发光器件，发光器件封装以及照明系统技术方案

本发明专利技术公开发光器件，发光器件封装以及照明系统。发光器件包括氧化镓衬底上的包括镓铝的氧化物、包括镓铝的氧化物上的包括镓铝的氮化物、以及包括镓铝的氮化物上的发光结构。

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
技术介绍
发光器件(LED)包括具有将电能转换为光能的特性的p-n结。通过组合元素周期 表的III和V族元素能够形成p-n结二极管。通过调节化合物半导体的组成比，LED能够 表现出各种颜色。当正向电压被施加给LED时，η层的电子与ρ层的空穴结合，使得可以产生与导带 和价带之间的能隙相对应的能量。此能量主要被实现为热或者光，并且LED以光的形式发射能量。氮化物半导体表现出优秀的热稳定性和宽带隙能，因此氮化物半导体已经在光学 器件和高功率电子器件的领域受到高度关注。特别地，已经开发并且广泛地使用采用氮化 物半导体的蓝、绿、以及UV光发射器件。同时，根据电极层的位置将包括氮化物半导体的发光器件分类为水平型发光器件 和垂直型发光器件。然而，垂直型发光器件在制造工艺中存在困难，因为在氮化物半导体已经形成在 诸如蓝宝石衬底的非导电衬底上之后，非导电衬底必须被隔开。因此，在制造垂直型发光器 件时，对于通过使用导电衬底而不要求隔开衬底的的氮化物发光器件，已经积极地进行探 索和研究。例如，根据现有技术，氮化物半导体层可以形成在氧化镓衬底上。然而，根据现有技术，氧化镓衬底可能与氮化物半导体层分离。例如，在高温氢气气氛容易蚀刻氧化镓，但是在氨气和氢气混合的高温气氛生长 氮化物半导体层。因此，当生长氮化物半导体层时，在高温利用氢气不规则地蚀刻氧化镓衬 底和氮化物半导体层之间界面的一部分。界面不规则的蚀刻降低界面的附着强度，从而引 起氮化物半导体层和氧化镓衬底之间的分离。另外，氧化镓衬底具有不同于氮化物半导体层的热膨胀系数。因此，当在已经生 长氮化物半导体层之后冷却氮化物半导体层时，或者当为了制造发光器件执行热处理工艺 时，由于氧化镓衬底和氮化物半导体层之间的热膨胀系数中的差引起的压力，在氧化镓衬 底和氮化物半导体层之间的界面处可能引起分离。
技术实现思路
实施例提供能够通过实现氧化镓衬底上的高质量氮化物半导体层来表现出高性 能的氮化物半导体发光器件、发光器件封装、以及照明系统。根据实施例，一种发光器件包括氧化镓衬底上的包括镓铝的氧化物、包括镓铝的 氧化物上的包括镓铝的氮化物、以及包括镓铝的氮化物上的发光结构。根据实施例，一种发光器件封装包括封装主体、安装在封装主体上的第三和第四电极层、以及电气地连接到第三和第四电极层的发光器件。根据实施例，一种照明系统包括基板和发光模块，该发光模块包括安装在基板上 的发光器件封装。该发光器件封装包括封装主体、安装在封装主体上的第三和第四电极 层、以及电气地连接到第三和第四电极层的发光器件，所述发光器件包括氧化镓衬底上的 包括镓铝的氧化物、包括镓铝的氧化物上的包括镓铝的氮化物、以及包括镓铝的氮化物上 的发光结构。附图说明图1是示出根据实施例的发光器件的截面图；图2至图6是示出根据实施例的制造发光器件的方法的截面图；图7是示出根据实施例的发光器件封装的截面图；图8是示出根据实施例的照明单元的透视图；以及图9是示出根据实施例的背光单元的分解透视图。具体实施例方式在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、发光器件封装、以及照明系 统。在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或膜)被称为在另一层或基板“上”时， 它能够直接地在另一层或者基板上，或者也可以存在中间层。此外，将会理解的是，当层被 称为在另一层“下”时，它能够直接地在另一层下，并且也可以存在一个或者多个中间层。另 外，还将会理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它能够是两个层之间的唯一层，或者 也可以存在一个或者多个中间层。实施例图1是示出根据实施例的发光器件100的截面图。发光器件100包括氧化镓衬底105上的镓铝氧化物110、镓铝氧化物110上的镓铝 氮化物120、以及镓铝氮化物120上的发光结构130。镓铝氧化物110可以包括GaxAlyOz (0 < χ ^ l,0<y^ 1,0<ζ^ 1),但是实施 例不限于此。镓铝氮化物120可以包括GEixAlyNz (0 < χ ^ 1,0 < y ^ 1,0 < ζ ^ 1)，但是实施 例不限于此。发光结构130可以包括镓铝氮化物120上的第二导电半导体层132、第二导电半导 体层132上的有源层134、以及有源层134上的第一导电半导体层136，但是实施例不限于 此。根据实施例，镓(Ga)和氧(0)之间结合强度大于铝(Al)和氧(0)之间的结合强 度，并且镓(Ga)和氮(N)之间的结合强度大于铝(Al)和氮(N)之间的结合强度。因此，镓铝氧化物110和镓铝氮化物120之间的界面附着力大于氧化镓衬底和包 括氮化物半导体层的发光结构130之间的界面附着力。因此，能够防止发光结构130与氧 化镓衬底105分离。镓铝氧化物110和镓铝氮化物120之间的界面附着力大于氧化镓/氮 化镓和氮化物半导体层之间的界面附着力，使得能够防止分离。根据依据实施例的发光器件及其制造方法，随着氧化镓衬底和氮化物半导体层之 间的界面附着力增强，能够实现具有高质量的氮化物半导体层，使得能够实现具有优秀的 可靠性和性能的发光器件。在下文中，将会参考图2至图6描述根据实施例的制造发光器件100的方法。如图2中所示，制备氧化镓衬底105。氧化镓衬底105可以包括导电衬底。氧化镓 衬底105可以包括Ga2O3衬底，但是实施例不限于此。通过掺杂杂质，氧化镓衬底105可以具有优秀的导电性。对氧化镓衬底105执行湿法清洗工艺，以从氧化镓衬底105去除有机和无机材料。如图3中所示，镓铝氧化物110形成在氧化镓衬底105上。镓铝氧化物110可以 包括GaxAlyOz(0 < χ ^ 1,0 < y ^ 1,0 < ζ ^ 1)，但是实施例不限于此。由于在镓铝氧化物110中强烈地表现出原子之间的结合强度，所以表现出大的能 隙。因此，由于镓铝氧化物Iio具有小于氧化镓衬底105的导电性，所以可以形成Iym或 者以下厚度的镓铝氧化物110，但是实施例不限于此。为了形成镓铝氧化物110，可以通过使用薄膜沉积装置对氧化镓衬底105的顶表 面执行沉积工艺。例如，通过液相外延、气相外延、分子束外延、或者溅射可以形成镓铝氧化 物 110。为了形成镓铝氧化物110，铝层(未示出)形成在氧化镓衬底105上。其后，在氧 气气氛对合成结构执行热处理，使得铝层的Al原子扩散到氧化镓衬底105中，从而形成镓 铝氧化物110。例如，在Al薄膜层已经形成在氧化镓衬底105上之后，氧气或者主要包含氧气的 混合气体被注入室内，并且在大约500°C至1200°C的温度对氧化镓衬底105执行热处理，从 而形成镓铝氧化物110。然而，实施例不限于此。其后，如图4中所示，镓铝氮化物120形成在镓铝氧化物110上。镓铝氮化物120可以包括&1/1凡(0<1彡1，0<7彡1，0<2彡1)，但是实施 例不限于此。通过使用薄膜沉积装置，镓铝氮化物120可以形成在镓铝氧化物110上。例如，通 过液相外延、气相外延、分子束外延、或者溅射可以形成镓铝氮化物120，但是实施例不限于 此。通过氮化镓铝氧化物110的一部分，可以形成镓铝氮化物120。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，包括：氧化镓衬底上的包括镓铝的氧化物；所述包括镓铝的氧化物上的包括镓铝的氮化物；以及所述包括镓铝的氮化物上的发光结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：文用泰，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR