專利名稱：磁場(chǎng)內(nèi)的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置。更明確地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
與產(chǎn)生熱來(lái)發(fā)光的常規(guī)熒光燈或白熾燈不同，例如發(fā)光二極管(light-emitting diode,LED)等半導(dǎo)體發(fā)光裝置采用半導(dǎo)體的特定特性來(lái)發(fā)光，其中發(fā)光裝置發(fā)射的光稱為 冷光(cold luminescence)。發(fā)光裝置具有長(zhǎng)使用壽命、輕重量和低功率消耗等優(yōu)點(diǎn)，使得 發(fā)光裝置已用于例如光學(xué)顯示器、交通信號(hào)燈、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、通信裝置、照明設(shè)備和醫(yī)療 設(shè)備等廣泛種類的應(yīng)用中。因此，如何改進(jìn)發(fā)光裝置的發(fā)光效率是此項(xiàng)技術(shù)中的一個(gè)議題。例如發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光裝置可歸因于驅(qū)動(dòng)電子電流穿過(guò)發(fā)光二極管的活 性層(active layer)而發(fā)光。然而，如果電流密度不均一地分布到整個(gè)發(fā)光區(qū)域，那么光均 一性減小。更進(jìn)一步地，常規(guī)設(shè)計(jì)中的非透明頂部電極(top electrode)通常定位在發(fā)光 區(qū)域的中心區(qū)。以此方式，頂部電極下方的電流密度大于其它區(qū)，且可發(fā)射更多光。然而， 頂部電極下方的所發(fā)射的光由于頂部電極對(duì)于光是不透明的而被阻擋。常規(guī)LED的頂部電 極在具有最高強(qiáng)度的中心區(qū)處阻擋所發(fā)射的光，從而導(dǎo)致輸出光的減少。圖1是說(shuō)明常規(guī)發(fā)光裝置的橫截面圖的示意圖。參看圖1，發(fā)光裝置100是垂直 型發(fā)光二極管(LED)，其包含電極110和120，以及半導(dǎo)體發(fā)光層130、第一傳導(dǎo)型半導(dǎo)體層 132和第二傳導(dǎo)型半導(dǎo)體層134的半導(dǎo)體堆疊(stack)。電流密度的分布隨著偏離電極110 和120的距離增加而逐漸減小。如圖1所示，緊密的線表示高電流密度，且具有最多數(shù)目的 線的區(qū)域位于電極110與120之間。然而，由于先天缺陷的緣故，具有最高發(fā)光效率的區(qū)域 被電極110阻擋，使得發(fā)光裝置100的總體發(fā)光效率受到影響。圖2是說(shuō)明常規(guī)發(fā)光裝置的俯視圖的示意圖。參看圖2，發(fā)光裝置200是水平型 LED,其包含電極210和220。因?yàn)殡娏魇冀K發(fā)射穿過(guò)具有最低電阻的路徑，所以電流密度的 分布在電極210與220之間是不均勻的，其中電流密度的主要分布是沿著電極210與220 之間的中心路徑。因此，為了增加發(fā)光裝置200所發(fā)射的光的量，需要增大均一電流分布區(qū) 域，使得發(fā)光裝置200的大小增大?；谏鲜雒枋觯瑪喽òl(fā)光裝置的發(fā)光效率可受例如如下因素等一些因素的影響。發(fā)光裝置的電極之間的區(qū)域不僅是具有最高電流載流子(current carrier)密度 的區(qū)域，而且是產(chǎn)生最多光子的區(qū)域。然而，電極之間產(chǎn)生的光子大部分被不透明電極阻 擋，使得發(fā)光效率難以增強(qiáng)。電流始終發(fā)射穿過(guò)具有最低電阻的路徑，其導(dǎo)致發(fā)光裝置的不均勻亮度，使得發(fā) 光裝置的發(fā)光效率和大小也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置。所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)和磁性結(jié)構(gòu)。 所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含第一摻雜結(jié)構(gòu)層、第二摻雜結(jié)構(gòu)層、所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層、第一電極和第二電極，其中所述第一電極和所述第二電極分別電耦合到所述第一摻雜結(jié)構(gòu) 層和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層。所述磁性結(jié)構(gòu)鄰近于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁 場(chǎng)。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)和磁性層。所 述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含下部摻雜結(jié)構(gòu)層?；钚詫釉O(shè)置在下部摻雜結(jié)構(gòu)層上。上部摻雜結(jié)構(gòu)層設(shè)置 在活性層上。第一電極以電耦合設(shè)置在上部摻雜結(jié)構(gòu)層上。第二電極以電耦合設(shè)置在下部 摻雜結(jié)構(gòu)層上。第一電極和第二電極處于活性層的相同側(cè)或相對(duì)側(cè)。磁性層與發(fā)光結(jié)構(gòu)集 成以產(chǎn)生具有實(shí)質(zhì)上垂直于和/或平行于活性層的方向的磁場(chǎng)。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)和磁性層。所 述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含第一摻雜結(jié)構(gòu)層、第二摻雜結(jié)構(gòu)層、所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層、第 一電極和第二電極。所述第一電極和所述第二電極分別電耦合到所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層和所 述第二摻雜結(jié)構(gòu)層。所述磁性層通過(guò)封裝結(jié)構(gòu)在所述第一電極和所述第二電極上與發(fā)光結(jié) 構(gòu)耦合，以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁場(chǎng)。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)、第一磁性層 和第二磁性層。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)具有第一側(cè)和第二側(cè)，包含第一摻雜結(jié)構(gòu)層、第二摻雜結(jié)構(gòu) 層、所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層、以電耦合設(shè)置在第一摻雜結(jié)構(gòu)層上的第一電極、以 電耦合設(shè)置在第二摻雜結(jié)構(gòu)層上的第二電極，以及在第一側(cè)設(shè)置在第一電極上的第一磁性 層。第二磁性層在第二側(cè)設(shè)置在第二摻雜結(jié)構(gòu)層上。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱材料層 和磁性層。導(dǎo)熱材料層與發(fā)光結(jié)構(gòu)耦合以耗散發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱。磁性層與導(dǎo)熱材料層耦 合以在發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁檔案。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含散熱片、結(jié)構(gòu)載體和發(fā) 光結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)載體堆疊在散熱片上。發(fā)光結(jié)構(gòu)堆疊在結(jié)構(gòu)載體上。結(jié)構(gòu)載體和散熱片 的至少一個(gè)部分具有磁性以在發(fā)光結(jié)構(gòu)中提供磁場(chǎng)。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含散熱片、結(jié)構(gòu)載體、發(fā)光 結(jié)構(gòu)和囊封劑。所述結(jié)構(gòu)載體堆疊在散熱片上，其中結(jié)構(gòu)載體具有帶有側(cè)壁的凹穴區(qū)。發(fā) 光結(jié)構(gòu)在凹穴區(qū)內(nèi)堆疊在結(jié)構(gòu)載體上。囊封劑填充在空間中，其中囊封劑含有磁性材料粉 末或不含有磁性材料粉末。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)和用以以電連 接來(lái)固持發(fā)光結(jié)構(gòu)的磁性固持載體。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)、發(fā)光結(jié)構(gòu)下 方的磁性層、用以固持磁性層與發(fā)光結(jié)構(gòu)的固持載體。囊封劑包裹發(fā)光結(jié)構(gòu)和磁性固持載 體的一部分。本發(fā)明在一方面中提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包含載體、設(shè)置在載體上以 具有容納空間的磁性層，以及在容納空間內(nèi)設(shè)置在載體上的發(fā)光結(jié)構(gòu)。應(yīng)理解，以上大體描述和以下詳細(xì)描述兩者均為示范性的，且希望提供對(duì)如所主 張的本發(fā)明的進(jìn)一步闡釋。
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包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，且附圖并入在本說(shuō)明書(shū)中并組成本說(shuō)明 書(shū)的一部分。圖式說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并與描述內(nèi)容一起用以闡釋本發(fā)明的原理。圖1是說(shuō)明常規(guī)發(fā)光裝置的橫截面圖的示意圖。圖2是說(shuō)明常規(guī)發(fā)光裝置的俯視圖的示意圖。圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的橫截面圖的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的發(fā)光裝置的俯視圖。圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖6是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有磁性襯底424的LED發(fā)射的光的輸出 功率的曲線圖。圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖12是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖13是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖14是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖15是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖16是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖17是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖18是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過(guò)封裝與磁性層耦合的發(fā)光裝置的結(jié) 構(gòu)的橫截面圖。圖19是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的與磁性層集成的發(fā)光裝置的另一結(jié)構(gòu) 的橫截面圖。圖20是示意說(shuō)明相對(duì)于圖20的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖21是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的通過(guò)封裝與磁性層集成的發(fā)光裝置的 結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖22是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的具有正在施加的磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié) 構(gòu)的橫截面圖。圖23是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截 面圖。圖24是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截 面圖。圖25是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖26是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖27是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖28是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖29是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。
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圖30是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖31是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖32是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖33是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖34是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖35是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖36是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖37是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。圖38是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的橫截面圖。圖39是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種發(fā)光裝置，其中包含磁性結(jié)構(gòu)或磁性層以改進(jìn)光輸出效率。例如 磁性層等磁性結(jié)構(gòu)可為例如具有足夠厚度的磁性材料膜或塊體。本發(fā)明提供一種具有磁場(chǎng) 的發(fā)光裝置，其使用霍耳效應(yīng)(Hall Effect)的機(jī)制來(lái)布置電極的位置，以便至少改進(jìn)光輸 出效率。另外，本發(fā)明提供一種具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置，其使用磁阻效應(yīng)(magnetoresistance effect)的機(jī)制來(lái)匹配阻抗以減少不均勻的電流散布，以便至少改進(jìn)光輸出效率。所述磁阻可以是在半導(dǎo)體與鐵磁材料中的一般磁阻。半導(dǎo)體例如是GaN或GaAs。 鐵磁材料例如是Fe、Co或Ni。所述磁阻還可為例如是巨磁阻(giant magnetoresistance, GMR)，其是由例如Fe、Co或Ni等的磁性層與例如Cr、Cu、Ag或Au等的非磁性層所堆疊的 堆疊層。提供若干實(shí)施例以用于描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。此外，所 述實(shí)施例彼此也可適當(dāng)組合以得到其它實(shí)施例。圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的橫截面圖的示意圖。參看圖 3 (a)，發(fā)光裝置300是垂直型LED，其包含電極310和320，以及半導(dǎo)體發(fā)光層330、第一傳導(dǎo) 型層332和第二傳導(dǎo)型層334的堆疊。發(fā)光裝置300由磁場(chǎng)覆蓋，所述磁場(chǎng)由放置在發(fā)光裝 置300的外側(cè)上并朝發(fā)光裝置300的橫截面平面內(nèi)部導(dǎo)向的磁性源(magneticsource) 340產(chǎn) 生。磁場(chǎng)引起的磁力推動(dòng)電子，以便使電流向左漂移。如圖3(a)所示，電流密度的主要分布 (由電流線表示)從電極310與320之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出平面下方的區(qū)域，其指示具有 最高發(fā)光效率的區(qū)域不再被電極310阻擋，且發(fā)光裝置300的總體發(fā)光效率可實(shí)質(zhì)上增強(qiáng)。參看圖3(b)，發(fā)光裝置300的光輸出平面經(jīng)擴(kuò)展且其上設(shè)置有多個(gè)電極310、350 和360。如圖3(b)所示，電極320與電極310、350和360中的每一者之間的電流密度的分 布(由電流線表示)全部從電極之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出平面下方的區(qū)域，使得發(fā)光裝置 300的總體發(fā)光效率實(shí)質(zhì)上增強(qiáng)。此外，兩個(gè)電極310和350與兩個(gè)電極350和360之間的 光輸出平面下方的電流密度的分布相同。因此，本發(fā)明的發(fā)光裝置300能夠在不影響光的 均勻性的情況下提供較高亮度。如圖3所示，實(shí)施例中的磁檔案針對(duì)垂直型LED的LED的縱向方向上改變電子流。 然而，從橫向視圖來(lái)看，磁檔案還可在電極平面上，尤其針對(duì)水平型LED，會(huì)橫向地影響電子 流。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的發(fā)光裝置的俯視圖。參看圖4，發(fā)光裝置400是水平
11型LED，其包含電極402和404。類似于以上實(shí)施例，當(dāng)磁場(chǎng)406使電子漂移離開(kāi)電極402 與404之間的路徑時(shí)，電流密度的分布例如移動(dòng)到發(fā)光裝置400的左側(cè)部分。如圖4所示， 電流路徑擴(kuò)展到較大區(qū)域(左側(cè)區(qū)域)，其形成電流密度的較均勻分布。圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖8，LED 420是水平型LED，其包含電極426和428，以及襯底424，其中活性層430位于電極426與 428之間用于當(dāng)電流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，活性層430位于第一摻雜結(jié)構(gòu)層 432與第二摻雜結(jié)構(gòu)層434之間，所述摻雜結(jié)構(gòu)層為例如摻雜半導(dǎo)體層。如通常已知，摻雜 結(jié)構(gòu)層可以是半導(dǎo)體堆疊層或任何其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。磁性襯底422進(jìn)一步設(shè)置在襯底424 下方以用于向LED 800提供磁場(chǎng)。圖6是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有磁性襯底424的LED發(fā)射的 光的輸出功率的曲線圖，其中X坐標(biāo)表示注射到LED中的電流且y坐標(biāo)表示由LED 發(fā)射的光的輸出功率。參看圖6，當(dāng)例如將0.25T磁場(chǎng)添加到LED時(shí)，光電子變換 (optoelectronictransformation)的效率升高0. 04mW/mA，且光的總輸出功率增強(qiáng)22. 6百 分比。另一方面，當(dāng)將0. 15T磁場(chǎng)添加到LED時(shí)，光電子變換的效率升高0. 025mW/mA，且光 的總輸出功率增強(qiáng)15百分比。如圖9所示，顯然，當(dāng)外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度增加時(shí)，光的輸出功率 增強(qiáng)。基本上，磁場(chǎng)的強(qiáng)度可為0. OlT或更大。圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖7，LED 450是垂直型LED，其包含電極452和458，以及結(jié)構(gòu)堆疊層454，其中活性層456在結(jié)構(gòu)堆 疊層454中位于電極458與452之間，用于當(dāng)電流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。磁性襯底460 進(jìn)一步設(shè)置在電極452下方以用于向LED 450提供磁場(chǎng)。此外，本發(fā)明可利用外延橫向過(guò)度生長(zhǎng)(印itaxial lateral overgrowth, EL0G) 結(jié)構(gòu)來(lái)形成LED，如圖8中所說(shuō)明。參看圖8，磁性物質(zhì)用作掩模(mask)且半導(dǎo)體經(jīng)由外延 工藝生長(zhǎng)在襯底上，使得磁性物質(zhì)可內(nèi)嵌在LED芯片中以增加以外部磁場(chǎng)升高LED的亮度 的效果。在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)光裝置可經(jīng)由例如環(huán)氧樹(shù)脂、金屬連接(bonding)、晶片連接、外 延內(nèi)嵌和涂覆等各種方式與磁性材料組合。另外，磁性材料可耦合到發(fā)光裝置本身，并制 作為襯底、基臺(tái)(submoimt)、電磁體、金屬塊(slug)、保持器(holder)或磁性散熱片或制 作為磁性膜或磁性塊體，以便為發(fā)光裝置提供磁場(chǎng)。磁性材料可為例如Rb、Ru、Nd、Fe、Pg、 Co、Ni、Mn、Cr、Cu、Cr2、Pt、Sm、Sb、Pt或其合金等鐵磁材料。磁性材料還可為例如Mn、Fe、 Co、Cu 和 V 的氧化物、Cr2O3> CrS, MnS、MnSe, MnTe, Mn、Fe、Co 或 Ni 的氟化物、V、Cr、Fe、 Co、Ni 禾口 Cu 的氣化物、Cu 的漠化物、CrSb, MnAs, MnBi、 α -Mn、MnCl2 · 4H20、MnBr2 · 4Η20、 CuCl2 · 2H20、Co(NH4)X(SO4)XCl2 · 6Η20、FeCo3 和 FeCo3 · 2MgC03 等陶瓷材料。發(fā)光裝置可 為有機(jī)LED (organic LED, 0LED)、無(wú)機(jī)LED、垂直型LED、水平型LED、薄膜LED或倒裝芯片 LED (flip chip LED)。下文分別描述采用以上結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的實(shí)施例。圖9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖9，當(dāng) 前實(shí)施例的發(fā)光裝置500為垂直型LED，其包含發(fā)光芯片510和磁性基臺(tái)520。透明傳導(dǎo)層 (transparent conductive layer，TCL) 562 例如為 Ni/Au 或氧化銦錫(Indium Tin Oxide, IT0)，其進(jìn)一步設(shè)置在第一摻雜層512上，以便增強(qiáng)電流擴(kuò)展。發(fā)光芯片510經(jīng)由環(huán)氧樹(shù)脂、 金屬結(jié)合、晶片結(jié)合、外延內(nèi)嵌或涂覆工藝而設(shè)置在磁性基臺(tái)520上。
