紫外线发光器件和发光器件封装制造技术

实施例涉及一种紫外发光器件、紫外发光器件的制造方法、发光器件封装以及照明装置。根据实施例的紫外发光器件包括：具有光提取结构的第一导电型第一半导体层；在第一导电型第一半导体层上的蚀刻阻挡层；在蚀刻阻挡层上的第一导电型第二半导体层；在第一导电型第二半导体层上的有源层；在有源层上的第二导电型半导体层；以及设置在蚀刻阻挡层和有源层之间的电子传播层，其中电子传播层包括第一导电型未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层、未掺杂的AlN、和第一导电型AlGaN基第二半导体层，从而由于第一导电型未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层与未掺杂的AlN之间的晶格常数差异，通过压电产生内部场，从而诱导电子在第一导电型未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层与未掺杂的AlN之间的界面处传播，因而能够改善电子传播。

UV light emitting devices and packaging of light emitting devices

The embodiment relates to an ultraviolet light emitting device, a manufacturing method of an ultraviolet light emitting device, a light-emitting device package and an illumination device. The UV light emitting devices, according to the example, include the first conductive first semiconductor layer with an optical extraction structure; an etch barrier on the first conductive first semiconductor layer; the first conductive second semiconductor layer on the etch barrier layer; an active layer on the first conductive second half guide layer; on the active layer. Second conductive semiconductor layer; and electronic propagation layer set between the etch barrier layer and the active layer, in which the electronic propagation layer includes the first conductive AlGaN based or GaN based semiconductor layer, the undoped AlN, and the first conductive AlGaN base second semiconductor layer, from the first conductive AlGaN The difference between the lattice constants between the GaN based semiconductor layer and the undoped AlN generates the internal field by piezoelectricity, thus inducing electrons to propagate at the interface between the first doped AlGaN or GaN based semiconductors and the undoped AlN, thus improving the electron propagation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紫外线发光器件和发光器件封装
实施例涉及一种紫外发光器件、一种用于制造该紫外发光器件的方法、一种发光器件封装以及一种照明器件。
技术介绍
发光器件(LED)是具有将电能转换成光能的特性的pn结二极管，并且可以通过混合周期表上的第III-V族元素或第II-VI族元素来形成，并且可以通过调整化合物半导体的组成比来表现各种颜色。氮化物半导体由于其高的热稳定性和宽的带隙能量而在光学器件和高输出电子器件的发展领域受到极大关注。具体地，使用氮化物半导体的紫外(UV)LED、蓝色LED、绿色LED、红色LED等被商业化并广泛使用。UVLED是发射200至400nm波长范围内的光的发光器件。UVLED由短波长和长波长组成，具体取决于应用。短波长用于灭菌或净化，长波长可用于曝光装置或固化装置等。同时，为了提高光提取效率，UVLED通过诸如光电化学(PEC)等的方法在n型半导体层上形成光提取图案。然而，光提取图案的过蚀刻可能发生在n型半导体层中，并且过蚀刻导致短路。即，通常的n型半导体层中通过PEC形成光提取图案由于短路等而具有成品率下降的问题。同时，通常的UVLED具有电流集中在与电极相邻区域中的问题。
技术实现思路
【技术问题】实施例可以提供能够改善电子传播(spread)的紫外发光器件、用于制造紫外发光器件的方法、发光器件封装和照明器件。此外，实施例可以提供能够改善缺陷的紫外发光器件、用于制造紫外发光器件的方法、发光器件封装和照明器件。【技术方案】根据实施例的紫外发光器件包括：具有光提取结构的第一导电型第一半导体层；在第一导电型第一半导体层上的蚀刻阻挡层；在蚀刻阻挡层上的第一导电型第二半导体层，在第一导电型第二半导体层上的有源层；在有源层上的第二导电型半导体层；以及设置在所述蚀刻阻挡层和所述有源层之间的电子传播层(electronspreadinglayer)，其中所述电子传播层包括第一导电型或未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层、未掺杂的AlN、和第一导电型AlGaN基第二半导体层，从而由于第一导电型或未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层与未掺杂的AlN之间的晶格常数的差异，通过压电产生内场，并且诱导电子在第一导电型或未掺杂的AlGaN基或GaN基半导体层与未掺杂的AlN之间的界面处传播，可以改善电子传播。根据实施例的发光器件封装可以包括所述紫外发光器件。【有益效果】在实施例的紫外发光器件中，光提取图案的深度受到限制，从而可以改善由短路导致的成品率降低。另外，实施例的紫外发光器件可以改善结晶度。另外，实施例的紫外发光器件可以改善电子传播。附图说明图1是示出根据实施例的紫外发光器件的平面图。图2是沿着图1的线I-I'截取的紫外发光器件的截面图。图3是示出实施例的蚀刻阻挡层和电子传播层的截面图。图4是示出实施例的蚀刻阻挡层和电子传播层的能带隙图的视图。图5至图9是示出根据实施例的用于制造紫外发光器件的方法的截面图。图10是示出根据另一实施例的紫外发光器件的截面图。图11是示出根据另一实施例的蚀刻阻挡层和电子传播层的截面图。图12是示出根据实施例的发光器件封装的截面图。具体实施方式在实施例的描述中，将理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一层(或膜)、区域、图案或结构“上方/之上”或“之下”时，术语“上方/之上”和“之下”包括“直接”和“通过插入其它层(间接)”的含义。此外，关于每个层的“上方/之上”或“之下”的参考将基于附图进行。图1是示出根据实施例的紫外发光器件的平面图，图2是沿着图1中的线I-I'截取的紫外发光器件的截面图，图3是示出实施例的蚀刻阻挡层和电子传播层的截面图，图4是示出实施例的蚀刻阻挡层和电子传播层的能带隙图的图。如图1至图4所示，根据实施例的紫外发光器件100可以包括发光结构110。发光结构110可以包括：第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a，蚀刻阻挡层120，电子传播层130，第一导电型的AlGaN基第二半导体层112b，有源层114，和第二导电型的AlGaN基半导体层116。第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a和第一导电型的AlGaN基第二半导体层112b可以被实现为半导体化合物，例如，诸如II-IV族和III-V族的半导体化合物，并且可以掺杂第一导电型掺杂剂。例如，第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a和第一导电型的AlGaN基第二半导体层112b可以包括具有AlnGa1-nN(0≤n≤1)的经验公式的半导体材料。当第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a和第一导电型的AlGaN基第二半导体层112b是n型半导体层时，可以包括Si、Ge、Sn、Se和Te作为n型掺杂剂，但是本专利技术不限于此。第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a可以包括用于提高光提取效率的光提取图案113。光提取图案113可以通过诸如PEC的方法形成，但是不限于此。光提取图案113可以形成为具有规则的形状和排列，并且可以形成为具有不规则的形状和排列。光提取图案113可以将从有源层114产生并且从第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a的上表面全反射以被重新吸收的光折射到外部，由此提高光提取效率。第一导电型AlGaN基第二半导体层112b的厚度可以是1500nm或更大。例如，第一导电型的AlGaN基第二半导体层112b的厚度可以是1500至2500nm，但是不限于此。蚀刻阻挡层120可以限制光提取图案113的形成深度。例如，蚀刻阻挡层120可以包括AlN120a和第一导电型AlGaN基第三半导体层120b。这里，AlN120a可以包括第一导电型掺杂剂，但不限于此。AlN120a的Al具有比第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a的Ga更大的键能。结果，蚀刻阻挡层120的蚀刻速率可以比第一导电型的AlGaN基第一半导体层112a的蚀刻速率慢。因此，在通过蚀刻第一导电型AlGaN基第一半导体层112a而形成光提取图案113时，借助蚀刻阻挡层120的缓慢蚀刻速率，光提取图案113难以具有穿透蚀刻阻挡层120的深度。蚀刻阻挡层120可以形成为使得AlN120a和第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b以五对或更多对交替。例如，蚀刻阻挡层120可以形成为使得AlN120a和第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b以5到15对交替。当AlN120a和第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b以少于五对交替时，蚀刻阻挡层120的蚀刻阻挡效果可能劣化。当AlN120a和第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b以超过15对交替时，由于晶格常数的差异，蚀刻阻挡层120的结晶度可能劣化。AlN120a的厚度可以是0.5nm或更大。例如，AlN120a的厚度可以是0.5至3nm。当AlN120a的厚度小于0.5nm时，蚀刻阻挡效果可能劣化。当AlN120a的厚度超过3nm时，晶格小的AlN120a可能使结晶度劣化，并且载流子注入效率可能劣化。第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b的厚度可以是1nm或更大。例如，第一导电型的AlGaN基第三半导体层120b的厚度可以是1至5nm。当第一导电型AlGaN基第三半导体层120b的厚度小于1nm时，电子传播效果可能劣化，并且当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外发光器件，包括：具有光提取结构的第一导电型第一半导体层；在所述第一导电型第一半导体层上的蚀刻阻挡层；在所述蚀刻阻挡层上的第一导电型第二半导体层，在所述第一导电型第二半导体层上的有源层；在所述有源层上的第二导电型半导体层；以及设置在所述蚀刻阻挡层与所述有源层之间的电子传播层，其中所述电子传播层包括未掺杂的AlN和第一导电型AlGaN基第二半导体层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.09 KR 10-2015-01566381.一种紫外发光器件，包括：具有光提取结构的第一导电型第一半导体层；在所述第一导电型第一半导体层上的蚀刻阻挡层；在所述蚀刻阻挡层上的第一导电型第二半导体层，在所述第一导电型第二半导体层上的有源层；在所述有源层上的第二导电型半导体层；以及设置在所述蚀刻阻挡层与所述有源层之间的电子传播层，其中所述电子传播层包括未掺杂的AlN和第一导电型AlGaN基第二半导体层。2.根据权利要求1所述的紫外发光器件，其中所述第一导电型第一半导体层、所述第一导电型第二半导体层和所述第二导电型半导体层由AlGaN系化合物构成，并且所述电子传播层包括：设置在所述蚀刻阻挡层上的第一导电型AlGaN基第一半导体层或未掺杂的AlGaN基第一半导体层；和设置在所述第一导电型AlGaN基第二半导体层上的未掺杂的AlGaN基半导体层。3.根据权利要求2所述的紫外发光器件，其中所述第一导电型AlGaN基第一半导体层的厚度为5至20nm。4.根据权利要求1所述的紫外发光器件，其中所述未掺杂的AlN的厚度为0.5至1.5nm。5.根据权利要求2所述的紫外发光器件，其中所述第一导电型AlGaN基第二半导体层具有AlbGa1-bN(0.25≤b≤0.35)的组成比，并且Al组分随着朝向所述未掺杂的AlGaN基半导体层而逐渐减小。6.根据权利要求2所述的紫外发光器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴赞槿，金设禧，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR