发光器件制造技术

本发明专利技术提供了一种发光器件、一种发光器件封装件以及一种照明系统。发光器件包括第一导电型第一半导体层、有源层、第二导电型第二半导体层、可靠性增强层以及第二导电型第三半导体层。有源层设置在第一导电型第一半导体层上。第二导电型第二半导体层设置在有源层上。可靠性增强层设置在第二导电型第二半导体层上。第二导电型第三半导体层设置在可靠性增强层上并且包括光提取图案。可靠性增强层和有源层彼此间隔开0.3μm到5μm的距离。

【技术实现步骤摘要】
发光器件
本公开涉及一种发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件以及一种照明系统。
技术介绍
发光器件用于将电能转换为光能。例如，如果LED的化合物半导体的组成改变，则发光二极管(LED)可以发出各种颜色的光。在相关技术中，使用氮化物半导体制造发光器件。例如，相关技术的发光器件包括p-GaN层、有源层和n-GaN层。在相关技术的方法中，通过化学蚀刻使n-GaN层的表面变得粗糙以提高光提取效率。但是，这种化学蚀刻方法导致n-GaN外延层的蚀刻深度的不均匀性。例如，n-GaN外延层的一部分可被过度地蚀刻掉，这导致电流泄露以及降低电可靠性和光学可靠性。具体地，如果n-GaN外延层的晶体缺陷区被过度地蚀刻，则发光器件的可靠性严重地降低。具体地，在用于大型和高功率照明系统的发光器件的情况下，由于大的电流和大的发光区域，所以与用于小型和低功率系统的发光器件相比，发光器件的可靠性更重要。此外，氮化物半导体发光器件不可避免地具有很多晶体缺陷如穿透位错。尤其是在垂直型发光器件中，这种晶体缺陷在正电极与负电极之间形成电流泄漏的路径，并且在蚀刻n-GaN层时，晶体缺陷周围的区域比其它区域得到更大蚀刻，从而严重地降低发光器件的电可靠性。
技术实现思路
实施方案提供了一种具有改善的电特性和光特性的发光器件、一种制造发光器件的方法、一种发光器件封装件以及一种照明系统。在一个实施方案中，发光器件包括：第一导电型第一半导体层；在第一导电型第一半导体层上的有源层；在有源层上的第二导电型第二半导体层；在第二导电型第二半导体层上的可靠性增强层；以及设置在可靠性增强层上并且包括光提取图案的第二导电型第三半导体层，其中可靠性增强层和有源层彼此间隔开0.3μm到5μm的距离。在另一实施方案中，发光器件包括：第一导电型第一半导体层；在第一导电型第一半导体层上的有源层；在有源层上的第二导电型第二半导体层；包括突出部并且设置在第二导电型第二半导体层上的可靠性增强层；以及在可靠性增强层上的第二导电型第三半导体层。在另一实施方案中，发光器件封装件包括：封装本体；在封装本体上的至少一个电极层；与电极层电连接的发光器件；以及在发光器件上的模制构件。在另一实施方案中，照明系统包括发光模块部，该发光模块部包括板和设置在该板上的发光器件封装件。在以下的附图和说明书中，将对一个或更多个实施方案的细节进行描述。通过该说明书、附图以及权利要求书，其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据第一实施方案的发光器件的横截面图；图2A是示出模折射率(modalindex)与电子注入层厚度(t)之间关系的图；图2B是示出发光器件中反向击穿电压Vr与可靠性增强层和有源层之间的距离之间的关系的图；图3至图9是用于解释制造根据第一实施方案的发光器件的方法的横截面图；图10是示出根据第二实施方案的发光器件的横截面图；图11是示出第二实施方案的发光器件的局部放大图；图12至图18是用于解释制造根据一个实施方案的发光器件的方法的横截面图；图19是示出根据一个实施方案的发光器件封装件的横截面图；图20是示出根据一个实施方案的照明单元的立体图；以及图21是示出根据一个实施方案的背光单元的立体图。具体实施方式以下，将参考附图根据示例性实施方案对发光器件、发光器件封装件以及照明系统进行描述。在实施方案的描述中，应当理解：在层(或膜)称为在另一层或衬底“上”时，其可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在中间层。此外，应当理解：如果层称为在另一层“下”，其可以直接在另一层下，或者也可以存在一个或更多个中间层。此外，应当理解：如果层称为在两层“之间”，其可以是这两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。(第一实施方案)图1是示出根据第一实施方案的发光器件100的横截面图。第一实施方案的发光器件100可以包括：第一导电型第一半导体层111；在第一导电型第一半导体层111上的有源层115；在有源层115上的第二导电型第二半导体层112a；在第二导电型第二半导体层112a上的可靠性增强层135；以及在可靠性增强层135上的第二导电型第三半导体层112b。在第一实施方案中，可靠性增强层135可以用作蚀刻可靠性增强层和电流泄漏防止层。但是，可靠性增强层135的功能不限于此。第二导电型第二半导体层112a和第二导电型第三半导体层112b可以构成用作电子注入层的第二导电型半导体层112。第一导电型第一半导体层111、有源层115和第二导电型半导体层112可以构成发光结构110。在第二导电型半导体层112上可以设置有垫电极140。在第一实施方案中，第二导电型第三半导体层112b可以包括光提取图案(P)，以改善光提取效率并由此提高发光器件100的输出功率。在第一实施方案中，在进行化学蚀刻工艺以形成光提取图案(P)时，由于可靠性增强层135，所以可以防止过度蚀刻。例如，在进行蚀刻工艺以在第二导电型第三半导体层112b上形成光提取图案(P)时，可靠性增强层135可以用作蚀刻停止层，以防止第二导电型第二半导体层112a被蚀刻。这样，可靠性增强层135可以提高蚀刻工艺的可靠性。详细地，在发光二极管(LED)外延薄层与薄层生长衬底如蓝宝石衬底分离之后，可以使第二导电型半导体层112暴露。此时，第二导电型半导体层112具有平坦的表面，并且因此对第二导电型半导体层112进行湿蚀刻或干蚀刻，使得第二导电型半导体层112可具有不规则或规则的粗糙表面，以提高光提取效率。因为可靠性增强层135的化学或物理蚀刻速率低于第二导电型半导体层112的化学或物理蚀刻速率，所以在可靠性增强层135处化学蚀刻基本停止。因此，由于可靠性增强层135，所以薄膜的一部分不会被不均匀地或过度地蚀刻，即，整个第二导电型半导体层112可以具有均匀的蚀刻深度。在一个实施方案中，在进行干蚀刻以形成光提取图案时，可靠性增强层135可以减小干蚀刻受损。如果可靠性增强层135具有高浓度的铝(Al)，则在进行干蚀刻工艺时，可靠性增强层135可以用作蚀刻停止层。如上所述，在当前实施方案中，由于可靠性增强层135，所以整个第二导电型半导体层112的蚀刻深度可以是均匀的，因此，可以改善发光器件100的光特性和电特性，并且可以提高发光器件100的制造过程的良品率。可靠性增强层135可以由与用于形成第二导电型半导体层112的材料相同种类的材料来形成，并且可以掺杂有与用于掺杂第二导电型半导体层112的掺杂剂相同导电类型的掺杂剂。但是，可以用于形成可靠性增强层135的材料不限于此。例如，可靠性增强层135可包括含氮化物的半导体如InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x≤1，0≤y≤1)，并且可以掺杂有第二导电型掺杂剂。例如，如果第二导电型半导体层112包括n型氮化物半导体，则可靠性增强层135可以包括n型InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x≤1，0≤y≤1)。在第一实施方案中，可靠性增强层135与有源层115之间的距离(d)可以为约0.3μm～约5μm。如果有源层115与设置于作为电子注入层的第二导电型半导体层112中的可靠性增强层135过度远离，则通过蚀刻形成的粗糙的光提取图案(P)的厚度可太小，并且光提取图案(P)的脊部之间的间隔可过大而无法在光提取图案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：第一导电型第一半导体层；在所述第一导电型第一半导体层上的有源层；在所述有源层上的第二导电型第二半导体层；在所述第二导电型第二半导体层上的可靠性增强层；以及在所述可靠性增强层上并且包括光提取图案的第二导电型第三半导体层，其中所述可靠性增强层与所述有源层彼此间隔开0.3μm到5μm的距离。

【技术特征摘要】
2011.07.08 KR 10-2011-0067691;2011.09.22 KR 10-201.一种发光器件，包括：第一导电型第一半导体层；在所述第一导电型第一半导体层上的有源层；在所述有源层上的第二导电型第二半导体层；包括突出部并且设置在所述第二导电型第二半导体层上的可靠性增强层；以及在所述可靠性增强层上并且包括光提取图案的第二导电型第三半导体层，其中所述可靠性增强层与所述有源层彼此间隔开0.3μm到5μm的距离。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述可靠性增强层的厚度为5nm到200nm。3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述可靠性增强层包括InxAlyGa(1-x-y)N，其中0≤x≤1并且0<y≤1。4.根据权利要求3所述的发光器件，其中所述第二导电型第三半导体层包括具有组成式InpAlqGa1-p-qN的半导体材料，其中0≤p≤1，0≤q≤1并且0≤p+q≤1，其中所述可靠性增强层的铝组成(y)大于所述第二导电型第三半导体层的铝组成(q)。5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述可靠性增强层的铝组成(y)满足下式：q+0.05≤y≤q+0.5，其中0≤q≤0.5。6.根据权利要求3所述的发光器件，其中如果所述第二导电型第三半导体层包括具有组成式InpAlqGa1-p-qN的半导体材料，其中0≤p≤1，0≤q≤1并且0≤p+q≤1，则所述可靠性增强层的铟组成小于所述第二导电型第三半导体层的铟组成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光器件，其中所述可靠性增强层的能带隙大于所述第二导电型第三半导体层的能带隙。8.根据权利要求1至6中任一项所述的发光器件，其中所述可靠性增强层包括具有不同能带隙的第一可靠性增强层和第二可靠性增强层。9.根据权利要求1至6中任一项所述的发光器件，其中所述可靠性增强层...

【专利技术属性】
技术研发人员：文用泰，宋镛先，丁圣勋，朴仲绪，李尚俊，吴正铎，崔洛俊，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：