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發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝件的制造方法與工藝

文檔序號:11407680閱讀:185來源:國知局
發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝件的制造方法與工藝
本實施方案涉及發(fā)光器件。本實施方案涉及發(fā)光器件封裝件。

背景技術(shù):
已對發(fā)光器件和包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝件進行了積極的研究和探索。發(fā)光器件是包括將電能轉(zhuǎn)換成光的半導體材料的半導體發(fā)光二極管。與常規(guī)光源如熒光燈和白熾燈比較,發(fā)光器件具有低功耗、半永久性壽命、快響應(yīng)速度、安全以及環(huán)境友好性能方面的優(yōu)勢。因此,已經(jīng)進行了用半導體發(fā)光器件取代常規(guī)光源的研究和探索。此外,根據(jù)隨著在室內(nèi)和室外地方使用多種燈的光源和發(fā)光器件如液晶顯示器、電子顯示板以及街燈的趨勢,發(fā)光器件越來越多地被使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實施方案提供能夠提高產(chǎn)品良品率的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝件。根據(jù)實施方案,提供了一種發(fā)光器件,包括:第一導電半導體層、在第一導電半導體層上的有源層、在有源層上的第二導電半導體層、在有源層和第二導電半導體層之間的第三半導體層以及在第二導電半導體層上的光提取結(jié)構(gòu)。第三半導體層的頂表面具有Ga面。根據(jù)實施方案,提供了一種發(fā)光器件,包括:支承襯底、在支承襯底上的電極層、在電極層上的第一導電半導體層、在第一導電半導體層上的有源層、在有源層上的第三半導體層、接觸第三半導體層的第二導電半導體層、在第二導電半導體層上的光提取結(jié)構(gòu)以及在電極層和第一導電半導體層之間的周邊區(qū)域處的保護層。第三半導體層的頂表面具有Ga面,第二導電半導體層的頂表面具有N面。根據(jù)實施方案,提供了一種發(fā)光器件封裝件,包括:本體、在本體上的發(fā)光器件以及圍繞發(fā)光器件的模制構(gòu)件。發(fā)光器件包括第一導電半導體層、在第一導電半導體層上的有源層、在有源層上的第二導電半導體層、在有源層和第二導電半導體層之間的第三半導體層以及在第二導電半導體層上的光提取結(jié)構(gòu)。第三半導體層的頂表面具有Ga面。附圖說明圖1是示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的截面圖;圖2是示出未設(shè)置圖1的第三半導體層時有源層由于過度蝕刻而受損的狀態(tài)的視圖;圖3是示出G面和N面的蝕刻狀態(tài)的視圖;圖4是示出通過生長圖1的第三半導體層和第二導電半導體層的Ga-N鍵結(jié)構(gòu)的視圖;圖5至圖9是示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的制造過程的截面圖;圖10是示出根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件的截面圖;圖11至17是示出根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件的制造過程的截面圖;圖18是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件封裝件的截面圖。具體實施方式在實施方案的描述中,應(yīng)理解,當層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一焊墊或另一圖案“上”或“下”時,表述“上”和“下”包括“直接地”和“間接地”兩個含義。另外,在每層“上”和“下”均是基于附圖而言的。在下文中,將參考附圖描述實施方案。在附圖中,為便于描述和清楚,每層的厚度或尺寸被放大、省略或示意性示出。在附圖中,為便于描述和清楚,每個部件的厚度或尺寸被放大、省略或示意性示出。圖1是示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的截面圖。參考圖1,根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件10包括支承襯底11、電極層17、第一保護層23、發(fā)光結(jié)構(gòu)30以及電極40。