半导体发光器件以及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体发光器件及其制造方法。根据一个实施例，半导体发光器件包括发光单元、第一和第二导电构件、绝缘层、密封构件和光学层。发光单元包括半导体堆叠体以及第一和第二电极。半导体堆叠体包括第一和第二半导体层以及发光层，并且具有在第二半导体层侧的主表面。第一和第二电极分别连接到主表面侧的第一和第二半导体层。第一导电构件连接到第一电极并且包括覆盖第二半导体层的一部分的第一柱状部分。绝缘层设置在第一柱状部分和第二半导体层的所述部分之间。密封构件覆盖导电构件的侧表面。光学层设置在其它主表面上。

【技术实现步骤摘要】

在此描述的实施例一般地涉及一种半导体发光器件及其制造方法。
技术介绍
白光LED(发光二极管)发光器件已经被开发为小且功耗低的发光器件，该白光 LED发光器件通过荧光剂和诸如蓝光LED等半导体发光元件的组合来发射白光。例如，已知的半导体发光器件具有这样的结构，其中在将LED芯片管芯接合到引线框架或导电衬底并且进行引线接合之后，将荧光剂涂覆到LED芯片表面上。然而，在这样的半导体发光器件中，因为除了 LED芯片之外的诸如引线框架、导电衬底、接合线等构件都是必需的，所以器件较大且阻碍了尺寸缩小。例如，在半导体发光元件中，η型半导体层上设置的η侧电极的表面面积常常被设定为小于P型半导体层上设置的P侧电极的表面面积，从而改进热耗散和发光效率。例如， 当缩小半导体发光元件的尺寸时，η型电极变小且连接变得难以进行。
技术实现思路
通常，根据一个实施例，半导体发光器件包括发光单元、第一导电构件、绝缘层、 第二导电构件、密封构件以及光学层。发光单元包括半导体堆叠体、第一电极以及第二电极。半导体堆叠体包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及设置在第一半导体层和第二半导体层之间的发光层。半导体堆叠体具有第一半导体层侧的第一主表面和第二半导体层侧的第二主表面。第一电极在第二主表面侧电连接到第一半导体层。第二电极在第二主表面侧电连接到第二半导体层。第一导电构件电连接到第一电极，并且包括设置在第二主表面上的第一柱状部分以覆盖第二半导体层在第二主表面侧的一部分。第一柱状部分与第二半导体层分离。绝缘层设置在第一柱状部分和第二半导体层在第二主表面侧的所述部分之间。第二导电构件电连接到第二电极并且包括设置在第二主表面上的第二柱状部分。密封构件覆盖第一导电构件的侧表面和第二导电构件的侧表面。 光学层设置在半导体堆叠体的第一主表面上，并且包括波长转换单元，该波长转换单元被配置成吸收从发光层发射的发射光并且发射具有与该发射光的波长不同的波长的光。根据另一个实施例，公开了一种制造半导体发光器件的方法。该半导体发光器件包括发光单元、第一导电构件、绝缘层、第二导电构件、密封构件以及光学层。发光单元包括半导体堆叠体、第一电极以及第二电极。半导体堆叠体包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及设置在第一半导体层和第二半导体层之间的发光层。半导体堆叠体具有第一半导体层侧的第一主表面和第二半导体层侧的第二主表面。第一电极在第二主表面侧电连接到第一半导体层。第二电极在第二主表面侧电连接到第二半导体层。第一导电构件电连接到第一电极。第一导电构件包括设置在第二主表面上的第一柱状部分，以覆盖第二半导体层在第二主表面侧的一部分。第一柱状部分与第二半导体层分离。绝缘层设置在第一柱状部分和第二半导体层在第二主表面侧的所述部分之间。 第二导电构件电连接到第二电极并且包括设置在第二主表面上的第二柱状部分。密封构件覆盖第一导电构件的侧表面和第二导电构件的侧表面。光学层设置在半导体堆叠体的第一主表面上，并且包括波长转换单元，该波长转换单元被配置成吸收从发光层发射的发射光并且发射具有与该发射光的波长不同的波长的光。该方法可以包括形成绝缘层，以覆盖第二半导体层在第二主表面侧的所述部分。此外，该方法可以包括在覆盖第二半导体层在第二主表面侧的所述部分的绝缘层上形成导电膜。导电膜用于形成第一导电构件的至少一部分。附图说明图IA和图IB是示出根据第一实施例的半导体发光器件的结构的示意图；图2A至图2E是按照工艺的顺序示出制造根据第一实施例的半导体发光器件的方法的示意性截面图；图3A至图3E是按照工艺的顺序示出制造根据第一实施例的半导体发光器件的方法的示意性截面图；图4A至图4E是按照工艺的顺序示出制造根据第一实施例的半导体发光器件的方法的示意性截面图；图5A至图5C是示出根据第一实施例的其它半导体发光器件的结构的示意性截面图；图6A至图6C是示出根据第一实施例的其它半导体发光器件的结构的示意性截面图；图7A和图7B是示出根据第二实施例的半导体发光器件的结构的示意图；图8A至图8C是示出根据第二实施例的其它半导体发光器件的结构的示意性平面图；图9A至图9C是示出根据第二实施例的其它半导体发光器件的结构的示意性平面图；图10是示出根据第三实施例的半导体发光器件的结构的示意性截面图；图11是示出根据第三实施例的另一半导体发光器件的结构的示意性截面图；图12是示出根据第四实施例的半导体发光器件的结构的示意性截面图；图13是示出根据第五实施例的半导体发光器件的结构的示意性截面图；图14A和图14B是示出根据第六实施例的半导体发光器件的结构的示意图；图15是示出制造根据第七实施例的半导体发光器件的方法的流程图。具体实施例方式现将参考附图描述本专利技术的实施例。附图是示意性的或者概念上的；各部分的厚度和宽度之间的关系、各部分间的尺寸比例等未必与其实际值相同。而且，即使对于相同的部分，在附图中也可能不同地示出其大小和比例。在本专利技术的说明书和附图中，用类似的附图标记标注与关于以上附图描述的那些部件类似的部件，并且适当地省略详细的描述。第一实施例图IA和图IB是示出根据第一实施例的半导体发光器件的结构的示意图。换句话说，图IB是示意性平面图；并且图IA是沿着图IB的线A-A’的截面图。如图IA和图IB所示，根据第一实施例的半导体发光器件110包括发光单元10d、 第一导电构件30a、第二导电构件30b、绝缘层20、密封构件50以及光学层60。发光单元IOd包括半导体堆叠体10、第一电极14和第二电极15。半导体堆叠体10包括第一导电类型的第一半导体层11、第二导电类型的第二半导体层12以及设置在第一半导体层11和第二半导体层12之间的发光层13。在半导体堆叠体10中，通过选择性地去除第二半导体层12和发光层13，暴露第一半导体层11在第二主表面IOa处的一部分，该第二主表面IOa在第二半导体层12侧。换句话说，半导体堆叠体10包括第一主表面IOb和在第一主表面IOb相反侧的第二主表面10a。第二半导体层12设置在第二主表面IOa侧；并且第一半导体层11设置在第一主表面IOb侧。第二半导体层12和发光层13的表面面积小于第一半导体层11的表面面积；第一半导体层11在第二主表面IOa侧的一部分未覆盖有第二半导体层12和发光层13。例如，第一导电类型是η型；并且例如，第二导电类型是ρ型。然而，本实施例不限于此。第一导电类型可以是P型；并且第二导电类型可以是η型。在下文中，描述第一导电类型是η型并且第二导电类型是ρ型的情况。换句话说，第一半导体层U是η型半导体层。第二半导体层12是ρ型半导体层。例如，第一半导体层U、第二半导体层12以及发光层13可以包括氮化物半导体。 例如，第一半导体层11是包含GaN的η型包覆层。例如，第二半导体层12是ρ型包覆层。 例如，发光层13包括量子阱层和与该量子阱层堆叠的势垒层。例如，发光层13可以包括单量子阱结构或多量子阱结构。在此，将从第二主表面IOa朝向第一主表面IOb的方向作为Z轴方向。换句话说， Z轴方向是第一半导体层11、发光层13以及第二半导体层12的堆叠方向。将垂直于Z轴方向的一个方向作为X轴方向。将与Z轴方向和X轴方本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体发光器件，包括：发光单元，包括：半导体堆叠体，该半导体堆叠体包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的发光层，所述半导体堆叠体具有第一半导体层侧的第一主表面和第二半导体层侧的第二主表面，第一电极，该第一电极在第二主表面侧电连接到所述第一半导体层，以及第二电极，该第二电极在所述第二主表面侧电连接到所述第二半导体层；电连接到所述第一电极的第一导电构件，所述第一导电构件包括设置在所述第二主表面上的第一柱状部分以覆盖所述第二半导体层在所述第二主表面侧的一部分，所述第一柱状部分与所述第二半导体层分离；绝缘层，该绝缘层设置在所述第一柱状部分和所述第二半导体层在所述第二主表面侧的所述部分之间；电连接到所述第二电极的第二导电构件，所述第二导电构件包括设置在所述第二主表面上的第二柱状部分；密封构件，该密封构件覆盖所述第一导电构件的侧表面和所述第二导电构件的侧表面；以及设置在所述半导体堆叠体的所述第一主表面上的光学层，所述光学层包括波长转换单元，该波长转换单元被配置成吸收从所述发光层发射的发射光并且发射具有与所述发射光的波长不同的波长的光。...

【技术特征摘要】
2010.06.07 JP 130519/20101.一种半导体发光器件，包括发光单元，包括半导体堆叠体，该半导体堆叠体包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的发光层，所述半导体堆叠体具有第一半导体层侧的第一主表面和第二半导体层侧的第二主表面，第一电极，该第一电极在第二主表面侧电连接到所述第一半导体层，以及第二电极，该第二电极在所述第二主表面侧电连接到所述第二半导体层；电连接到所述第一电极的第一导电构件，所述第一导电构件包括设置在所述第二主表面上的第一柱状部分以覆盖所述第二半导体层在所述第二主表面侧的一部分，所述第一柱状部分与所述第二半导体层分离；绝缘层，该绝缘层设置在所述第一柱状部分和所述第二半导体层在所述第二主表面侧的所述部分之间；电连接到所述第二电极的第二导电构件，所述第二导电构件包括设置在所述第二主表面上的第二柱状部分；密封构件，该密封构件覆盖所述第一导电构件的侧表面和所述第二导电构件的侧表面；以及设置在所述半导体堆叠体的所述第一主表面上的光学层，所述光学层包括波长转换单元，该波长转换单元被配置成吸收从所述发光层发射的发射光并且发射具有与所述发射光的波长不同的波长的光。2.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一导电构件进一步包括第一连接部分，该第一连接部分覆盖所述绝缘层的至少一部分以将所述第一电极电连接到所述第一柱状部分。3.根据权利要求2所述的器件，其中，所述第一连接部分包括选自Cu(铜)、Ni (镍)、 Al (铝)中的至少一种。4.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第二导电构件进一步包括第二连接部分，该第二连接部分具有沿着与从所述第二主表面朝向所述第一主表面的方向垂直的平面延伸的部分，以将所述第二电极电连接到所述第二柱状部分。5.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一导电构件在所述半导体堆叠体的相反侧的第一端表面和所述第二导电构件在所述半导体堆叠体的相反侧的第二端表面是不对称的。6.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一导电构件进一步包括第一表面层，该第一表面层设置在所述第一导电构件在所述半导体堆叠体的相反侧的第一端表面上，所述第一表面层的润湿性高于所述第一柱状部分的材料的润湿性。7.根据权利要求6所述的器件，其中，所述第一表面层包括一层，在该层上进行选自水溶性预涂熔剂、无电Ni/Au镀覆和AuSn镀覆中的至少一种处理。8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述第一柱状部分具有第一表面粗糙部分，该第一表面粗糙部分设置在所述第一柱状部分的侧表面中。9.根据权利要求1所述的器件，其中，所述密封构件具有包括第一密封层和第二密封层的一部分，所述第二密封层和所述光学层之间的距离比所述第一密封层和所述光学层之间的距离长，所述第一密封层具有比所述第二密封层的热阻高的热阻。10.根据权利要求1所述的器件，进一步包括外围堆叠单元，该外围堆叠单元在与从所述第二主表面朝向所述第一主表面的方向垂直的平面中与所述半导体堆叠体的至少一侧相对设置，所述外围堆叠单元由所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：西内秀夫，樋口和人，小幡进，中山俊弥，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP