半导体器件和包括该半导体器件的半导体器件封装制造技术

一个实施例公开了一种半导体器件和一种包括该半导体器件的半导体器件封装，该半导体器件包括：发光结构，包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和设置在第一和第二导电半导体层之间的有源层；与第一导电半导体层电连接的第一电极；以及与第二导电半导体层电连接的第二电极，其中第二导电半导体层包括第二电极被设置在其上的第一表面并且具有从第一表面到第二点的第二最小距离W2与从第一表面到第一点的第一最小距离W1的比率(W2：W1)1：1.25至1：100，分别地，第一点是具有与有源层的最靠近第二导电型半导体层的阱层的铝成分相同成分的点，第二点是第二导电半导体层的铝成分和掺杂剂成分相同的点。

Semiconductor devices and packaging of semiconductor devices including the semiconductor devices

One embodiment discloses a semiconductor device and a semiconductor device package including the semiconductor device, which includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer and an active layer between the first and second conductive semiconductor layers, a first electrode electrically connected to the first conductive semiconductor layer, and a second conductive half. A second electrode electrically connected to the conductor layer, in which the second conductive semiconductor layer includes the first surface on which the second electrode is set and has the ratio of the second minimum distance W2 from the first surface to the second point to the first minimum distance W1 from the first surface to the first point (W2:W1) 1:1.25 to 1:100, respectively, and the first point is the semiconductor having the closest second conductive type to the active layer. The second point is that the Al composition of the second conductive semiconductor layer is the same as that of the dopant.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体器件和包括该半导体器件的半导体器件封装
实施例涉及一种半导体器件和一种包括该半导体器件的半导体器件封装。
技术介绍
包括诸如GaN和AlGaN之类的化合物的半导体器件具有诸如可调节的宽带隙能之类的许多优点并且因此可以广泛用作发光器件、光接收器件、各种二极管等。特别地，由于薄膜生长技术和器件材料的发展，使用III-V或II-VI族化合物半导体的发光器件或者诸如激光二极管之类的发光器件可以实现各种颜色的光，例如红光、绿光、蓝光和紫外光，也可以通过使用荧光材料或组合颜色实现高效的白色光线。与诸如荧光灯、白炽灯之类的传统光源相比，这些发光器件也具有低功耗、半永久寿命、快速响应速度、安全和环保等优点。另外，当使用III-V或II-VI族化合物半导体制造诸如光学检测器或太阳能电池之类的光接收器件时，由于器件材料的发展，由于各种波长范围的光吸收可以产生光电流。因而，可以使用从伽马射线到无线电波长范围的各种波长范围内的光。另外，光接收器件具有快速响应时间、安全、环保以及易于调整器件材料的优点，并且可以容易地用于功率控制、微波电路或通信模块。因此，半导体器件已经广泛用于以下场合：光通信装置的传输模块；替代冷阴极荧光灯(CCFL)的发光二极管背光，该冷阴极荧光灯(CCFL)用于形成液晶显示(LCD)器件的背光；白色发光二极管灯，用于替代荧光灯或白炽灯；车辆前灯；交通信号灯；以及用于检测气体或火灾的传感器。此外，半导体器件还可以广泛用于高频应用电路、其他功率控制器件以及甚至通信模块。具体地，发出紫外线波长范围的光的发光器件由于其固化或消毒作用而可以用于固化、医疗和消毒用途。近来，已经积极进行了有关紫外发光器件的研究，但是紫外发光器件难以垂直实现，并且在衬底分离工艺中的结晶度也降低。
技术实现思路
技术问题实施例提供了一种垂直式紫外发光器件。实施例还提供了一种具有增强的光输出功率的发光器件。实施例要解决的问题不限于此，而是包括以下技术方案和通过实施例可理解的效果的目的。解决方案根据本专利技术的实施例的半导体器件包括：发光结构，发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，有源层设置在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间；与第一导电半导体层电连接的第一电极；以及与第二导电半导体层电连接的第二电极。第二导电半导体层可以包括其上设置有第二电极的第一表面。第二导电半导体层的第二最短距离W2与第一最短距离W1的比率(W2：W1)可以为1：1.25至1：100，第二最短距离W2是从第一表面到第二点的距离，第一最短距离W1是从第一表面到第一点的距离。第一点可以是这样一个点，在该点处，第二导电半导体层的铝成分与最靠近第二导电半导体层的有源层的阱层的铝成分相同。第二点可以是这样一个点，在该点处，第二导电半导体层具有与铝成分相同的掺杂剂成分。专利技术的有益效果根据实施例，可以制造垂直式紫外发光器件。还可以增强光输出功率。本专利技术的各种有利的优点和效果不限于以上描述，并且可以通过详细描述本专利技术的实施例容易地理解这些优点和效果。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的发光结构的概念视图；图2是示出根据本专利技术的实施例的发光结构的铝成分的曲线图；图3是根据本专利技术的第一实施例的发光结构的二次离子质谱(SIMS)曲线图；图4是图3的局部放大图；图5是根据本专利技术的第二实施例的发光结构的SIMS曲线图；图6是图5的局部放大图；图7是根据本专利技术的第三实施例的发光结构的SIMS曲线图；图8是图7的局部放大图；图9是根据本专利技术的实施例的半导体器件的概念视图；图10是示出根据本专利技术的实施例的半导体结构的铝成分的曲线图；图11a和图11b示出了根据本专利技术的实施例的半导体结构的SIMS数据；图11c和图11d示出了根据本专利技术的另一个实施例的半导体结构的SIMS数据；图12是示出图11a至图11d的铝离子强度的图；图13a是示出图12中的(a)部分放大的SIMS数据的图；图13b是示出图12中的(b)部分的转换为线性标度的SIMS数据的图；图14a是根据本专利技术的实施例的第二导电半导体层的概念视图；图14b示出了通过测量根据本专利技术的实施例的第二导电半导体层的表面获得的AFM数据；图14c示出了通过测量GaN薄膜的表面获得的AFM数据；图14d示出了通过测量高速生长的第二导电半导体层的表面获得的AFM数据；图15是根据本专利技术的实施例的半导体器件的概念视图；图16a和图16b是示出其中光输出功率随着凹槽数量的变化而增强的配置的图；图17是图15的A部分的放大图；图18是根据本专利技术的另一个实施例的半导体器件的概念视图；图19是图18的平面图；图20是根据本专利技术的实施例的半导体器件封装的概念视图；图21是根据本专利技术的实施例的半导体器件封装的平面图；图22是图21的变型；图23是根据本专利技术的另一个实施例的半导体器件封装的剖视图；图24是根据本专利技术的实施例的发光结构的概念视图；图25是示出根据本专利技术的实施例的发光结构的铝成分的曲线图；图26是示出根据本专利技术的另一个实施例的发光结构的铝成分的曲线图；图27是通过测量包括传统发光结构的半导体器件的光效率获得的曲线图；图28是通过测量根据本专利技术的另一个实施例的发光结构的光效率获得的曲线图；图29是示出根据本专利技术的又一个实施例的发光结构的铝成分的曲线图；图30是生长在衬底上的发光结构的概念视图；图31是示出分离衬底的工艺的图；图32是示出蚀刻发光结构的工艺的图；以及图33是示出制作的半导体器件的图。具体实施方式以下实施例可以进行修改或彼此结合，本专利技术的范围不限于这些实施例。在具体实施例中描述的细节可以理解为是与其他实施例有关的描述，即使在其他实施例中没有这样的描述，除非另有说明或存在矛盾之处。例如，当元件A的特征在一个具体实施例中描述，而元件B的特征在另一个实施例中描述时，将元件A和元件B彼此结合的实施例应理解为落入本专利技术的范围内，即使没有明确陈述，除非另有说明或存在矛盾之处。在描述实施例时，如果将一个元件描述为位于另一个元件上方或下方，那么这两个元件可以彼此直接接触，或者一个或多个其他元件可以设置在这两个元件之间。另外，本文使用的词语“位于上方或下方”可以表示相对于一个元件的向上方向以及向下方向。在下文，将参考附图详细描述示例性实施例，以使本领域技术人员容易实施。根据本专利技术的实施例的发光结构可以输出紫外线波长光。例如，发光结构可以输出近紫外线波长光(UV-A)、远紫外线波长光(UV-B)或深紫外线波长光(UV-C)。波长范围可以通过发光结构120的铝成分来确定。例如，近紫外线波长光(UV-A)的波长可以为320nm至420nm，远紫外线波长光(UV-B)的波长可以为280nm至320nm，以及深紫外线波长光(UV-C)的波长可以为100nm至280nm。图1是根据本专利技术的实施例的发光结构的概念视图；图2是示出根据本专利技术的实施例的半导体结构的铝成分的曲线图。参见图1，根据实施例的半导体器件包括发光结构，发光结构包括第一导电半导体层124、第二导电半导体层127以及有源层126，有源层126设置在第一导电半导体层124和第二导电半导体层127之间。第一导电半导体层124可以由III-V族或II-VI族化合物半导体制成，并且可以掺杂有第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，所述有源层设置在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间；第一电极，与所述第一导电半导体层电连接；以及第二电极，与所述第二导电半导体层电连接，其中：所述第二导电半导体层包括第一表面，在所述第一表面上设置有所述第二电极；所述第二导电半导体层具有范围为1：1.25至1：100的第二最短距离W2与第一最短距离W1的比率(W2：W1)，所述第二最短距离W2是从所述第一表面到第二点的距离，所述第一最短距离W1是从所述第一表面到第一点的距离；所述第一点是所述第二导电半导体层的铝成分与所述有源层的最靠近所述第二导电半导体层的阱层的铝成分相同的点；并且所述第二点是所述第二导电半导体层具有与所述铝成分相同的掺杂剂成分的点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.13 KR 10-2016-0118243;2016.10.26 KR 10-2011.一种半导体器件，包括：发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，所述有源层设置在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间；第一电极，与所述第一导电半导体层电连接；以及第二电极，与所述第二导电半导体层电连接，其中：所述第二导电半导体层包括第一表面，在所述第一表面上设置有所述第二电极；所述第二导电半导体层具有范围为1：1.25至1：100的第二最短距离W2与第一最短距离W1的比率(W2：W1)，所述第二最短距离W2是从所述第一表面到第二点的距离，所述第一最短距离W1是从所述第一表面到第一点的距离；所述第一点是所述第二导电半导体层的铝成分与所述有源层的最靠近所述第二导电半导体层的阱层的铝成分相同的点；并且所述第二点是所述第二导电半导体层具有与所述铝成分相同的掺杂剂成分的点。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二最短距离与所述第一最短距离的所述比率在1：1.25至1：10的范围内。3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：电子阻挡层，设置在所述有源层和所述第二导电半导体层之间，其中第一差值与第二差值的比率的范围为1：1.2至1：10，所述第一差值为所述电子阻挡层的平均铝成分和所述第一点的铝成分之间的差值，所述第二差值为所述电子阻挡层的所述平均铝成分和所述第二点的铝成分之间的差值。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：所述第二导电半导体层包括2-1导电半导体层和2-2导电半导体层，所述2-2导电半导体层设置在所述有源层和所述2-1导电半导体层之间；并且所述第二导电半导体层包括2-3导电半导体层，所述2-3导电半导体层设置在所述有源层和所述2-2导电半导体层之间。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中：所述2-1导电半导体层和所述2-2导电半导体层的铝成分随着远离所述有源层而减少；并且所述2-1导电半导体层的铝减少的程度大于所述2-2导电半导体层的铝减少的程度。6.一种半导体器件，包括：发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，所述有源层设置在所述第一导电半导体层和所述第二导电半导体层之间；第一电极，与所述第一导电半导体层电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洛俊，金炳祚，吴炫智，丁星好，
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