根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件10還可以包括置于支承襯底11和電極層17之間的粘合層13,但實施方案不限于此。根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件10還可以包括置于電極層17和發(fā)光結(jié)構(gòu)30之間的電流阻擋層21,但實施方案不限于此。根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件10還可以包括圍繞發(fā)光結(jié)構(gòu)30的第二保護層43,但實施方案不限于此。支承襯底11不僅可以支承其上形成的多個層,也可以與粘合層13和電極層17一起用作電極。支承襯底11可以與電極40一起將電力提供給發(fā)光結(jié)構(gòu)30。支承襯底11可以包括金屬材料或半導體材料。支承襯底11可以包括表現(xiàn)出導電性和熱導率的材料。例如,金屬材料可以包括選自鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鎢(W)、銅(Cu)、銅合金(Cu合金)、鉬(Mo)以及銅-鎢(Cu-W)中的至少一種,但實施方案不限于此。例如,半導體材料可以包括選自硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、硅鍺(SiGe)以及碳化硅(SiC)中的至少一種,但實施方案不限于此。支承襯底11可以被鍍覆和/或沉積在發(fā)光結(jié)構(gòu)30下方,或者可以以片的形式附接在發(fā)光結(jié)構(gòu)30下方,但實施方案不限于此。支承襯底11可以在其上形成有粘合層13。粘合層13置于電極層17和支承襯底11之間用作接合層。粘合層13可以用作增強電極層17和支承襯底11之間的粘附強度的介質(zhì)。粘合層13可以包括阻擋金屬或接合金屬。粘合層13可以包括表現(xiàn)出較高粘附性和較高熱導率的金屬材料。粘合層13可以包括選自Ti、Au、Sn、Ni、Nb、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta中的至少一種。粘合層13可以在其上形成有阻擋層(未示出)。阻擋層可以防止形成在阻擋層下方的粘合層13和支承襯底11的構(gòu)成材料擴散至在阻擋層上形成的電極層17或發(fā)光結(jié)構(gòu)30而使發(fā)光器件10的特性劣化。阻擋層可以接觸電極層17的底表面。當電極層17和第一保護層23形成在相同層處時,設(shè)置電極層17的底表面設(shè)置成與第一保護層23的底表面對齊,阻擋層可以接觸電極層17和第一保護層23的底表面。如果未形成阻擋層,則粘合層13可以接觸第一保護層23和電極層17的底表面。阻擋層可以包括包含選自Ni、Pt、Ti、W、V、Fe以及Mo的材料的單層或至少上述兩種材料的堆疊層??梢栽谡澈蠈?3或阻擋層上形成電極層17。電極層17將從發(fā)光結(jié)構(gòu)30入射至其的光反射,以提高光提取效率。電極層17可以與發(fā)光結(jié)構(gòu)30進行歐姆接觸,使得電流可以流過發(fā)光結(jié)構(gòu)30。電極層17可以包括接觸粘合層13的頂表面的反射層和置于反射層的頂表面與發(fā)光結(jié)構(gòu)30的底表面之間的歐姆接觸層。電極層17可以包括包含有反射材料和歐姆接觸材料的混合物的單層。例如,反射材料可以包括選自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一種或者至少上述兩種材料的合金,但實施方案不限于此。歐姆接觸材料可以包括導電材料或金屬材料。換言之,歐姆接觸材料可以包括選自銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au以及Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一種。例如,電極層17可以包括包含有IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni以及AZO/Ag/Ni中的一種的多層。電極層17可以至少與發(fā)光結(jié)構(gòu)30進行歐姆接觸。因此,電流可以平穩(wěn)地提供給與電極層17進行歐姆接觸的發(fā)光結(jié)構(gòu)30,使得可以提高發(fā)光效率。電極層17可以與發(fā)光結(jié)構(gòu)30、電流阻擋層21以及第一保護層23的底表面交疊。