发光器件制造技术

本发明专利技术公开一种发光器件。在发光器件中，有源层的势垒层的结构被改变，并且中间层的带隙能量变化，从而提高有源层的空穴注入效率，并因此提高发光效率。

【技术实现步骤摘要】
实施例涉及发光器件。
技术介绍
发光二极管(LED)是利用化合物半导体的特性将电子信号转换为红外光、可见光或者其他形式光的装置。LED用于家电器具、远程控制器、电子公告板、显示器、各种自动装备等等。LED的应用范围仍在扩展。通常，小型LED以表面安装装置的形式来形成，因此LED直接安装在印刷电路板(PCB)上。结果，用作显示装置的LED灯被发展为具有表面安装装置形式的结构。表面安装装置可代替现有的简单照明灯。表面安装装置可用作各种彩色照明显示器、文本显示器、图像显示器等等。随着LED应用范围的扩展，用于家用的灯以及用于救援信号的灯需要高亮度。因此，必须提高LED的亮度。
技术实现思路
实施例提供具有提闻的发光效率并且具有减少的晶体缺陷的发光器件。在一个实施例中，一种发光器件包括发光结构，所述发光结构包括第一半导体层；第二半导体层；以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，其中，所述第一半导体层是掺杂有N型掺杂物的N型半导体层，所述第二半导体层是掺杂有P型掺杂物的P型半导体层，所述有源层包括至少一对交替堆叠的阱层和势垒层，邻近所述第二半导体层的势垒层中的一个包括第一层和设置在所述第一层与所述第二半导体层之间的第二层，所述第一层具有第一带隙，所述第二层具有第二带隙，所述第二带隙小于所述第一带隙，以及所述第二层掺杂有P型掺杂物。附图说明根据下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解实施例的细节，附图中图I是示出根据实施例的发光器件的示意图；图2是根据实施例的发光器件的部分放大截面图；图3是示出根据实施例的发光器件的能带图的示意图；图4是示出传统发光器件与根据实施例的发光器件之间发光(luminous)强度的差异的示意图5是示出传统发光器件与根据实施例的发光器件之间的操作电压的差异的示意图；图6是示出根据另一实施例的发光器件的能带图的示意图；图7是示出根据实施例的发光器件的中间层的透射电子显微镜(TEM)照片的示意图；图8是示出根据另一实施例的发光器件的示意图；图9是根据实施例的发光器件的部分放大截面图；图10是示出根据实施例的发光器件的能带图的示意图；图11是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的透视图； 图12是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图；图13是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图；图14是示出根据实施例的包括发光器件的照明系统的透视图；图15是沿着图14的线C-C’截取的截面图；图16是示出根据实施例的包括发光器件的液晶显示设备的分解透视图；以及图17是示出根据另一实施例的包括发光器件的液晶显示设备的分解透视图。具体实施例方式下面详细参照实施例，所述实施例的示例在附图中示出。但是，本公开可具体实施为各种不同形式，并且不应当将本专利技术解释为受限于这里提出的实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开详尽而完整，并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。本公开只由权利要求书的范围限定。在某些实施例中，省略本领域公知的装置构造或处理的详细描述，以避免混淆本领域技术人员对本公开的理解。在任何可能的情况下，在所有附图中用相同的附图标记表示相同或相似的构件。这里使用诸如“之下”、“在下面”、“下面”、“之上”或“上面”这样的空间相关术语来描述附图所示的一个元件与另一个元件的关系。应当理解，空间相关术语意图是涵盖除了附图中描述的方位之外装置的不同定向。例如，如果将附图之一中的装置翻转，那么被描述为在其他元件“之下”或“下面”的元件将定向为在其他元件“之上”。因此，示例性术语“之下”或“在下面”可涵盖在之上和之下这两个定向。因为可将装置定向在另一方向，所以可根据装置的定向来理解空间相关术语。本公开中使用的术语目的只是描述特定实施例，并非要限制本公开。如同本公开与所附权利要求书中使用的，除非上下文清楚地指出并非如此，则单数形式“一个”还涵盖复数形式。此外应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定了描述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常理解的相同含义。此外应当理解，诸如那些在通常使用的字典中限定的术语应当解释为具有与它们在本领域和本公开的背景中的含义一致的含义，并且除非这里明确地限定，否则不应当将其解释为理想化或过于正式的含义。在附图中，用于便于描述和清楚起见，将每个层的厚度或尺寸放大、省略或示意性示出。此外，每个组成元件的尺寸或面积不完全反映其实际尺寸。用于描述根据实施例的发光器件的结构的角度或方向是基于附图中所示的角度或方向。除非在说明书中没有限定参考点来描述发光器件结构中的角度位置关系，否则可以对相关的附图进行参考。参照图1，发光器件100可包括支撑构件110和设置在支撑构件110上的发光结构160。发光结构160可包括第一半导体层120、有源层130、中间层140、和第二半导体层150。支撑构件110可由选自蓝宝石(Al2O3)、GaN> ZnO和AlO的至少一种材料形成；但是，本公开不限于此。此外，支撑构件110可以是表现出比蓝宝石(Al2O3)支撑构件高的导热性的SiC支撑构件。但是，支撑构件110可具有比第一半导体层120低的折射率，以提高·出光效率。同时，可将经构图的衬底(PSS)结构设置在支撑构件110的上侧表面。本说明书中提及的支撑构件可以有这样的PSS衬底，也可以没有。同时，可将缓冲层(未示出)设置在支撑构件110上，以减少支撑构件110与第一半导体层120之间的晶格失配，且容易生长半导体层。缓冲层(未示出)可在低温环境下形成，并且缓冲层可由能够缩小半导体层与支撑构件之间晶格常数差异的材料形成。例如，缓冲层(未示出)可由选自GaN、InN, AIN、AlInN, InGaN, AlGaN和InAlGaN的任何一种材料形成；但是，本公开不限于此。缓冲层(未示出)可以以单晶形式在支撑构件110上生长。以单晶形式生长的缓冲层(未示出)可提高在缓冲层(未示出)上生长的第一半导体层120的结晶度。可在缓冲层(未示出)上形成包括第一半导体层120、有源层130和第二半导体层150的发光结构160。可将第一半导体层120设置在缓冲层(未示出)上。第一半导体层120可实施为η型半导体层。第一半导体层120可向有源层130提供电子。第一半导体层120可由诸如GaN、AIN、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN或AlInN这样的半导体材料形成，其具有例如InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ I,O ^ y ^ I,O ^ x+y ^ I)的式，并且可掺杂诸如 Si、Ge 或 Sn 这样的η型掺杂物。此外，可将未掺杂的半导体层(未示出)设置在第一半导体层120下；但是，本公开不限于此。未掺杂的半导体层形成为用于提高第一半导体层120的结晶度。未掺杂的半导体层不掺杂有η型掺杂物，因此，除了未掺杂的半导体层表现出比第一半导体层120低的导电性之外，未掺杂的半导体层可与第一半导体层120相同。有源层130可形成在第一半导体层120上。有源层130可由III-V族化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括发光结构的发光器件，所述发光结构包括：第一半导体层；第二半导体层；以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，其中所述第一半导体层是掺杂有N型掺杂物的N型半导体层，所述第二半导体层是掺杂有P型掺杂物的P型半导体层，所述有源层包括至少一对交替堆叠的阱层和势垒层，邻近所述第二半导体层的势垒层中的一个包括第一层和设置在所述第一层与所述第二半导体层之间的第二层，所述第一层具有第一带隙，所述第二层具有第二带隙，所述第二带隙小于所述第一带隙，以及所述第二层掺杂有P型掺杂物。

【技术特征摘要】
2011.07.25 KR 10-2011-0073631;2011.07.29 KR 10-201.一种包括发光结构的发光器件，所述发光结构包括第一半导体层；第二半导体层；以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，其中 所述第一半导体层是掺杂有N型掺杂物的N型半导体层， 所述第二半导体层是掺杂有P型掺杂物的P型半导体层， 所述有源层包括至少一对交替堆叠的阱层和势垒层， 邻近所述第二半导体层的势垒层中的一个包括第一层和设置在所述第一层与所述第二半导体层之间的第二层， 所述第一层具有第一带隙， 所述第二层具有第二带隙， 所述第二带隙小于所述第一带隙，以及 所述第二层掺杂有P型掺杂物。2.一种包括发光结构的发光器件，所述发光结构包括第一半导体层；第二半导体层；设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层；以及设置在所述有源层与中间层之间的未掺杂的AlyGa1J (O <γ ( I)，其中 所述第一半导体层是掺杂有N型掺杂物的N型半导体层， 所述第二半导体层是掺杂有P型掺杂物的P型半导体层， 所述有源层包括至少一对交替堆叠的阱层和势垒层， 邻近所述第二半导体层的势垒层中的一个包括第一层和设置在所述第一层与所述第二半导体层之间的第二层， 所述第一层具有第一带隙， 所述第二层具有第二带隙， 所述第二带隙小于所述第一带隙， 所述第二层掺杂有P型掺杂物。3.一种包括发光结构的发光器件，所述发光结构包括第一半导体层；第二半导体层；以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的有源层，其中 所述第一半导体层是掺杂有N型掺杂物的N型半导体层， 所述第二半导体层是掺杂有P型掺杂物的P型半导体层， 所述有源层包括至少一对交替堆叠的阱层和势垒层， 邻近所述第二半导体层的势垒层中的一个包括第一层和设置在所述第一层与所述第二半导体层之间的第二层， 所述第一层具有第一带隙， 所述第二层具有第二带隙， 所述第二带隙小于所述第一带隙， 所述第二层掺杂有P型掺杂物， 所述发光器件进一步包括设置在所述有源层与所述第二半导体层之间的中间层， 所述中间层包括P型掺杂的P-AlxGahN(O < x彡I)， 所述中间层是体层，以及 所述中间层的Al组成是变化的。4.根据权利要求I至3中的任一项的发光器件，其中，每个阱层具有第三带隙，且所述第二带隙大于所述第三带隙。5.根据权利要求I至3中的任一项的发光器件，其中，所述第二层具有2nm至15nm的厚度。6.根据权利要求3的发光器件，其中，所述中间层具有大于所述阱层的带隙。7.根据权利要求3、6中的任一项的发光器件，其中，从所述有源层到所述第二半导体层，所述中间层的Al组成增加然后减少。8.根据权利要求3、6中的任一项的发光器件，其中，从所述有源层到所述第二半导体层，所述中间层的Al组成逐渐增加然后逐渐减少。9.根据权利要求3、6中的任一项的发光器件，其中，所述中间层掺杂有In。10.根据权利要求3、6中的任一项的发光器件，其中，所述中间层具有300A到600 A的厚度。11.根据权利要求3、6中的任一项的发光器件，其中，所述中间层具有在5%与30%之间变化的Al组成比。12.根据权利要求I至...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗钟浩，洪训技，李玄基，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：