發(fā)光器件制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種發(fā)光器件。在發(fā)光器件中，有源層的勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)被改變，并且中間層的帶隙能量變化，從而提高有源層的空穴注入效率，并因此提高發(fā)光效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
實(shí)施例涉及發(fā)光器件。
技術(shù)介紹
發(fā)光二極管(LED)是利用化合物半導(dǎo)體的特性將電子信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外光、可見(jiàn)光或者其他形式光的裝置。LED用于家電器具、遠(yuǎn)程控制器、電子公告板、顯示器、各種自動(dòng)裝備等等。LED的應(yīng)用范圍仍在擴(kuò)展。通常，小型LED以表面安裝裝置的形式來(lái)形成，因此LED直接安裝在印刷電路板(PCB)上。結(jié)果，用作顯示裝置的LED燈被發(fā)展為具有表面安裝裝置形式的結(jié)構(gòu)。表面安裝裝置可代替現(xiàn)有的簡(jiǎn)單照明燈。表面安裝裝置可用作各種彩色照明顯示器、文本顯示器、圖像顯示器等等。隨著LED應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，用于家用的燈以及用于救援信號(hào)的燈需要高亮度。因此，必須提高LED的亮度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
實(shí)施例提供具有提聞的發(fā)光效率并且具有減少的晶體缺陷的發(fā)光器件。在一個(gè)實(shí)施例中，一種發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層；第二半導(dǎo)體層；以及設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間的有源層，其中，所述第一半導(dǎo)體層是摻雜有N型摻雜物的N型半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層是摻雜有P型摻雜物的P型半導(dǎo)體層，所述有源層包括至少一對(duì)交替堆疊的阱層和勢(shì)壘層，鄰近所述第二半導(dǎo)體層的勢(shì)壘層中的一個(gè)包括第一層和設(shè)置在所述第一層與所述第二半導(dǎo)體層之間的第二層，所述第一層具有第一帶隙，所述第二層具有第二帶隙，所述第二帶隙小于所述第一帶隙，以及所述第二層摻雜有P型摻雜物。附圖說(shuō)明根據(jù)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更清楚地理解實(shí)施例的細(xì)節(jié)，附圖中圖I是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的示意圖；圖2是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的部分放大截面圖；圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的能帶圖的示意圖；圖4是示出傳統(tǒng)發(fā)光器件與根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件之間發(fā)光(luminous)強(qiáng)度的差異的示意圖5是示出傳統(tǒng)發(fā)光器件與根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件之間的操作電壓的差異的示意圖；圖6是示出根據(jù)另一實(shí)施例的發(fā)光器件的能帶圖的示意圖；圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的中間層的透射電子顯微鏡(TEM)照片的示意圖；圖8是示出根據(jù)另一實(shí)施例的發(fā)光器件的示意圖；圖9是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的部分放大截面圖；圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的能帶圖的示意圖；圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的透視圖； 圖12是根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖13是根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖14是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的透視圖；圖15是沿著圖14的線C-C’截取的截面圖；圖16是示出根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的液晶顯示設(shè)備的分解透視圖；以及圖17是示出根據(jù)另一實(shí)施例的包括發(fā)光器件的液晶顯示設(shè)備的分解透視圖。具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)參照實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。但是，本公開(kāi)可具體實(shí)施為各種不同形式，并且不應(yīng)當(dāng)將本專(zhuān)利技術(shù)解釋為受限于這里提出的實(shí)施例。更確切地說(shuō)，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)詳盡而完整，并將本公開(kāi)的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。本公開(kāi)只由權(quán)利要求書(shū)的范圍限定。在某些實(shí)施例中，省略本領(lǐng)域公知的裝置構(gòu)造或處理的詳細(xì)描述，以避免混淆本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本公開(kāi)的理解。在任何可能的情況下，在所有附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的構(gòu)件。這里使用諸如“之下”、“在下面”、“下面”、“之上”或“上面”這樣的空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述附圖所示的一個(gè)元件與另一個(gè)元件的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)意圖是涵蓋除了附圖中描述的方位之外裝置的不同定向。例如，如果將附圖之一中的裝置翻轉(zhuǎn)，那么被描述為在其他元件“之下”或“下面”的元件將定向?yàn)樵谄渌爸稀薄Ｒ虼耍纠孕g(shù)語(yǔ)“之下”或“在下面”可涵蓋在之上和之下這兩個(gè)定向。因?yàn)榭蓪⒀b置定向在另一方向，所以可根據(jù)裝置的定向來(lái)理解空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)。本公開(kāi)中使用的術(shù)語(yǔ)目的只是描述特定實(shí)施例，并非要限制本公開(kāi)。如同本公開(kāi)與所附權(quán)利要求書(shū)中使用的，除非上下文清楚地指出并非如此，則單數(shù)形式“一個(gè)”還涵蓋復(fù)數(shù)形式。此外應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”指定了描述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是并不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或添加。除非另有限定，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同含義。此外應(yīng)當(dāng)理解，諸如那些在通常使用的字典中限定的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為具有與它們?cè)诒绢I(lǐng)域和本公開(kāi)的背景中的含義一致的含義，并且除非這里明確地限定，否則不應(yīng)當(dāng)將其解釋為理想化或過(guò)于正式的含義。在附圖中，用于便于描述和清楚起見(jiàn)，將每個(gè)層的厚度或尺寸放大、省略或示意性示出。此外，每個(gè)組成元件的尺寸或面積不完全反映其實(shí)際尺寸。用于描述根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的角度或方向是基于附圖中所示的角度或方向。除非在說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有限定參考點(diǎn)來(lái)描述發(fā)光器件結(jié)構(gòu)中的角度位置關(guān)系，否則可以對(duì)相關(guān)的附圖進(jìn)行參考。參照?qǐng)D1，發(fā)光器件100可包括支撐構(gòu)件110和設(shè)置在支撐構(gòu)件110上的發(fā)光結(jié)構(gòu)160。發(fā)光結(jié)構(gòu)160可包括第一半導(dǎo)體層120、有源層130、中間層140、和第二半導(dǎo)體層150。支撐構(gòu)件110可由選自藍(lán)寶石(Al2O3)、GaN> ZnO和AlO的至少一種材料形成；但是，本公開(kāi)不限于此。此外，支撐構(gòu)件110可以是表現(xiàn)出比藍(lán)寶石(Al2O3)支撐構(gòu)件高的導(dǎo)熱性的SiC支撐構(gòu)件。但是，支撐構(gòu)件110可具有比第一半導(dǎo)體層120低的折射率，以提高·出光效率。同時(shí)，可將經(jīng)構(gòu)圖的襯底(PSS)結(jié)構(gòu)設(shè)置在支撐構(gòu)件110的上側(cè)表面。本說(shuō)明書(shū)中提及的支撐構(gòu)件可以有這樣的PSS襯底，也可以沒(méi)有。同時(shí)，可將緩沖層(未示出)設(shè)置在支撐構(gòu)件110上，以減少支撐構(gòu)件110與第一半導(dǎo)體層120之間的晶格失配，且容易生長(zhǎng)半導(dǎo)體層。緩沖層(未示出)可在低溫環(huán)境下形成，并且緩沖層可由能夠縮小半導(dǎo)體層與支撐構(gòu)件之間晶格常數(shù)差異的材料形成。例如，緩沖層(未示出)可由選自GaN、InN, AIN、AlInN, InGaN, AlGaN和InAlGaN的任何一種材料形成；但是，本公開(kāi)不限于此。緩沖層(未示出)可以以單晶形式在支撐構(gòu)件110上生長(zhǎng)。以單晶形式生長(zhǎng)的緩沖層(未示出)可提高在緩沖層(未示出)上生長(zhǎng)的第一半導(dǎo)體層120的結(jié)晶度。可在緩沖層(未示出)上形成包括第一半導(dǎo)體層120、有源層130和第二半導(dǎo)體層150的發(fā)光結(jié)構(gòu)160。可將第一半導(dǎo)體層120設(shè)置在緩沖層(未示出)上。第一半導(dǎo)體層120可實(shí)施為η型半導(dǎo)體層。第一半導(dǎo)體層120可向有源層130提供電子。第一半導(dǎo)體層120可由諸如GaN、AIN、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN或AlInN這樣的半導(dǎo)體材料形成，其具有例如InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ I,O ^ y ^ I,O ^ x+y ^ I)的式，并且可摻雜諸如 Si、Ge 或 Sn 這樣的η型摻雜物。此外，可將未摻雜的半導(dǎo)體層(未示出)設(shè)置在第一半導(dǎo)體層120下；但是，本公開(kāi)不限于此。未摻雜的半導(dǎo)體層形成為用于提高第一半導(dǎo)體層120的結(jié)晶度。未摻雜的半導(dǎo)體層不摻雜有η型摻雜物，因此，除了未摻雜的半導(dǎo)體層表現(xiàn)出比第一半導(dǎo)體層120低的導(dǎo)電性之外，未摻雜的半導(dǎo)體層可與第一半導(dǎo)體層120相同。有源層130可形成在第一半導(dǎo)體層120上。有源層130可由III-V族化合物本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種包括發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括：第一半導(dǎo)體層；第二半導(dǎo)體層；以及設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間的有源層，其中所述第一半導(dǎo)體層是摻雜有N型摻雜物的N型半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層是摻雜有P型摻雜物的P型半導(dǎo)體層，所述有源層包括至少一對(duì)交替堆疊的阱層和勢(shì)壘層，鄰近所述第二半導(dǎo)體層的勢(shì)壘層中的一個(gè)包括第一層和設(shè)置在所述第一層與所述第二半導(dǎo)體層之間的第二層，所述第一層具有第一帶隙，所述第二層具有第二帶隙，所述第二帶隙小于所述第一帶隙，以及所述第二層摻雜有P型摻雜物。

【技術(shù)特征摘要】
2011.07.25 KR 10-2011-0073631;2011.07.29 KR 10-201.一種包括發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層；第二半導(dǎo)體層；以及設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間的有源層，其中 所述第一半導(dǎo)體層是摻雜有N型摻雜物的N型半導(dǎo)體層， 所述第二半導(dǎo)體層是摻雜有P型摻雜物的P型半導(dǎo)體層， 所述有源層包括至少一對(duì)交替堆疊的阱層和勢(shì)壘層， 鄰近所述第二半導(dǎo)體層的勢(shì)壘層中的一個(gè)包括第一層和設(shè)置在所述第一層與所述第二半導(dǎo)體層之間的第二層， 所述第一層具有第一帶隙， 所述第二層具有第二帶隙， 所述第二帶隙小于所述第一帶隙，以及 所述第二層摻雜有P型摻雜物。2.一種包括發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層；第二半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間的有源層；以及設(shè)置在所述有源層與中間層之間的未摻雜的AlyGa1J (O <γ ( I)，其中 所述第一半導(dǎo)體層是摻雜有N型摻雜物的N型半導(dǎo)體層， 所述第二半導(dǎo)體層是摻雜有P型摻雜物的P型半導(dǎo)體層， 所述有源層包括至少一對(duì)交替堆疊的阱層和勢(shì)壘層， 鄰近所述第二半導(dǎo)體層的勢(shì)壘層中的一個(gè)包括第一層和設(shè)置在所述第一層與所述第二半導(dǎo)體層之間的第二層， 所述第一層具有第一帶隙， 所述第二層具有第二帶隙， 所述第二帶隙小于所述第一帶隙， 所述第二層摻雜有P型摻雜物。3.一種包括發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層；第二半導(dǎo)體層；以及設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層之間的有源層，其中 所述第一半導(dǎo)體層是摻雜有N型摻雜物的N型半導(dǎo)體層， 所述第二半導(dǎo)體層是摻雜有P型摻雜物的P型半導(dǎo)體層， 所述有源層包括至少一對(duì)交替堆疊的阱層和勢(shì)壘層， 鄰近所述第二半導(dǎo)體層的勢(shì)壘層中的一個(gè)包括第一層和設(shè)置在所述第一層與所述第二半導(dǎo)體層之間的第二層， 所述第一層具有第一帶隙， 所述第二層具有第二帶隙， 所述第二帶隙小于所述第一帶隙， 所述第二層摻雜有P型摻雜物， 所述發(fā)光器件進(jìn)一步包括設(shè)置在所述有源層與所述第二半導(dǎo)體層之間的中間層， 所述中間層包括P型摻雜的P-AlxGahN(O < x彡I)， 所述中間層是體層，以及 所述中間層的Al組成是變化的。4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，每個(gè)阱層具有第三帶隙，且所述第二帶隙大于所述第三帶隙。5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，所述第二層具有2nm至15nm的厚度。6.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)光器件，其中，所述中間層具有大于所述阱層的帶隙。7.根據(jù)權(quán)利要求3、6中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，從所述有源層到所述第二半導(dǎo)體層，所述中間層的Al組成增加然后減少。8.根據(jù)權(quán)利要求3、6中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，從所述有源層到所述第二半導(dǎo)體層，所述中間層的Al組成逐漸增加然后逐漸減少。9.根據(jù)權(quán)利要求3、6中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，所述中間層摻雜有In。10.根據(jù)權(quán)利要求3、6中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，所述中間層具有300A到600 A的厚度。11.根據(jù)權(quán)利要求3、6中的任一項(xiàng)的發(fā)光器件，其中，所述中間層具有在5%與30%之間變化的Al組成比。12.根據(jù)權(quán)利要求I至...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅鐘浩，洪訓(xùn)技，李玄基，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：LG伊諾特有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：