為了完全地將從發(fā)光結(jié)構(gòu)30中發(fā)射的光反射,電極層17可以具有比發(fā)光結(jié)構(gòu)30、尤其是有源層27的面積大的面積。支承襯底11、粘合層13以及電極層17可以用作電極。通過包括支承襯底11、粘合層13和電極層17的電極以及電極40,將電力提供給發(fā)光結(jié)構(gòu)30,使得可以從發(fā)光結(jié)構(gòu)30中產(chǎn)生光。電極層17可以在其上形成有電流阻擋層21。電流阻擋層21可以接觸發(fā)光結(jié)構(gòu)30的底表面。電流阻擋層21可以在垂直方向上至少與電極40的一部分交疊。電流阻擋層21可以與發(fā)光結(jié)構(gòu)30進行肖特基接觸。因此,電流未能平穩(wěn)地提供給與電流阻擋層21進行肖特基接觸的發(fā)光結(jié)構(gòu)30。電流阻擋層21可以包括彼此隔開的多個圖案或多個突出部,但實施方案不限于此。電流沿支承襯底11和電極40之間的最短路徑集中流動。為了防止電流集中流動,可以通過使電極40能夠與支承襯底11的一部分在空間上交疊來形成電流阻擋層21。電流可以不完全地流過電流阻擋層21或可以更輕微地流過電流阻擋層21。與此相反,由于電流平穩(wěn)地流過接觸第一導電半導體層25的電極層17,所以電流在光結(jié)構(gòu)30的整個區(qū)域內(nèi)均勻地流動,使得可以提高發(fā)光效率。電流阻擋層21可以包括表現(xiàn)出比電極層17的電導率小的電導率、表現(xiàn)出比電極層17的電絕緣性小的電絕緣性并且與發(fā)光結(jié)構(gòu)30進行肖特基接觸的材料。例如,電流阻擋層21可以包括選自ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiOx、Ti、Al以及Cr中的至少一種。在這種情況下,SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4以及Al2O3可以是絕緣材料。同時,電流阻擋層21可以置于電極層17和發(fā)光結(jié)構(gòu)30之間,但實施方案不限于此。電流阻擋層21可以在形成于電極層17中的槽中形成、可以從電極層17的頂表面突出或者可以在形成為穿過電極層17的頂表面和底表面的孔中形成,但實施方案不限于此。電極層17可以在其上形成有第一保護層23。例如,第一保護層23可以沿電極層17的邊緣區(qū)域形成。換言之,第一保護層23可以在置于發(fā)光結(jié)構(gòu)30和電極層17之間的周邊區(qū)域處形成。詳細地,第一保護層23的部分可以置于電極層17和發(fā)光結(jié)構(gòu)30之間與電極層17和發(fā)光結(jié)構(gòu)30兩者同時垂直地交疊。例如,第一保護層23的頂表面的部分可以接觸第一導電半導體層25,并且第一保護層23的內(nèi)側(cè)表面和底表面可以接觸電極層17,但實施方案不限于此。第一保護層23可以防止電極層17的側(cè)表面相對于發(fā)光結(jié)構(gòu)30的側(cè)表面由于外部異物而引起電短路。確保第一保護層23和發(fā)光結(jié)構(gòu)30之間的接觸區(qū)域,使得當激光劃片工藝將多個芯片分割成單獨的芯片和激光剝離(LLO)工藝移除襯底時,第一保護層23可以有效地防止發(fā)光結(jié)構(gòu)30與電極層17層疊。當發(fā)光結(jié)構(gòu)30在芯片分割工藝中被過度蝕刻時,可能露出電極層。在這種情況下,由于異物,在電極層和發(fā)光結(jié)構(gòu)的有源層的側(cè)表面可能發(fā)生電短路。根據(jù)第一實施方案的第一保護層23可以防止由于在芯片分割工藝中將發(fā)光結(jié)構(gòu)30過度蝕刻而露出電極層17。第一保護層23可以包括絕緣材料。例如,第一保護層可以包括選自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4以及Al2O3中的至少一種。此外,第一保護層23可以包括金屬材料,但實施方案不限于此。第一保護層23可以包括與構(gòu)成電流阻擋層21的材料相同的材料或與電流阻擋層21的材料不同的材料,但實施方案不限于此。例如,第一保護層23和電流阻擋層21可以包括絕緣材料。當?shù)谝槐Wo層23可以包括與構(gòu)成電流阻擋層21的材料相同的材料時,第一保護層23和電流阻擋層21可以通過相同的工藝同時形成。在這種情況下,第一保護層23和電流阻擋層21可以具有相同的厚度,但實施方案不限于此。當?shù)谝槐Wo層23包括與電流阻擋層21的材料不同的材料時,第一保護層23與電流阻擋層21可以通過彼此不同的工藝獨立形成。在這種情況下,第一保護層23可以具有與電流阻擋層21的厚度不同的厚度。例如,電流阻擋層21可以包括絕緣材料,第一保護層23可以包括金屬材料,但實施方案不限于此。電流阻擋層21可以具有比第一保護層23的厚度更小的厚度,但實施方案不限于此??梢栽陔姌O層17、第一保護層23以及電流阻擋層21上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)30。通過蝕刻方案將多個芯片分割成單獨的芯片,發(fā)光結(jié)構(gòu)30的側(cè)表面可以垂直地形成或可以是傾斜的。例如,可以通過隔離蝕刻方案形成發(fā)光結(jié)構(gòu)30的側(cè)表面。發(fā)光結(jié)構(gòu)30可以包括第II-VI族化合物半導體材料或第III-V族化合物半導體材料。發(fā)光結(jié)構(gòu)30可以包括第一導電半導體層25、有源層27、第三半導體層20以及第二導電半導體層31,但實施方案不限于此。雖然描述了在根據(jù)第一實施方案的發(fā)光結(jié)構(gòu)30中包括第三半導體層20,但實施方案不限于此。例如,在發(fā)光結(jié)構(gòu)30中可以不包括第三半導體層20。發(fā)光結(jié)構(gòu)30還可以包括置于有源層27和第三半導體層20之間的第四導電半導體層29,但實施方案不限于此。第四導電半導體層29可以置于有源層27和第三半導體層20之間,或者可以不形成??梢栽陔姌O層17、第一保護層23以及電流阻擋層21上形成第一導電半導體層25。第一導電半導體層25可以包括含P型摻雜劑的P型半導體層。第一導電半導體層25可以包括第II-VI族化合物半導體或第III-V族化合物半導體。例如,第一導電半導體層25可以包括選自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一種。P型摻雜劑可以包括Mg、Zn、Ga、Sr以及Ba。第一導電半導體層25可以形成為單層或多層,但實施方案不限于此。第一導電半導體層25向有源層27提供多個載流子(例如,空穴)。有源層27形成在第一導電半導體層25上并且可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點結(jié)構(gòu)以及量子線結(jié)構(gòu)中的一種,但實施方案不限于此。可以使用第II-VI族化合物半導體材料或第III-V族化合物半導體材料以阱層和勢壘層的周期性結(jié)構(gòu)形成有源層27。構(gòu)成有源層27的化合物半導體材料可以包括GaN、InGaN或者AlGaN。因此,例如,有源層27可以具有InGaN/GaN、InGaN/AlGaN或InGaN/InGaN的周期性結(jié)構(gòu),但實施方案不限于此。通過由第一導電半導體層25供給的空穴與由第二導電半導體層31和第四導電半導體層29供給的電子的復合,有源層27可以產(chǎn)生具有對應(yīng)于由有源層27的半導體材料所確定的能量帶隙的波長的光。雖然未示出,但導電覆層可以形成在有源層27上和/或下方,并且可以包括AlGaN基半導體材料。例如,包括P型摻雜劑的P型覆層可以置于第一導電半導體層25和有源層27之間,并且包括N型摻雜劑的N型覆層可以置于有源層27和第四導電半導體層29之間。導電覆層用作導引器以防止供給到有源層27的空穴和電子移動至第一導電半導體層25和第四導電半導體層29。因此,由于導電覆層,所以更大量的供給到有源層27的空穴和電子彼此復合,使得可以提高發(fā)光器件10的發(fā)光效率??梢栽谟性磳?7上形成第二導電半導體層31。第二導電半導體層31可以包括包含有N型摻雜劑的N型半導體層。第二導電半導體層31可以包括第II-V族化合物半導體或第III-V族化合物半導體。例如,第二導電半導體層31可以包括選自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP中的一種。N型摻雜劑可以包括Si、Ge、Sn、Se以及Te。第二導電半導體層31可以形成為單層或多層,但實施方案不限于此。當生長發(fā)光結(jié)構(gòu)30時,可以以第二導電半導體層31、有源層27以及第一導電半導體層25的順序生長發(fā)光結(jié)構(gòu)30。第二導電半導體層31可以在其頂表面處形成有光提取結(jié)構(gòu)32以提高光提取效率。光提取結(jié)構(gòu)32可以通過濕法蝕刻工藝以任意圖案形成或者可以通過圖案工藝以周期性圖案如光子晶體結(jié)構(gòu)形成,但實施方案不限于此。光提取結(jié)構(gòu)32可以周期性地具有凹形狀和凸形狀。例如,凹形狀和凸形狀可以具有圓形的表面或在頂點處匯合的兩個傾斜表面。當未形成第三半導體層20和第四導電半導體層29兩者時,且當進行濕法蝕刻工藝以形成光提取結(jié)構(gòu)32時,第二導電半導體層31的整個部分可能由于過度蝕刻而被蝕刻,使得可能露出有源層27。在這種情況下,可以通過蝕刻工藝部分地蝕刻有源層27,使得可能不形成發(fā)光器件的固有功能,即,不能產(chǎn)生光,這意味著發(fā)光器件的失效。因此,由于失效,良品率可被降低。根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件,為了防止有源層27由于過蝕刻而被損壞,可以在第二導電半導體層31和有源層27之間形成第三半導體層20。關(guān)于發(fā)光結(jié)構(gòu)30的生長過程,在生長第二導電半導體層31后,可以在第二導電半導體層31上依次形成第三半導體層20和第四導電半導體層29,然后可以生長有源層27和第一導電半導體層25。如上所述,在第三半導體層20上可以形成或可以不形成第四導電半導體層29。當蝕刻第二導電半導體層31以形成光提取結(jié)構(gòu)32時,即使由于過度蝕刻而蝕刻第二導電半導體層31的設(shè)置在第三半導體層20上的整個部分,第三半導體層20也可以防止有源層27被蝕刻。因此,完全地保護了有源層27的設(shè)置在第三半導體層20下方的整個部分,使得可以防止發(fā)光器件的失效,從而提高良品率。第三半導體層20可以在待蝕刻的表面,即接觸蝕刻劑的表面上具有Ga面,但實施方案不限于此。換言之,接觸第二導電半導體層31的底表面的第三半導體層20的頂表面可以具有Ga面。第三半導體層20可以包括與第二導電半導體層31和第四導電半導體層29中的至少一個的材料相同的第II-V族化合物半導體材料或第III-V族化合物半導體材料,但實施方案不限于此。可以從圖3看出,具有N面47的半導體層更容易被蝕刻,但具有Ga面45的半導體層可以幾乎不被蝕刻。可以通過向上生長鎵(Ga)和氮(N)材料的混合物來形成化合物半導體層。在這種情況下,可以將銦(In)和鋁(Al)材料添加至化合物半導體層??梢栽谏鲜龌衔锇雽w層的底表面或頂表面處蝕刻上述化合物半導體層。換句話說,可以從其底面向上蝕刻化合物半導體層?;衔锇雽w層的底表面可以具有N面。換句話說,可以從其頂表面向下蝕刻化合物半導體層。化合物半導體層的頂表面可以具有Ga面。N面具有與Ga面的熱穩(wěn)定性和工作電壓特性不同的熱穩(wěn)定性和工作電壓特性。通常,Ga面具有優(yōu)于N面的結(jié)晶度的結(jié)晶度,因此Ga面具有優(yōu)于N面的熱穩(wěn)定性的熱穩(wěn)定性。此外,Ga面具有優(yōu)于N面的工作電壓特性的工作電壓特性。當發(fā)光器件工作了長的時間,例如,10小時時,Ga面的工作電壓特性幾乎不發(fā)生變化,但N面的工作電源電壓特性劣化。因此,如果在Ga面上進行電接觸,則可以獲得具有較好的工作電壓特性的發(fā)光器件。根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件,基于不同的蝕刻狀態(tài),N面可以形成在第二導電半導體層31的形成有光提取結(jié)構(gòu)32的凹凸圖案的頂表面上,并且Ga面可以形成在第三半導體層20的頂表面上。因此,第二導電半導體層31容易被蝕刻,使得可以形成光提取結(jié)構(gòu)32,并且可以通過第三半導體層20保護第三半導體層20下方的有源層27免受蝕刻,即使第二導電半導體層31被過度蝕刻也是如此。如圖4中所示,第二導電半導體層31和第四導電半導體層29的頂表面兩者都具有N面,但第三半導體層20的頂表面可以具有Ga面。當頂表面具有Ga面時,Ga可以分布在比Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)中N的位置高的位置處。相反地,當頂表面具有N面時,N可以分布在比Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)中Ga的位置高的位置處。因此,Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)中的N可以分布在比第二導電半導體層31的頂表面中Ga的位置高的位置處,且Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)中的Ga可以分布在比第三半導體層20的頂表面中N的位置高的位置處。此外,N可以分布在比第四導電半導體層29的頂表面中N的位置高的位置處。因此,第三半導體層20的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)與第二導電半導體層31和第四導電半導體層29的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)相反。