發(fā)光芯片510從頂部到底部包含第一電極511、第一摻雜層512、活性層513、第二 摻雜層514、襯底515和第二電極516，其中第一摻雜層512、活性層513和第二摻雜層514 形成發(fā)光堆疊層，其設(shè)置在襯底515上。第一電極511設(shè)置在第一摻雜層512上且電耦合 到第一摻雜層512，且第二電極516設(shè)置在襯底515下方且電耦合到第二摻雜層514，以便 形成垂直型LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?13設(shè)置在第一電極511與第二電極516之間，且能夠當(dāng)電 流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。在本文中應(yīng)注意，襯底515的材料可為Si、SiC、GaN、GaN、GaP、 GaAs、藍(lán)寶石、ZnO或A1N，且發(fā)光堆疊層的材料可為例如GaAs、InP、GaN、GaP, Α1Ρ、AlAs、 InAs, GaSb, InSb、CdS, CdSe, ZnS或ZnSe等無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，或例如聚合物等有機(jī)半導(dǎo)體 材料。磁性基臺(tái)520引起的磁場(chǎng)施加在發(fā)光芯片510上，使得發(fā)光芯片510中的電流密 度的主要分布從第一電極511與第二電極516之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出平面下方的區(qū)域， 以便增強(qiáng)電流均勻性且增加發(fā)光裝置500的總體亮度。此外，在設(shè)計(jì)選擇中，發(fā)光裝置500可進(jìn)一步包含反射層560例如鏡層，其設(shè)置在 襯底515與第二電極516之間以用于反射從活性層513發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝置的亮 度。在本文中應(yīng)注意，在其它實(shí)施例中，反射層560還可設(shè)置在第二摻雜層514與襯底515 之間或第二電極516與磁性基臺(tái)520之間用于反射光，但不限于所提供的選擇。圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖10， 在當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置中，當(dāng)前實(shí)施例的此發(fā)光裝置為垂直型LED，其包含例如發(fā)光芯片 564和磁性基臺(tái)550。發(fā)光芯片564經(jīng)由例如環(huán)氧樹(shù)脂、金屬結(jié)合、晶片結(jié)合、外延內(nèi)嵌或涂 覆工藝等常見(jiàn)方式設(shè)置在磁性基臺(tái)550上。在一實(shí)例中，發(fā)光芯片564包含第一電極568、襯底561、第一摻雜層558、活性層 556、第二摻雜層554和第二電極552，其中第一摻雜層558、活性層556和第二摻雜層554形 成發(fā)光堆疊結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在襯底561下方。第一電極568設(shè)置在第一摻雜層558上且電耦 合到第一摻雜層558，其中襯底561可為傳導(dǎo)襯底，例如摻雜半導(dǎo)體層。第二電極552設(shè)置 在第二摻雜層554下方且電耦合到第二摻雜層554，以便形成垂直型LED結(jié)構(gòu)?；钚詫?56 設(shè)置在第一電極568與第二電極552之間，且能夠當(dāng)電流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。磁性基臺(tái)550引起的磁場(chǎng)施加在發(fā)光芯片564上，使得發(fā)光芯片564中的電流密 度的主要分布從第一電極568與第二電極552之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出平面下方的區(qū)域， 以便增強(qiáng)電流均勻性且增加發(fā)光裝置的總體亮度。圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。此外，取具 有垂直型結(jié)構(gòu)的薄膜LED作為另一實(shí)例。參看圖11，當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置600為垂直型 LED，其包含發(fā)光芯片610和磁性基臺(tái)620。發(fā)光芯片610經(jīng)由例如環(huán)氧樹(shù)脂、金屬結(jié)合、晶 片結(jié)合、外延內(nèi)嵌、涂覆工藝或任何適當(dāng)工藝而設(shè)置在磁性基臺(tái)620上。發(fā)光芯片610包含例如第一電極611、第一摻雜層612、活性層613、第二摻雜層 614和第二電極615，其中第一摻雜層612、活性層613和第二摻雜層614形成發(fā)光堆疊層。 依據(jù)實(shí)際需要，也可形成反射層660，使得向后的光被反射回去。第一電極611設(shè)置在第一 摻雜層612上且電耦合到第一摻雜層612，且第二電極615設(shè)置在第二摻雜層614下方且電 耦合到第二摻雜層614，以便形成垂直型LED結(jié)構(gòu)，其中反射層660是例如金屬層，其也用于 起到電連接作用。活性層613設(shè)置在第一電極611與第二電極615之間，且能夠當(dāng)電流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。磁性基臺(tái)620引起的磁場(chǎng)施加在發(fā)光芯片610上，使得發(fā)光芯片610中的電流密 度的主要分布從第一電極611與第二電極615之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出平面下方的區(qū)域， 以便增強(qiáng)電流均勻性且增加發(fā)光裝置600的總體亮度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，透明傳導(dǎo)層(TCL)進(jìn)一步設(shè)置在第一摻雜層612與電 極611之間以增強(qiáng)其亮度。更進(jìn)一步地，例如充當(dāng)鏡的金屬層等反射層660進(jìn)一步設(shè)置在 第二摻雜層614與第二電極615之間以用于反射從活性層613發(fā)射的光，以便增加發(fā)光裝 置600的亮度。在本文中應(yīng)注意，在其它實(shí)施例中，反射層660還可設(shè)置在第二電極615與 磁性基臺(tái)620之間用于反射光，但不限于此。圖12是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看圖 12 (a)，當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置700a為垂直型LED，其包含發(fā)光芯片710和磁性材料720。 發(fā)光芯片710包含例如第一電極711、第一摻雜層712、活性層713、第二摻雜層714和第二 電極715，其中第一摻雜層712、活性層713和第二摻雜層714形成發(fā)光堆疊層。第一電極 711設(shè)置在第一摻雜層712上且電耦合到第一摻雜層712。第二電極715設(shè)置在第二摻雜 層714下方且電耦合到第二摻雜層714，以便形成垂直型LED結(jié)構(gòu)。活性層713設(shè)置在第一 電極711與第二電極716之間，且能夠當(dāng)電流流動(dòng)穿過(guò)其中時(shí)產(chǎn)生光。磁性材料720設(shè)置在第一電極711上且在發(fā)光芯片710上施加磁場(chǎng)，使得發(fā)光芯 片710中的電流密度的主要分布從第一電極711與第二電極715之間的區(qū)域移動(dòng)到光輸出 平面下方的區(qū)域，以便增強(qiáng)電流均勻性且增加發(fā)光裝置700a的總體亮度。在如圖12(b)所示的其它實(shí)施例中，基于圖12(a)中的實(shí)施例，磁性層730可設(shè)置 在發(fā)光堆疊層上且覆蓋第一電極711?；蛘撸鐖D12(c)所示，磁性層740設(shè)置在第一摻雜 層712的暴露區(qū)上。第一摻雜層712的暴露區(qū)不被第一電極711覆蓋。圖13是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。參看 圖13，磁性材料制造為具有多個(gè)凹穴(concave)的基臺(tái)810。所述凹穴中的每一者與發(fā)光 芯片820到850中的一者一起設(shè)置。在另一選擇中，所述凹穴中的每一者可具有反射表面 以用于反射對(duì)應(yīng)發(fā)光芯片所發(fā)射的光。圖14是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖14 中，發(fā)光結(jié)構(gòu)可包含設(shè)置在襯底952上的基本結(jié)構(gòu)964?；窘Y(jié)構(gòu)964例如可包含底部摻雜 層954，其可為有機(jī)/無(wú)機(jī)半導(dǎo)體或用于發(fā)光的任何適宜的摻雜材料?；窘Y(jié)構(gòu)964可包含 (例如)底部摻雜堆疊層954、活性層956、上部摻雜堆疊層958。此處，底部摻雜堆疊層954 和上部摻雜堆疊層958為不同的傳導(dǎo)類型。然而，依據(jù)操作電壓，底部摻雜堆疊層954或上 部摻雜堆疊層958可為ρ型或η型。另外，由于例如電極與摻雜半導(dǎo)體材料之間的相對(duì)不 良接觸的緣故，還可包含例如透明傳導(dǎo)層(TCL)960。另外，為了具有發(fā)光區(qū)域970中光輸出 的較好性能，可形成粗糙表面(rough surface) 962，其例如形成在TCL 960上或上部摻雜 堆疊層958上。實(shí)際上，粗糙表面962可依據(jù)光輸出方向而處于任何適當(dāng)?shù)谋砻嫣?。分別 設(shè)置于在底部摻雜堆疊層954和上部摻雜堆疊層958上的兩個(gè)電極966和968處于發(fā)光結(jié) 構(gòu)(其也稱為水平型發(fā)光裝置)的相同側(cè)。在此水平設(shè)計(jì)中，在上部摻雜堆疊層958中或 甚至在TCL 960中(如果包含TCL的話)存在驅(qū)動(dòng)電流的水平分量。明確地說(shuō)，基本結(jié)構(gòu) 964為薄膜設(shè)計(jì)以減小厚度，且因而驅(qū)動(dòng)電流的水平分量相對(duì)較大。
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在本發(fā)明中，磁性層950是額外添加的且在另一側(cè)實(shí)施在襯底952上。磁性層950 用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，以便基于圖4的機(jī)制在上部摻雜堆疊層958中重新分布水平分量的電流密 度。磁性層950可例如為人工鐵磁層，其具有磁化以提供實(shí)質(zhì)上垂直于發(fā)光區(qū)域970的磁 場(chǎng)，以便重新分布水平分量的電流密度。電極966和968的位置是根據(jù)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)設(shè) 定?？闪私?，磁性層950用于產(chǎn)生既定磁場(chǎng)以用于使驅(qū)動(dòng)電流移位，且可實(shí)施任何適當(dāng)經(jīng)修 改設(shè)計(jì)。磁性層950還可充當(dāng)另一襯底。甚至例如，磁性層950可為外部結(jié)構(gòu)或單元而無(wú) 物理接觸。換句話說(shuō)，磁性層950可為用于施加磁場(chǎng)的外部單元或發(fā)光結(jié)構(gòu)中的集成結(jié)構(gòu) 層。圖15是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖15 中，磁性層984可通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)中已知的倒裝芯片封裝工藝通過(guò)限定突塊980和982來(lái)實(shí) 施。此處，當(dāng)考慮光輸出方向，其朝向透明襯底952時(shí)，粗糙表面962可形成在襯底952的 外表面上，且例如金屬層等反射層960'可實(shí)施在基本結(jié)構(gòu)964'中。然而，這不是實(shí)施磁 性層984的唯一封裝方式?；蛘撸?，限定突塊980和982可省略，且電極966和968可通過(guò)例如鍍敷或任 何適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體制造工藝而制造為具有相同高度。因?yàn)殡姌O966和968具有相同高度，所 以磁性層284可接著例如直接粘附到電極。換句話說(shuō)，磁性層284可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆绞?形成。更進(jìn)一步地，例如，圖15中的結(jié)構(gòu)也可通過(guò)在底部添加磁性層950而與圖14組 合。因此，可實(shí)施兩個(gè)磁性層。圖16是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖16 中，或者，磁性層984還可充當(dāng)襯底。在此情形中，基本結(jié)構(gòu)964"如先前所描述可與磁性 層984 —起封裝。類似于圖15，反射層960'實(shí)施在基本結(jié)構(gòu)964〃中。另外，底部摻雜層 954具有粗糙表面962。因此，光可以較好性能穿過(guò)粗糙表面962。圖17是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于設(shè)定電極的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的俯 視圖。在圖17中，其為電極992和994的另一設(shè)計(jì)，其中電極992不位于到電極994的成 對(duì)角的隅角(diagonal corner)處。這種電極設(shè)計(jì)是基于待施加的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方 向可導(dǎo)致不同結(jié)果。明確地說(shuō)，如果施加磁場(chǎng)，如圖4中類似地描述，那么電極992并不根 據(jù)磁場(chǎng)處于對(duì)稱位置。基于圖17中的電極，已進(jìn)行調(diào)查。施加例如垂直方向的420mT的磁檔案和200mA 的驅(qū)動(dòng)電流。取圖17中的電極，改進(jìn)例如也可具有約5.6%。從調(diào)查可知，本發(fā)明中所添加 的磁場(chǎng)可確實(shí)改進(jìn)性能，其中電極的位置相應(yīng)地設(shè)定。圖18是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過(guò)封裝而與磁性層集成的發(fā)光裝置的 結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖18中，例如，摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1002設(shè)置在襯底1000上?；钚詫?1004形成在摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1002上。另一摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1006形成在活性層1004 上。此處，摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層可為單一層或具有經(jīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的堆疊層。然而，本發(fā)明并不明 確地限制半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層。更進(jìn)一步地，例如，透明傳導(dǎo)層1008可進(jìn)一步形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 層1002上。TCL 1008與電極1012接觸，以便如常規(guī)上已知改進(jìn)發(fā)光效率。更進(jìn)一步地，依 據(jù)發(fā)光方向，還可實(shí)施鏡。在此實(shí)例中，電極1010設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1002上。另一電極 1012設(shè)置在TCL層1008上。通常，此結(jié)構(gòu)部件例如稱為L(zhǎng)ED。本發(fā)明不必限于特定無(wú)磁場(chǎng)
15LED。在一實(shí)施例中，為了實(shí)施磁性源，可采用例如倒裝芯片封裝等封裝結(jié)構(gòu)將磁性層 集成在發(fā)光裝置中。磁性層1018可形成在基臺(tái)1020上。磁性層1018例如是在所需方向 上具有磁化的鐵磁層。用以形成鐵磁層的材料包含，例如Fe、Co、Ni、Tb···等等。此外，代替 于人工磁性材料，也可通過(guò)將天然磁鐵粘附在其上而使用天然磁鐵。然而，磁場(chǎng)方向應(yīng)適當(dāng) 布置。接著通過(guò)限定結(jié)構(gòu)1014和1016，例如現(xiàn)定突塊或直接現(xiàn)定，將LED與磁性層1018 — 起封裝到基臺(tái)1020上。因此，磁性層1018可產(chǎn)生進(jìn)入LED中的磁場(chǎng)。在一個(gè)實(shí)例中，如果 磁性層218的磁化方向是從圖紙出來(lái)，那么磁場(chǎng)在所需方向上。具有帶有磁性層1018的基 臺(tái)1020的LED可單獨(dú)使用，其中既定磁場(chǎng)在單一芯片中自給。圖19是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的與磁性層集成的發(fā)光裝置的另一結(jié)構(gòu) 的橫截面圖。圖20是示意說(shuō)明相對(duì)于圖20的結(jié)構(gòu)的透視圖?；谙嗤矫妫判詫涌赏?過(guò)各種方式與作為發(fā)光裝置的LED集成。在圖19中，對(duì)于替代性結(jié)構(gòu)，如其它實(shí)施例中描述的LED結(jié)構(gòu)包含摻雜半導(dǎo)體結(jié) 構(gòu)層1002、活性層1004和另一摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1006。此外，還可包含TCL 1008。還針對(duì) 以下實(shí)施例將LED結(jié)構(gòu)取作實(shí)例以實(shí)施磁性層。底部電極層1034在一側(cè)形成在摻雜半導(dǎo) 體結(jié)構(gòu)層1002上，且另一電極層1036在與底部電極層1034的相對(duì)側(cè)形成在TCL1008上。 發(fā)光區(qū)域1040既定形成。在作為基底的此結(jié)構(gòu)中，磁性層1038可例如形成在電極層1036 上，且優(yōu)選地剛好形成在電極層1036上。還可例如形成LED中的具有方向1042的磁場(chǎng)。另 一磁性層1044可進(jìn)一步形成在電極層1034上。如圖20中可見(jiàn)，例如，電極層1036和磁性層1038可以一圖案例如條帶圖案處于 若干區(qū)段中，以產(chǎn)生既定磁場(chǎng)。換句話說(shuō)，具有磁場(chǎng)的頂部電極可依據(jù)磁場(chǎng)將如何形成而為 單片式或多片式，以便改進(jìn)光輸出效率。更進(jìn)一步地，當(dāng)通過(guò)在相同側(cè)布置兩個(gè)電極而設(shè)計(jì)LED時(shí)，磁性源也可集成。提供 若干實(shí)例。圖21是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的通過(guò)封裝而與磁性層集成的發(fā)光裝 置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在圖21中，基于圖19中的結(jié)構(gòu)，例如，電極1034可形成在摻雜半導(dǎo) 體結(jié)構(gòu)層1002的延伸區(qū)上，但在與電極1036相同側(cè)。磁性層1038也可形成在電極1036 上。另外，例如，另一磁性層1044可直接設(shè)置在摻雜半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)層1002上。圖22是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的具有正在施加的磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié) 構(gòu)的橫截面圖。在圖22中，具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的基本結(jié)構(gòu)包含發(fā)光結(jié)構(gòu)1100、導(dǎo)熱材料 層1102和磁性層1104。發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)1100例如與常見(jiàn)的LED —樣，其可為例如在兩個(gè) 相對(duì)側(cè)具有兩個(gè)電極的圖1中的垂直結(jié)構(gòu)，或例如在相同側(cè)具有兩個(gè)電極的圖3中的水平 結(jié)構(gòu)。發(fā)光結(jié)構(gòu)常規(guī)上是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員已知的且不進(jìn)一步描述。導(dǎo)熱材料層 1102與發(fā)光結(jié)構(gòu)1100耦合，以便耗散來(lái)自發(fā)光結(jié)構(gòu)1100的所產(chǎn)生的熱。磁性層1104與導(dǎo) 熱材料層1102耦合以在發(fā)光結(jié)構(gòu)1100上產(chǎn)生磁場(chǎng)，以便具有使驅(qū)動(dòng)電流的分布移位的效^ ο導(dǎo)熱材料層1102的作用是將熱傳導(dǎo)出去并耗散。導(dǎo)熱材料可為例如銅、銀、金、 鋁、天然鉬、陶瓷、氧化物或其各種組合，其具有較大的導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱材料還可根據(jù)磁場(chǎng)的 需要而取自例如順磁材料(paramagnetic material)或鐵磁材料。其可為具有來(lái)自鐵、鈷、 鎳、鋁、鉬、錫、天然鉬或其合金的金屬或其它化合物的材料。因此，來(lái)自磁性材料的磁場(chǎng)可
16容易地施加于發(fā)光裝置中。如果導(dǎo)熱材料層為抗磁或反磁的，例如金、銀、銅、碳或鉛，那么 厚度應(yīng)減小以防止磁檔案過(guò)分減小。一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)熱材料層302的面積大于磁性層，因此由 于熱耗散路線不經(jīng)過(guò)磁性材料，因而熱阻減小且熱耗散效率得以改進(jìn)。針對(duì)圖22中的實(shí)施例，磁性層1104內(nèi)嵌在熱磁性層1102中。換句話說(shuō)，熱磁性層 1102圍繞磁性層1104的頂部表面和側(cè)表面。此結(jié)構(gòu)允許磁性層1104接近發(fā)光結(jié)構(gòu)1100。圖23是示意說(shuō)明具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在此實(shí)施例中，使用 具有凹穴的絕緣體上硅(silicon-on-insulator，SOI)襯底1108來(lái)適應(yīng)至少一個(gè)發(fā)光 結(jié)構(gòu)1114。所述凹穴形成在頂部硅層1108c和絕緣層1108b中以暴露底部硅層1108a。 用于連接到發(fā)光結(jié)構(gòu)1114的電極1116a、1116b可例如為底部硅層1108a上的連接墊 (connectionpad)，因而封裝突塊連接在發(fā)光結(jié)構(gòu)1114與電極1116a、1116b之間。另外，底 部硅層1108a中具有多個(gè)傳導(dǎo)插塞(conductive plug) 1120，以便將連接墊的電極1116a、 1116b延伸到底部硅層1108a的下表面。底部硅層308a的下表面形成有其它電極層1110a、 1110b，用于通過(guò)插塞1120電連接到發(fā)光結(jié)構(gòu)1114。進(jìn)一步實(shí)施導(dǎo)熱層1102以充當(dāng)散熱 片1102并圍繞磁性層1104。散熱片1102具有電極層1202和1204以連接到電極層IllOa 和1110b。換句話說(shuō)，操作電壓可從散熱片1102上的電極層1202和1204施加到發(fā)光結(jié)構(gòu) 1114。圖24是示意說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的具有磁場(chǎng)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的橫截 面圖。在圖24中，替代地，發(fā)光結(jié)構(gòu)1112也可通過(guò)線連接(wire bonding)方式封裝。還 采取SOI層1108。然而，凹穴剛好形成在頂部硅層1108c中以暴露絕緣層1108b。電極層 310a和310b形成在凹穴的側(cè)壁和底部上。發(fā)光結(jié)構(gòu)1112線跳過(guò)到電極層11 IOa和11 IOb。 電極層11 IOa和IllOb被絕緣層1113絕緣。電極層11 IOa和IllOb可為金屬且還充當(dāng)額外 反射層。其它下部凹穴形成在底部硅層1108c和絕緣層1108b中以暴露頂部硅層。接著， 額外導(dǎo)電耗散層1119 (electrical conductive dissipating layer)可形成在下部凹穴的 表面上。額外導(dǎo)熱層1121可進(jìn)一步與導(dǎo)電耗散層1119 一起使用。導(dǎo)熱材料層1102圍繞 磁性層1104，且粘附到底部硅層1108a上的導(dǎo)電耗散層1119。另外，電極層1202和1204 也可形成在導(dǎo)熱材料層1102的頂部上與導(dǎo)電耗散層1119接觸。在一種情形中，發(fā)光結(jié)構(gòu) 1112可不通過(guò)結(jié)合線連接。替代地作為一選擇，導(dǎo)電耗散層1119還可充當(dāng)電極以連接到電 極層IllOa和IllOb且接著連接到發(fā)光結(jié)構(gòu)1112以供應(yīng)操作電壓。如先前所陳述，所提供的實(shí)施例可彼此組合以得到其它實(shí)施例。此處不描述各種 實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解所述各種實(shí)施例。此外，基于相同方面，進(jìn)一步提供其它實(shí)施例。圖25是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的 發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖25，當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400類似于以上發(fā) 光裝置封裝。當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400進(jìn)一步包含第一載體1410、第二載體1420 和散熱片1430。第一載體1410設(shè)置在第二載體1420上，且第二載體1420設(shè)置在散熱片 1430上。第一載體1410為例如基臺(tái)，且第二載體1420為例如金屬塊。在當(dāng)前實(shí)施例中，第 一載體1410、第二載體1420和散熱片1430中的至少一者具有磁性以形成磁性源。在當(dāng)前 實(shí)施例中，散熱片1430具有例如多個(gè)翼片(fin)。然而，散熱片1430可不具有翼片而是為 塊體或另外形狀的散熱片。另外，散熱片1430的翼片的形狀在本發(fā)明中不受限制。此外， 散熱片1430可具有導(dǎo)熱性且任選地具有導(dǎo)電性。
在當(dāng)前實(shí)施例中，連接層1440a設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)1310與第一載體1410之間以用 于結(jié)合發(fā)光結(jié)構(gòu)1310與第一載體1410。另外，反射層1450設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)1310與第一 載體1410之間以用于反射來(lái)自發(fā)光結(jié)構(gòu)1310的光，以便增加發(fā)光裝置封裝1400的發(fā)光 效率。然而，在其它實(shí)施例中，反射層1450還可設(shè)置在第一載體1410與第二載體1410之 間。另外，在其它實(shí)施例中，發(fā)光結(jié)構(gòu)1310可直接結(jié)合在第一載體1410上而不經(jīng)由連接層 1440a結(jié)合。在當(dāng)前實(shí)施例中，連接層1440b設(shè)置在第一載體1410與第二載體1410之間以 用于結(jié)合第一載體1410與第二載體1410。然而，在其它實(shí)施例中，第一載體1410可直接結(jié) 合在第二載體1410上而不經(jīng)由連接層1440b結(jié)合。在當(dāng)前實(shí)施例中，連接層1440c設(shè)置在 第二載體1410與散熱片1430之間以用于結(jié)合第二載體1410與散熱片1430。然而，在其它 實(shí)施例中，第二載體1410可直接結(jié)合或旋擰在散熱片1430上而不經(jīng)由連接層1440c結(jié)合。 此外，在當(dāng)前實(shí)施例中，連接層1440a、1440b和1440c例如為導(dǎo)電膠、絕緣膠、熱耗散膠、金 屬膠、非金屬膠、金屬突塊或其它適當(dāng)?shù)牟牧?。?yīng)注意，本發(fā)明中的發(fā)光裝置封裝不限于包含第二載體1410和散熱片1430。在 其它實(shí)施例中，發(fā)光裝置封裝可不包含散熱片1430，且第一載體1410和第二載體1410中 的至少一者具有磁性以形成磁性源?；蛘?，發(fā)光裝置封裝可不包含第二載體1410和散熱片 1430，且第一載體1410具有磁性且例如為基臺(tái)或金屬塊(slug)。圖26是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖26， 當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400a類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但其間的差異 如下。本發(fā)明中不限制第一載體1410、第二載體1410和散熱片1430中的至少一者完全具 有磁性。或者，可存在第一載體1410、第二載體1410和散熱片1430中的至少一者的一部分 具有磁性以形成磁性源。舉例來(lái)說(shuō)，在當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400a中，第一載體1410a包含第一部分 1412和位于第一部分1412上的第二部分1414，第二載體1410a包含第三部分1422和位 于第三部分1422上的第四部分1424，且散熱片1430a包含第五部分1432和位于第五部分 1432上的第六部分1434。第一部分1412和第二部分1414中的一者為磁性部分，且另一者 為非磁性部分。另外，第三部分1422和第四部分1424中的一者為磁性部分，且另一者為非 磁性部分。此外，第五部分1432和第六部分1434中的一者為磁性部分，且另一者為非磁性 部分。在其它實(shí)施例中，可存在第一載體、第二載體和散熱片中的兩者，每一者具有磁性 部分和非磁性部分，而另一者具有擁有或不擁有磁性的單一部分。或者，可存在第一載體、 第二載體和散熱片中的一者具有磁性部分和非磁性部分，而其它每一者具有擁有或不擁有 磁性的單一部分。圖27是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖27， 當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400b類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但其間的差異 如下。在發(fā)光裝置封裝1400b中，第二載體1410b具有凹穴1426，且發(fā)光結(jié)構(gòu)1310和第一 載體1410位于凹穴1426中。在當(dāng)前實(shí)施例中，第二載體1410b例如為金屬塊，且包含底部 部分1422b和側(cè)壁部分1424b。側(cè)壁部分1424b設(shè)置在底部部分1422b上且圍繞發(fā)光結(jié)構(gòu) 1310和第一載體1410。在當(dāng)前實(shí)施例中，側(cè)壁部分1424b和第一載體1410兩者具有磁性 以形成兩個(gè)磁性源，因此增加施加到發(fā)光結(jié)構(gòu)1310的磁場(chǎng)的強(qiáng)度，使得進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)光裝
18置封裝1400b的發(fā)光效率。應(yīng)注意，凹穴1426的形狀不限于本發(fā)明圖27中所示的形狀，且 可在其它實(shí)施例中另外定形。然而，在其它實(shí)施例中，底部部分1422b可不具有磁性，且側(cè)壁部分1424b可具有 磁性。或者，第二載體1410b可僅具有一個(gè)擁有或不擁有磁性的部分。也就是說(shuō)，底部部分 1422b和側(cè)壁部分1424b可整體地形成。另外，第一載體1410可不具有磁性。圖28是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖28，當(dāng)前 實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400c類似于圖27中的以上發(fā)光裝置封裝1400b，但其間的差異如 下。當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400c不具有圖27所示的第二載體1410b。另外，第一載 體1410c具有凹穴1416，且發(fā)光結(jié)構(gòu)1310位于凹穴1416中。此外，第一載體1410c可為基 臺(tái)或金屬塊，且具有底部部分1412c和側(cè)壁部分1414c。側(cè)壁部分1414c設(shè)置在底部部分 1412c上，且圍繞發(fā)光結(jié)構(gòu)1310。在當(dāng)前實(shí)施例中，底部部分1412c或側(cè)壁部分1414c具有 磁性。然而，在其它實(shí)施例中，第一載體1410c可僅具有一個(gè)擁有或不擁有磁性的部分。在 當(dāng)前實(shí)施例中，連接層1440b設(shè)置在第一載體1410c與散熱片1430之間以用于結(jié)合第一載 體1410c與散熱片1430。圖29是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖29，當(dāng)前 實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400d類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但差異如下。在發(fā) 光裝置封裝1400d中，散熱片1430d包含一部分1432d和另一部分1434d，其是圖26中的部 分1432和部分1434的修改。部分1432d具有用于容納部分1434d的凹穴1436。第二載 體1410設(shè)置在磁性部分1432d和部分1434d兩者上且跨越部分1432d與部分1434d之間 的邊界B。在當(dāng)前實(shí)施例中，部分1432d為非磁性部分，且部分1434d為磁性部分。非磁性 部分的導(dǎo)熱性大于磁性部分的導(dǎo)熱性，使得形成穿過(guò)第一載體1410和第二載體1410從發(fā) 光結(jié)構(gòu)1310到部分1432d的導(dǎo)熱路徑P。由于主要導(dǎo)熱路徑P不通過(guò)任何磁性材料，使得 當(dāng)前實(shí)施例中發(fā)光裝置封裝1400d的熱耗散效率較好。然而，在其它實(shí)施例中，第五部分1432d和第六部分1434d可分別為磁性部分和非 磁性部分。圖30是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖 30，當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400e類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但其間的 差異如下。在發(fā)光裝置封裝1400e中，例如銅、銀、鋁或陶瓷等導(dǎo)熱元件1460設(shè)置在發(fā)光結(jié) 構(gòu)1310與第一載體1410之間以用于增加從發(fā)光結(jié)構(gòu)1310的熱耗散速率，且導(dǎo)熱元件1460 為例如導(dǎo)熱層。圖31是根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖31， 發(fā)光裝置封裝1400f類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但其間的差異如下。在發(fā) 光裝置封裝1400f中，磁性元件1470設(shè)置在第一載體1410上，且發(fā)光結(jié)構(gòu)1310設(shè)置在磁 性元件1470上。磁性元件1470例如為磁性層，且形成磁性源。第一載體1410、第二載體 1420和散熱片1430均可不具有磁性?；蛘?，第一載體1410、第二載體1420和散熱片1430 中的至少一者的至少一部分可具有磁性。圖32是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400g的示意橫截面圖。參看圖 32，當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400g類似于圖25中的以上發(fā)光裝置封裝1400，但其間的 差異如下。當(dāng)前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400g進(jìn)一步包含囊封劑(encapsulant) 1480和 磁性膜1490。囊封劑1480包裹發(fā)光結(jié)構(gòu)1310和第一載體1410。在當(dāng)前實(shí)施例中，囊封劑1480的材料例如為硅樹(shù)脂或其它樹(shù)脂。此外，囊封劑1480可摻雜有或不摻雜有磷光體 (phosphor)。磁性膜1490設(shè)置在囊封劑1480上用于形成磁性源。在當(dāng)前實(shí)施例中，發(fā)光 裝置封裝1400g進(jìn)一步包含設(shè)置在磁性膜1490上的透鏡1510。另外，在當(dāng)前實(shí)施例中，第 二載體1410g具有用于容納發(fā)光結(jié)構(gòu)1310和第一載體1410的凹穴1426g。在當(dāng)前實(shí)施例中，第一載體1410、第二載體1410g和散熱片1430均可不具有磁性。 然而，在其它實(shí)施例中，第一載體1410、第二載體1420g和散熱片1430中的至少一者的至少 一部分可具有磁性。圖33是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖33，當(dāng) 前實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400h類似于圖32中的以上發(fā)光裝置封裝1400g，但其間的差異 如下。在發(fā)光裝置封裝1400h中，多個(gè)磁性粉末1482摻雜在囊封劑1480中以形成磁性源。 在其它實(shí)施例中，發(fā)光裝置封裝可不包含磁性膜1490，但可包含磁性粉末1482。圖34是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖34，當(dāng)前 實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400i類似于圖27中的以上發(fā)光裝置封裝1400b，但其間的差異如 下。在發(fā)光裝置封裝1400i中，反射層1520設(shè)置在第二載體1410b的底部部分1422b和第 二載體1410b的側(cè)壁部分1424b上，即在凹穴1426的內(nèi)表面1428上，用于反射來(lái)自發(fā)光結(jié) 構(gòu)1310的光，因此增加發(fā)光裝置封裝1400i的發(fā)光效率。圖35是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖35，當(dāng)前 實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝1400j類似于圖28中的以上發(fā)光裝置封裝1400c，但其間的差異如 下。在發(fā)光裝置封裝1400j中，反射層1530設(shè)置在第一載體1410c的底部部分1412c和第 一載體1410c的側(cè)壁部分1414c上，即在凹穴1416的內(nèi)表面1418上。在當(dāng)前實(shí)施例中，連 接層1440b結(jié)合第一載體1410c與散熱片1430。圖36是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖36，發(fā) 光裝置封裝1400k部分類似于圖32中的以上發(fā)光裝置封裝1400g，但其間的差異如下。在 發(fā)光裝置封裝1400k中，第一載體1410k為引線框(Ieadframe)而不是如圖32中的基臺(tái)。 在當(dāng)前實(shí)施例中，第一載體1410k具有磁性。另外，囊封劑1480k包裹發(fā)光結(jié)構(gòu)1310和第 一載體1410k的一部分。在當(dāng)前實(shí)施例中，1480k的材料為例如環(huán)氧樹(shù)脂、硅樹(shù)脂或其它樹(shù) 脂。圖37是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的示意橫截面圖。參看圖37，發(fā)光 裝置封裝14001類似于圖36中的以上發(fā)光裝置封裝1400k，但其間的差異如下。在發(fā)光裝 置封裝14001中，多個(gè)磁性粉末14821摻雜在囊封劑14801中。另外，磁性元件14701設(shè)置 在第一載體1410k上，且發(fā)光結(jié)構(gòu)1310設(shè)置在磁性元件14701上。在當(dāng)前實(shí)施例中，磁性 元件14701例如為磁性層。另外，連接層1440d可設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)1310與磁性元件14701 之間，且另一連接層1440e可設(shè)置在磁性元件14701與第一載體1410k之間。在其它實(shí)施例中，發(fā)光裝置封裝可包含磁性粉末14821而非磁性元件14701，且第 一載體1410k具有或不具有磁性?；蛘?，發(fā)光裝置封裝可包含磁性元件14701而非磁性粉 末14821，且第一載體1410k具有或不具有磁性。圖38是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的橫截面圖。參看圖38，當(dāng)前實(shí)施 例的發(fā)光裝置封裝1400m類似于圖31中的以上發(fā)光裝置封裝1400f，但其間的差異如下。 發(fā)光裝置封裝1400m進(jìn)一步包含磁性層1540，其圍繞發(fā)光結(jié)構(gòu)1310以用于形成磁性源。載
20體1410將具有呈例如圓形、橢圓形、矩形、梯形、倒梯形或杯形形狀的容納空間。在當(dāng)前實(shí) 施例中，第一載體1410可或可不具有磁性。圖39是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝的橫截面圖。參看圖39，發(fā)光裝置 封裝1400η類似于圖38中的以上發(fā)光裝置封裝1400m，但其間的差異如下。在發(fā)光裝置封 裝1400η中，反射層1450m設(shè)置在第一載體1410和磁性環(huán)1540的內(nèi)表面1542兩者上，以 便增加發(fā)光裝置封裝1400η的發(fā)光效率。應(yīng)注意，以上發(fā)光裝置封裝1400和1400a-1400n中的發(fā)光結(jié)構(gòu)1310可為垂直型 或水平型。還可相應(yīng)地選擇發(fā)光方向?？傊?，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝中，由于磁性源設(shè)置在發(fā)光裝置旁邊 用于將磁場(chǎng)施加到發(fā)光裝置，所以發(fā)光裝置中電流的路徑通過(guò)磁場(chǎng)而改變到較好路徑中， 因此增加發(fā)光裝置封裝的發(fā)光效率。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝為垂直型發(fā)光裝置封裝時(shí)，磁場(chǎng)在發(fā)光裝置 的電流上產(chǎn)生洛倫茲力(Lorentz force)以沿著遠(yuǎn)離電極下方的區(qū)的方向推動(dòng)電流。以此 方式，電流不在電極下方集中，而是沿著遠(yuǎn)離電極下方的區(qū)的方向散布，使得發(fā)光層中產(chǎn)生 的光子的較大比例不被電極阻擋，因此增加發(fā)光裝置封裝的發(fā)光效率。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光裝置封裝為水平型發(fā)光裝置封裝時(shí)，磁場(chǎng)產(chǎn)生洛倫茲 力和磁化電阻效應(yīng)，從而推動(dòng)電流離開(kāi)第一電極與第二電極之間的直接路徑，使得發(fā)光裝 置中的電流較均一，這使從發(fā)光層發(fā)射的光子較均一。以此方式，即使需要用于發(fā)射均一光的較大面積，發(fā)光裝置的表面積也可相對(duì)較 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，對(duì)本發(fā) 明的結(jié)構(gòu)作出各種修改和變化。鑒于以上描述內(nèi)容，希望本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書(shū) 及其等效物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
2權(quán)利要求
一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包括第一摻雜結(jié)構(gòu)層、第二摻雜結(jié)構(gòu)層、所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層、第一電極和第二電極，其中所述第一電極和所述第二電極分別電耦合到所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層；以及磁性結(jié)構(gòu)，其鄰近于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)耦合到所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述第一電極和所述第二電極處于所述發(fā)光 結(jié)構(gòu)的相同側(cè)，其中所述磁場(chǎng)橫向移位所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電流以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中重新 分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述第一電極和所述第二電極處于所述發(fā)光 結(jié)構(gòu)的相對(duì)的兩側(cè)，且所述磁性層設(shè)置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的底部處，其中在所述第一電極與 所述第二電極之間的所述磁場(chǎng)縱向移位所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括襯底，其中所述磁 性結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述襯底上，且所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層設(shè)置在所述襯底和所述磁性結(jié)構(gòu)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)包括分布在所述襯底上的多個(gè) 磁性物質(zhì)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括襯底，其中所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層設(shè)置在所述襯底上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第二電 極上的反射層，其中所述第二電極設(shè)置在所述磁性結(jié)構(gòu)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括襯底，其中所述第 二摻雜結(jié)構(gòu)層設(shè)置在所述襯底上，其中所述第二電極還具有光反射功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括與所述第一電極 接觸的透明傳導(dǎo)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一 摻雜結(jié)構(gòu)層上的襯底，其中第二電極層設(shè)置在所述磁性結(jié)構(gòu)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括所述襯底與所述 第一電極之間接觸的透明傳導(dǎo)層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括所述第二電極層與所述第二摻雜 結(jié)構(gòu)層之間的反射層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)僅設(shè)置在所述第一電極上，使 得所述第一電極設(shè)置在所述磁性結(jié)構(gòu)與所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一電極和所述 第一摻雜結(jié)構(gòu)層的暴露區(qū)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層 的暴露部分上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性結(jié)構(gòu)是具有多個(gè)凹穴區(qū)的結(jié)構(gòu)層， 其中所述凹穴區(qū)中的每一者設(shè)置有至少一個(gè)所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
18.一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包括 下部摻雜結(jié)構(gòu)層；活性層，其設(shè)置在所述下部摻雜結(jié)構(gòu)層上； 上部摻雜結(jié)構(gòu)層，其設(shè)置在所述活性層上； 第一電極，其以電耦合設(shè)置在所述上部摻雜結(jié)構(gòu)層上；以及第二電極，其以電耦合設(shè)置在所述下部摻雜結(jié)構(gòu)層上，其中所述第一電極和所述第二 電極處于所述活性層的相同側(cè)；以及磁性層，其耦合到所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生具有實(shí)質(zhì)上垂直于所述活性層的方向的磁場(chǎng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括與所述下部摻雜 結(jié)構(gòu)層一起設(shè)置的襯底，其中所述磁性層耦合在所述襯底上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述上部 摻雜結(jié)構(gòu)層上的透明傳導(dǎo)層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置，其中所述透明傳導(dǎo)層具有粗糙表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括與所述下部摻雜 結(jié)構(gòu)層一起設(shè)置的襯底，其中所述磁性層通過(guò)封裝結(jié)構(gòu)耦合到所述第一電極和所述第二電 極。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括設(shè)置在所述上部 摻雜結(jié)構(gòu)層與所述第一電極之間的反射層。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性層通過(guò)封裝結(jié)構(gòu)耦合到所述第一 電極和所述第二電極，其中所述磁性層還充當(dāng)襯底。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其中所述第一電極和所述第二電極根據(jù)所施加 的磁場(chǎng)而位于兩個(gè)位置處。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)具有呈矩形或正方形形狀的 發(fā)光區(qū)，且根據(jù)所述施加的磁場(chǎng)，所述兩個(gè)電極中的一者位于所述發(fā)光區(qū)的隅角處，且所述 兩個(gè)電極中的另一者位于所述發(fā)光區(qū)的一側(cè)處。
27.一種發(fā)光裝置，其包括 發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包括第一摻雜結(jié)構(gòu)層； 第二摻雜結(jié)構(gòu)層；所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層；以及第一電極和第二電極，其分別電耦合到所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層；以及磁性層，其通過(guò)封裝結(jié)構(gòu)在所述第一電極和所述第二電極上耦合到所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，以 在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁場(chǎng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)光裝置，其中所述磁性層包括 基臺(tái)；以及磁性膜，其在所述基臺(tái)上，其中所述第一電極和所述第二電極通過(guò)所述封裝結(jié)構(gòu)連接到所述磁性膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光裝置，其中所述封裝結(jié)構(gòu)包括封裝突塊。
30.一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，其具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括 第一摻雜結(jié)構(gòu)層； 第二摻雜結(jié)構(gòu)層；所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層； 第一電極，其以電耦合設(shè)置在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層上；以及 第二電極，其以電耦合設(shè)置在所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層上；以及 第一磁性層，其在所述第一側(cè)設(shè)置在所述第一電極上； 第二磁性層，其在所述第二側(cè)設(shè)置在所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層上的 透明傳導(dǎo)層。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的發(fā)光裝置，其中所述第一磁性層和所述第一電極形成分布 在所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層上的多個(gè)堆疊層。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的發(fā)光裝置，其中所述第二電極在所述第二側(cè)設(shè)置在所述第 二摻雜結(jié)構(gòu)層上，且所述第二磁性層設(shè)置在所述第二電極上。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的發(fā)光裝置，其中所述第二電極設(shè)置在所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層 的暴露部分上面對(duì)所述第一側(cè)，且所述第二磁性層設(shè)置在所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層上。
35.一種發(fā)光裝置，其包括 發(fā)光結(jié)構(gòu)；導(dǎo)熱材料層，其與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)耦合以耗散所述發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱；以及 磁性層，其與所述導(dǎo)熱材料層耦合以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁檔案。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)在所述導(dǎo)熱材料層上，且所 述磁性層凹進(jìn)在所述導(dǎo)熱材料層中。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的發(fā)光裝置，其中 所述磁性層設(shè)置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)；所述導(dǎo)熱材料層在設(shè)置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)且包圍所述磁性層；且 第一電極層和第二電極層設(shè)置在所述導(dǎo)熱材料層上以電連接所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括由下部硅層、絕緣層和上部硅層形成的絕緣體上硅(SOI)層，其中頂部硅和所述絕緣 層具有凹穴以暴露下部硅層的一部分；以及至少一個(gè)發(fā)光單元，其在所述凹穴內(nèi)設(shè)置在所述下部硅層上。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括 多個(gè)傳導(dǎo)插塞，其形成在所述下部硅層中；以及傳導(dǎo)圖案層，其在所述下部硅層的下表面上，其中所述傳導(dǎo)插塞和所述傳導(dǎo)圖案層形成用于將所述至少一個(gè)發(fā)光單元連接到所述 導(dǎo)熱材料層上的所述第一電極層和所述第二電極層的互連結(jié)構(gòu)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括由下部硅層、絕緣層和上部硅層形成的絕緣體上硅(SOI)層，其中頂部硅具有第一凹 穴以暴露所述絕緣層，且所述絕緣層和所述下部硅層中的多個(gè)第二凹穴用以暴露所述上部4硅層；第一金屬層和第二金屬層形成在所述第一凹穴的周邊上；發(fā)光單元，其在所述第一電極和所述第二電極上在所述第一凹穴內(nèi)設(shè)置在所述絕緣層上；導(dǎo)熱層，其形成在所述絕緣層和所述下部硅層中的所述第二凹穴上，且具有與所述導(dǎo) 熱材料層上的所述第一電極層和所述第二電極層接觸的部分。
41.一種發(fā)光裝置，其包括散熱片；結(jié)構(gòu)載體，其堆疊在所述散熱片上；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，其堆疊在所述結(jié)構(gòu)載體上，其中所述結(jié)構(gòu)載體和所述散熱片的至少一個(gè)部分具有磁性以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中提供 磁場(chǎng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其中所述散熱片也是磁性材料。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其中所述結(jié)構(gòu)載體具有堆疊的第一載體和第二 載體，且所述第一載體在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)與所述第二載體之間。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的發(fā)光裝置，其中所述第一載體、所述第二載體和所述散熱 片中的至少一者具有磁性部分。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的發(fā)光裝置，其中所述第二載體具有平面層部分和在所述平 面層部分的周邊處圍繞所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的突出部分，使得所述第二載體形成凹穴。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)光裝置，其中所述第二載體包括設(shè)置在所述凹穴的內(nèi)表 面上的反射層。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)光裝置，其中所述第二載體的所述平面層部分和突出部 分中的至少一者具有磁性部分。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其中所述結(jié)構(gòu)載體是單一載體層。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的發(fā)光裝置，其中所述載體和所述散熱片中的至少一者具有 磁性部分。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的發(fā)光裝置，其中所述載體具有平面層部分和在所述平面層 部分的周邊處圍繞所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的突出部分，使得所述第二載體形成凹穴。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的發(fā)光裝置，其中所述第二載體包括設(shè)置在所述凹穴的內(nèi)表 面上的反射層。
52.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括所述發(fā)光結(jié)構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)載體之 間的導(dǎo)熱層。
53.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括所述發(fā)光結(jié)構(gòu)與所述結(jié)構(gòu)載體之 間的磁性層。
54.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括所述散熱片與所述結(jié)構(gòu)載體之間 的磁性層。
55.一種發(fā)光裝置，其包括散熱片；結(jié)構(gòu)載體，其堆疊在所述散熱片上，其中所述結(jié)構(gòu)載體具有帶有側(cè)壁的凹穴區(qū)；發(fā)光結(jié)構(gòu)，其在所述凹穴區(qū)內(nèi)堆疊在所述結(jié)構(gòu)載體上；以及囊封劑，其填充在其空間中，其中所述囊封劑含有磁性材料粉末或不含有所述磁性材 料粉末。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的發(fā)光裝置，發(fā)光裝置包括透鏡蓋，其設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)載體的所述側(cè)壁的頂部上以覆蓋所述凹穴區(qū)且因此形成一 空間；以及與所述透鏡蓋一起的磁性蓋，其針對(duì)所述囊封劑設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)載體的所述側(cè)壁的頂 部上。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的發(fā)光裝置，其中所述囊封劑含有所述磁性材料粉末，且與 所述透鏡蓋一起的磁性蓋設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)載體的所述側(cè)壁的所述頂部上。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的發(fā)光裝置，其中與所述散熱片一起的所述結(jié)構(gòu)載體的至少 一個(gè)部分進(jìn)一步具有磁性材料；或與所述散熱片一起的所述結(jié)構(gòu)載體不具有磁性材料。
59.根據(jù)權(quán)利要求55所述的發(fā)光裝置，其中與所述散熱片一起的所述結(jié)構(gòu)載體的至少 一個(gè)部分進(jìn)一步具有磁性部分。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的發(fā)光裝置，其中所述結(jié)構(gòu)載體包括第一載體和第二載體， 所述第一載體在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)與所述第二載體之間，其中所述側(cè)壁在所述第二載體上。
61.根據(jù)權(quán)利要求55所述的發(fā)光裝置，其中反射層至少設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)載體的所述側(cè) 壁上。
62.一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)；以及磁性固持載體，其用以固持所述發(fā)光結(jié)構(gòu)。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括囊封劑，所述囊封劑包裹所述發(fā) 光結(jié)構(gòu)和所述磁性固持載體的一部分。
64.一種發(fā)光裝置，其包括發(fā)光結(jié)構(gòu)；磁性層，其在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方；固持載體，其用以固持所述磁性層與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)；以及囊封劑，其包裹所述發(fā)光結(jié)構(gòu)和所述磁性固持載體的一部分。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的發(fā)光裝置，其中所述囊封劑含有磁性粉末，且所述固持載 體為磁性材料。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的發(fā)光裝置，其中所述囊封劑含有磁性粉末，且所述固持載 體不是磁性材料。
67.根據(jù)權(quán)利要求64所述的發(fā)光裝置，其中所述囊封劑不含有磁性粉末，且所述固持 載體是磁性材料。
68.根據(jù)權(quán)利要求64所述的發(fā)光裝置，其中所述囊封劑不含有磁性粉末，且所述固持 載體不是磁性材料。
69.一種發(fā)光裝置，其包括載體；磁性層，其設(shè)置在所述載體上以具有容納空間；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)，其在所述容納空間內(nèi)設(shè)置在所述載體上。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的發(fā)光裝置，其中所述載體具有磁性。
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的發(fā)光裝置，其中所述載體不具有磁性。
72.根據(jù)權(quán)利要求69所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括在所述載體與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間 的反射層。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的發(fā)光裝置，其中所述反射層進(jìn)一步在所述磁性環(huán)的內(nèi)表面 上延伸。
74.根據(jù)權(quán)利要求69所述的發(fā)光裝置，其進(jìn)一步包括在所述載體與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間 的磁性層。
75.根據(jù)權(quán)利要求69所述的發(fā)光裝置，其中所述載體具有呈圓形、橢圓形、矩形、梯形、 倒梯形或杯形形狀的容納空間。
全文摘要
一種發(fā)光裝置包含發(fā)光結(jié)構(gòu)和磁性源結(jié)構(gòu)。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含第一摻雜結(jié)構(gòu)層、第二摻雜結(jié)構(gòu)層、所述兩個(gè)摻雜結(jié)構(gòu)層之間的活性層、第一電極和第二電極，其中所述第一電極和所述第二電極分別電耦合到所述第一摻雜結(jié)構(gòu)層和所述第二摻雜結(jié)構(gòu)層。所述磁性源結(jié)構(gòu)鄰近于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁場(chǎng)。
文檔編號(hào)H01L33/22GK101919073SQ200880124534
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者葉文勇, 宣融, 徐志豪, 朱慕道, 林坤鋒, 蔡政達(dá), 許鎮(zhèn)鵬, 陳振坤 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院