电型半导体层(112)上的In_xGa_1-xN层(151)(其中，0<x≤1)；在所述In_xGa_1-xN层(151)上的GaN层(152)；在所述GaN层(152)上的第一Al_y1Ga_1-y1N层(153)(其中，0<y1≤1)；在所述第一Al_y1Ga_1-y1N层(153)上的GaN基超晶格层(124)；在所述GaN基超晶格层(124)上的有源层(114)；以及在所述有源层(114)上的第二导电型半导体层(116)。所述GaN基超晶格层(124)可以具有在从所述第一导电型半导体层(112)朝向所述有源层(114)的方向上降低的带隙能级(bandgap energy level)。第一带隙能级与第二带隙能级之间的差(D)可以等于或高于所述GaN基超晶格层(124)的光子能级。

另外，提供了一种包括包含发光器件的照明单元的照明系统。

本发明可以提供能够通过改进电流散布来改进发光强度的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件以及照明系统。

本发明可以提供能够通过将电子限制到有源层中来提高发光效率的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件以及照明系统。

附图说明

图1是示出了根据第一实施方案的发光器件的截面图。

图2是示出了根据第一实施方案的发光器件的能带图的视图。

图3是示出了根据实施方案的发光器件的电子浓度数据的图表。

图4是示出了根据第二实施方案的发光器件的截面图。

图5是示出了根据第二实施方案的发光器件的能带图的图表。

图6至图7是示出了根据实施方案的发光器件的制造工艺的截面图。

图8是示出了根据实施方案的发光器件封装件的截面图。

图9是示出了包括根据实施方案的发光器件的照明系统的实例的分解透视图。