发光器件和具有该发光器件的发光器件封装制造技术

一种发光器件，其可包括：具有第一和第二表面的第一半导体层，所述第一和第二表面是相反的表面，所述第一半导体层具有从所述第二表面延伸出来的多个半导体柱，所述多个半导体柱彼此分开；在所述第一半导体层上方形成的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、有源层和第二半导体层，所述发光结构具有侧表面，并且与所述发光结构的所述侧表面最接近的半导体柱的暴露的侧表面与所述发光结构的所述侧表面是非对准的；和与所述多个半导体柱邻接的衬底。

【技术实现步骤摘要】

本文所述的一个或更多技术方案涉及发光器件和具有该发光器件的发光器件封装。
技术介绍
氮化物半导体已经被应用于各种半导体器件，包括光学器件如发光二极管(LED)、 高速开关器件如MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)和HEMT (异质结场效应晶体 管)以及照明设备或显示设备的光源。改善氮化物半导体的制造工艺或发光效率的各种方 法也已被应用。然而，这些方法已被证明还不足够。
技术实现思路
实施方案提供一种发光器件，其具有能够减少半导体层的晶体缺陷并且提高光提 取效率的光子晶体结构。实施方案提供一种发光器件，其包括在第一半导体层下方的多个杆和/或气隙。实施方案提供一种发光器件，其包括在衬底与第一半导体层之间的多个杆、掩模 层和气隙中的至少其一。实施方案提供一种发光器件，其包括利用第一半导体层下方的气隙的第一光子晶 体结构和在衬底和第一半导体层之间的具有凹凸结构的第二光子晶体结构。—个实施方案提供一种发光器件，其包括第一半导体层，在其下部具有多个杆； 第一半导体层的所述杆之间的气隙；和包括在第一半导体层上的有源层的多个化合物半导 体层。一个实施方案提供一种发光器件，其包括具有第一表面和第二表面的第一半导 体层，第一表面和第二表面是相反的表面，第一半导体层具有从第二表面延伸出的多个半 导体柱，所述多个半导体柱彼此分开；在第一半导体层上方形成的发光结构，发光结构包括 第一导电半导体层、有源层和第二半导体层，发光结构具有侧表面并且与发光结构的侧表 面最接近的半导体柱的暴露的侧表面与发光结构的侧表面是非对准的；和邻接所述多个半 导体柱设置的衬底。一个或更多实施方案的细节在附图和以下说明中阐述。根据说明书和附图以及权 利要求书，其它特征将变得明显。附图说明下面将参照附图详细描述实施方案，附图中相同的附图标记代表相同的要素图1是显示根据第一实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图2至5是显示图1所示的发光器件的制造方法的图。图6是显示根据第二实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图7是显示沿图6的线A-A截取的侧视截面图的图。图8至11是显示图6所示的发光器件的制造方法的图。图12是显示根据第三实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图13显示沿图12的线B-B截取的侧视截面图的图。图14是显示根据第四实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图15是显示根据第五实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图16是显示根据第六实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图17是显示根据第七实施方案的发光器件的侧视截面图的图。图18是显示采用图6所示的发光器件的横向型发光器件的侧视截面图的图。图19是显示采用图6所示的发光器件的垂直型发光器件的侧视截面图的图。图20是显示根据实施方案的发光器件封装的图。图21是显示根据实施方案的发光单元的透视图的图。图22是显示根据实施方案的背光单元的透视图的图。具体实施例方式图1显示根据第一实施方案的发光器件(LED)的侧视截面图。发光器件100包括衬底110、掩模层120、第一半导体层130、有源层140和第二导 电型半导体层150。发光器件100 的衬底 110可包括八1203、5比、5士、6&六8、6&12110、5士、6&卩、InP, Ge 或Ga2O3中的至少其一。可以在衬底110上形成多个凹凸结构。衬底110的凹凸结构可具 有透镜形状、半球形状、条带形状或其它合适的形状。例如隔离层或电介质层的掩模层120形成在发光器件100的衬底110上。掩模 层120包括掩模材料或光刻胶材料。掩模层120可通过利用掩模材料如Si02、SiOx, SiNx, SiOxNy或W形成。第一半导体层I30形成在发光器件100的掩模层120上。第一半导体层130可包 括III - V族化合物半导体例如 GaN、InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、 GaAs、GaAsP 或 AlGaInP 中的至少一种。第一半导体层130包括多个杆132。杆132可由第一半导体层130的半导体材料 或III - V族化合物半导体形成。杆132可包括未掺杂的半导体或具有第一导电型掺杂剂的 第一导电型半导体。杆132穿过掩模层120与衬底110接触。杆132规则或不规则地布置在掩模层 120中。每个杆132均可具有柱形状，例如圆柱形状、多棱柱形状或梯形柱形状，但是实施方 案不限于此。杆132可布置为点阵形式或网格形状。每个杆132可具有20 μ m或更小的厚 度，但是实施方案不限于此。第一半导体层I30可具有单层结构或多层结构。如果第一半导体层I30具有多层 结构，则第一半导体层130可包括上层和下层。第一半导体层130的下层对应于杆132的 厚度，但是实施方案不限于此。第一半导体层130的上层和下层可利用不同的半导体材料 形成。换言之，第一半导体层130和杆132可利用相同的半导体材料或不同的半导体材 料形成。第一半导体层130可包括形成为第一半导体层130的下层的未掺杂半导体层，第 一半导体层130的上层可包括不同材料的未掺杂半导体层或与第一半导体层130的下层相 同材料的半导体层。如果第一半导体层130具有单层结构，则第一半导体层130可形成第 一导电型半导体层。至少第一半导体层I30的上层形成为第一导电型半导体层。第一导电型半导体层 用作第一电极接触层，并且包括 GaN、ΙηΝ、Α1Ν、InGaN,AlGaN, InAlGaN,AlInN,AlGaAs,GaP, GaAs、GaAsP或AlGaInP中的至少其一。如果第一导电型半导体层是N型半导体层，则第一 掺杂剂是N型掺杂剂，其包括Si、Ge、Sn、Se或Te中的至少其一。发光器件100的第一半导体层130形成有杆132，因此可减少由于外延生长所引起 的缺陷并且可以改善发光效率。在发光器件100的第一半导体层130上可以形成多个化合物半导体层。第一半导 体层130的化合物半导体层可包括有源层140和第二导电型半导体层150。有源层140形 成在第一半导体层130上并且包括III - V族化合物半导体。有源层140可具有单量子阱结 构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构和量子线结构之一。有源层140可具有阱/势垒层。例如，有源层140可包括InGaN阱/GaN势垒层、 GaN阱/AlGaN势垒层或InGaN阱/InGaN势垒层之一，但是实施方案不限于此。有源层140 的阱层包括带隙低于势垒层带隙的材料。第一导电型包覆层可以设置在有源层140下方，例如在第一半导体层130和有源 层140之间。第一导电型包覆层可包括GaN基半导体。第一导电型包覆层具有比有源层 140的带隙更高的带隙。第二导电型包覆层可以形成在有源层140上，例如在有源层140和第二导电型半 导体层150之间。第二导电型包覆层可包括GaN基半导体。第二导电型包覆层具有比有源 层140的带隙更高的带隙。发光器件100的第二导电型半导体层150形成在有源层140上方。第二导电型半 导体层150可包括掺杂有第二掺杂剂的化合物半导体。例如，第二导电型半导体层150可 包括 GaN、A1N、AlGaN, InGaN, InN、InAlG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，其包括：具有第一和第二表面的第一半导体层，所述第一和第二表面是相反的表面，所述第一半导体层具有从所述第二表面延伸出来的多个半导体柱，所述多个半导体柱彼此分开；在所述第一半导体层上方形成的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、有源层和第二半导体层，所述发光结构具有侧表面，并且与所述发光结构的所述侧表面最接近的半导体柱的暴露的侧表面与所述发光结构的所述侧表面是非对准的；和与所述多个半导体柱邻接的衬底。

【技术特征摘要】
KR 2009-5-21 10-2009-0044291一种发光器件，其包括具有第一和第二表面的第一半导体层，所述第一和第二表面是相反的表面，所述第一半导体层具有从所述第二表面延伸出来的多个半导体柱，所述多个半导体柱彼此分开；在所述第一半导体层上方形成的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、有源层和第二半导体层，所述发光结构具有侧表面，并且与所述发光结构的所述侧表面最接近的半导体柱的暴露的侧表面与所述发光结构的所述侧表面是非对准的；和与所述多个半导体柱邻接的衬底。2.权利要求1所述的发光器件，还包括在所述衬底和所述多个半导体柱之间的至少一 个II至VI族化合物半导体层。3.权利要求1所述的发光器件，其中所述第一半导体层包括未掺杂的III-V族化合物 半导体或掺杂的半导体层中的至少其一。4.权利要求1所述的发光器件，还包括保留在一部分的所述多个半导体柱上的掩模材料。5.权利要求4所述的发光器件，其中所述一部分的所述多个半导体柱位于所述多个半 导体柱的中间附近。6.权利要求1所述的发光器件，其中所述多个柱中的每一个均具有圆柱形状或圆锥形 状中的至少其一。7.权利要求1所述的发光器件，其中所述柱...

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