发光元件制造技术

根据实施例公开了一种发光器件，包括：发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取器，布置在所述发光结构上，所述光提取器包括：具有第一湿蚀刻速率的第一氮化物半导体层，布置在所述第一导电型半导体层上；具有第二湿蚀刻速率的第二氮化物半导体层，布置在所述第一氮化物半导体层上，以及具有第三湿蚀刻速率的第三氮化物半导体层，其中所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
实施例涉及一种发光器件。
技术介绍
由于优异的物理和化学特性，诸如GaN的第III-V族氮化物半导体作为半导体光学器件的基本材料而引人注目，半导体光学器件诸如为发光二极管(lightemittingdiode，LED)、激光二极管(laserdiode，LD)和太阳能电池。因为第III-V族氮化物半导体光学器件具有蓝色和绿色发光频带并且展示高亮度和优异的可靠性，所以它已经作为发光器件的元件而引人注目。可以由内量子效率和光提取效率(也称为“外量子效率”)确定发光器件的光效率。与外界空气、或密封材料或衬底相比较，构成发光器件的氮化物半导体层具有高折射率，由此减小临界角，该临界角确定能够发射光的入射角的范围。为了这个原因，由有源层产生的大量光被全反射至氮化物半导体层，导致光损失和减小的光提取效率。
技术实现思路
技术问题实施例提供一种能够均匀地提高光提取效率的发光器件。技术方案在一个实施例中，一种发光器件，包括：发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取部，布置在所述发光结构上，其中所述光提取部包括：第一氮化物半导体层，布置在所述第一导电型半导体层上且具有第一湿蚀刻速率；以及第二氮化物半导体层，布置在所述第一氮化物半导体层上且具有第二湿蚀刻速率，以及具有第三湿蚀刻速率的第三氮化物半导体层，其中所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。所述光提取部还可以包括：第一不均匀结构，包括突起和凹部，所述突起具有所述第二氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层堆叠的结构；以及第二不均匀结构，形成在所述第一不均匀结构的所述第三氮化物半导体层上。所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第二氮化物半导体层可以具有不包括铝的组分。所述第一氮化物半导体层至所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中每个的铝含量可以大于所述第二氮化物半导体层的铝含量。所述第一氮化物半导体层的所述组分可以是AlxGa(1-x)N(0<x≤1)，所述第三氮化物半导体层的所述组分可以是AlyGa(1-y)N(0<y≤1)，并且所述第二氮化物半导体层的所述组分可以是AlzGa(1-z)N(0≤z≤1)，其中x和y比z大。所述第一不均匀结构可以具有规则图案形状，并且所述第二不均匀结构可以具有不规则图案形状。所述第一不均匀结构的所述凹部可以暴露所述第一氮化物半导体层的上表面。所述光提取部还可以包括第三不均匀结构，所述第三不均匀结构形成在由所述第一不均匀结构的所述凹部暴露的所述第一氮化物半导体层的所述上表面上。所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有5nm至50nm的厚度。所述第一湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例、以及所述第三湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例可以是1:5至1:100。所述发光器件还可以包括：第一电极，布置在所述光提取部上；以及第二电极，布置在所述第二导电型半导体层下方。在另一个实施例中，一种发光器件，包括：发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取部，布置在所述发光结构上，其中所述光提取部包括：第一氮化物半导体层，布置在所述发光结构上；第一不均匀结构，包括突起和凹部，所述突起包括布置在所述第一氮化物半导体层上的第二氮化物半导体层和布置在所述第一氮化物半导体层上的第三氮化物半导体层；以及第二不均匀结构，形成在所述第一不均匀结构的所述第三氮化物半导体层的表面上，其中所述第一氮化物半导体层具有第一湿蚀刻速率，所述第二氮化物半导体层具有第二湿蚀刻速率，所述第三氮化物半导体层具有第三湿蚀刻速率，并且所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第二氮化物半导体层可以具有不包括铝的组分。所述第一氮化物半导体层至所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有包括铝的组分并且所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中每个的铝含量可以大于所述第二氮化物半导体层的铝含量。所述第一氮化物半导体层的所述组分可以是AlxGa(1-x)N(0<x≤1)，所述第三氮化物半导体层的所述组分可以是AlyGa(1-y)N(0<y≤1)，并且所述第二氮化物半导体层的所述组分可以是AlzGa(1-z)N(0≤z≤1)，其中x和y比z大。所述第一不均匀结构可以具有规则图案形状，并且所述第二不均匀结构可以具有不规则图案形状。所述第一不均匀结构的所述凹部可以暴露所述第一氮化物半导体层的上表面。所述光提取部还可以包括第三不均匀结构，所述第三不均匀结构形成在由所述第一不均匀结构的所述凹部暴露的所述第一氮化物半导体层的所述上表面上。所述光提取部还可以包括第四不均匀结构，所述第四不均匀结构形成在所述突起的侧表面上。所述第一氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层中的每个可以具有5nm至50nm的厚度。所述第一湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例、以及所述第三湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的比例可以是1:5至1:100。所述发光器件还可以包括：第一电极，布置在所述光提取部上；以及第二电极，布置在所述第二导电型半导体层下方。有益效果实施例提供一种能够均匀地提高光提取效率的发光器件。附图说明图1是示出根据实施例的发光器件的剖视图。图2至图8示出根据实施例的用于制造发光器件的方法。图9示出由图5的干蚀刻形成的凹槽的放大视图。图10示出图1所示的光提取部的第一实施例。图11示出图1所示的光提取部的第二实施例。图12示出图1所示的光提取部的第三实施例。图13示出图1所示的光提取部的第四实施例。图14示出图1所示的光提取部的第五实施例。图15示出图1所示的光提取部的第六实施例。图16A至图16E示出被包含在光提取部中的第一不均匀结构的突起的实施例。图17A至图17C示出图10所示的第一不均匀结构的突起的其他实施例。图17D至图17F示出图14所示的第一不均匀结构的突起的其他实施例。图18示出根据图10所示突起的高度，发光器件的光提取效率的仿真结果。图19示出根据具有半球形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；以及光提取部，布置在所述发光结构上，其中所述光提取部包括：第一氮化物半导体层，布置在所述第一导电型半导体层上且具有第一湿蚀刻速率；以及第二氮化物半导体层，布置在所述第一氮化物半导体层上且具有第二湿蚀刻速率，以及具有第三湿蚀刻速率的第三氮化物半导体层，其中所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.02 KR 10-2013-0104707;2014.07.18 KR 10-2011.一种发光器件，包括：
发光结构，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；
以及
光提取部，布置在所述发光结构上，
其中所述光提取部包括：
第一氮化物半导体层，布置在所述第一导电型半导体层上且具有第一湿
蚀刻速率；以及
第二氮化物半导体层，布置在所述第一氮化物半导体层上且具有第二湿
蚀刻速率，以及具有第三湿蚀刻速率的第三氮化物半导体层，
其中所述第一湿蚀刻速率和所述第三湿蚀刻速率比所述第二湿蚀刻速率
低。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述光提取部还包括：
第一不均匀结构，包括突起和凹部，所述突起具有所述第二氮化物半导
体层和所述第三氮化物半导体层堆叠的结构；以及
第二不均匀结构，形成在所述第一不均匀结构的所述第三氮化物半导体
层上。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一氮化物半导体层和所
述第三氮化物半导体层中的每个具有包括铝的组分并且所述第二氮化物半导
体层具有不包括铝的组分。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一氮化物半导体层至所
述第三氮化物半导体层中的每个具有包括铝的组分并且所述第一氮化物半导
体层和所述第三氮化物半导体层中每个的铝含量大于所述第二氮化物半导体
层的铝含量。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一氮化物半导体层的组
分是AlxGa(1-x)N(0<x≤1)，所述第三氮化物半导体层的组分是AlyGa(1-y)N
(0<y≤1)，并且所述第二氮化物半导体层的组分是AlzGa(1-z)N(0≤z≤1)，其
中x和y比z大。
6.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一不均匀结构具有规则
图案形状，并且所述第二不均匀结构具有不规则图案形状。
7.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述第一不均匀结构的所述凹
部暴露所述第一氮化物半导体层的上表面。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述光提取部还包括第三不均
匀结构，所述第三不均匀结构形成在由所述第一不均匀结构的所述凹部暴露
的所述第一氮化物半导体层的所述上表面上。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一氮化物半导体层和所
述第三氮化物半导体层中的每个具有5nm至50nm的厚度。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一湿蚀刻速率与所述
第二湿蚀刻速率的比例、以及所述第三湿蚀刻速率与所述第二湿蚀刻速率的
比例是1:5至1:100。
11.根据权利要求1所述的发光器件，还包括：
第一电极，布置在所述光提取部上；以及
第二电极，布置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：成演准，丁圣勋，成俊昊，赵喜珍，
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