在生長過程中,δ摻雜方案可以用于形成彼此相反的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu),但實施方案不限于此。根據(jù)δ摻雜方案,為了生長具有與下半導體層的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)相反的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)的上半導體層,在生長下半導體層后,任意添加如Si和Mg的摻雜劑,然后從下半導體層生長上半導體層。在這種情況下,上半導體層可以具有與下半導體層的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)相反的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu)。第三半導體層20可以具有約20nm至約1μm的厚度。如果第三半導體層20的厚度是20nm或更小,則第三半導體層20具有過薄的厚度,使得第三半導體層20不均勻地形成,而是如島狀物稀疏地形成。如果第三半導體層20的厚度是1μm或更厚,則發(fā)光器件的厚度增加。第三半導體層20可以接觸有源層27或者可以與有源層27間隔開。如果第三半導體層20與有源層27間隔開,則第四導電半導體層29可以置于第三半導體層20和有源層27之間。如果第三半導體層20接觸有源層27,則第三半導體層20可以摻雜有與第二導電半導體層31類似或相同的N型摻雜劑并且具有帶有Ga面的頂表面。在這種情況下,第三半導體層20可以防止有源層27由于過蝕刻而被損壞,同時用作導電層以產(chǎn)生待供給到有源層27的電子。根據(jù)另一實施方案,第三半導體層20可以與有源層27間隔開約500nm至約2μm的距離。換言之,第三半導體層20可以不接觸有源層27。如果第三半導體層20與有源層27間隔開2μm或更多的距離,則光損失可能增加。換言之,如果第四導電半導體層29具有過厚的厚度,則光損失可能增加。如果第三半導體層20與有源層27間隔開至少500nm或更小的距離,即,如果第四導電半導體層29的厚度為500nm或更小,則由于第四導電半導體層29不能產(chǎn)生足夠量的電子,所以電子可能無法平穩(wěn)地供給到有源層27,使得可能降低光效率。如果可以在第四導電半導體層29中產(chǎn)生足夠量的電子,則第三半導體層20不包括摻雜劑,或者第三半導體層20的N型摻雜劑的濃度可以小于第四導電半導體層29的N型摻雜劑的濃度或者可以沒有摻雜劑,但實施方案不限于此。因此,有源層27和第三半導體層20之間的第四導電半導體層29可以具有約500nm至約2μm的厚度,但實施方案不限于此。如果第三半導體層20足夠用作第四導電半導體層29,即,如果產(chǎn)生足夠的電子,則在第三半導體層20和有源層27之間不需要第四導電半導體層29。在這種情況下,第三半導體層20可以直接接觸有源層27??梢栽诎l(fā)光結(jié)構(gòu)30上形成電極40。電極40不覆蓋發(fā)光結(jié)構(gòu)30的整個區(qū)域,但可以以預定的圖案形狀局部地形成。雖然未示出,但電極40可以包括接合到導線的至少一個電極焊墊以及從電極焊墊分支到至少一側(cè)以將電流均勻地供給到發(fā)光結(jié)構(gòu)的整個區(qū)域內(nèi)的多個電極線。電極線可以包括與構(gòu)成電極焊墊的材料相同的材料或與電極焊墊的材料不同的材料。當從頂部看時,電極焊墊可以具有矩形、圓形、橢圓形或多邊形形狀,但實施方案不限于此。電極40可以包括表現(xiàn)出較好導電性的金屬材料,但實施方案不限于此。電極40可以包括表現(xiàn)出較好光反射效率的金屬材料,但實施方案不限于此。電極40可以包括表現(xiàn)出較好導電性和較好光反射效率兩者的金屬材料,但實施方案不限于此。例如,電極可以包括包含有選自V、W、Au、Ti、Ni、Pd、Ru、Cu、Al、Cr、Ag以及Pt中的至少一種的單層或多層。同時,電極線可以包括表現(xiàn)出光透射率和導電性的材料。例如,電極線可以包括ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO和ZnO中的至少一種。發(fā)光結(jié)構(gòu)30可以在其上形成有第二保護層43。例如,可以至少在發(fā)光結(jié)構(gòu)30的側(cè)表面上形成第二保護層43。詳細地,第二保護層43的一端可以形成在第二導電半導體層31的頂表面的周邊區(qū)域處,并且第二保護層43的相反端可以通過第二導電半導體層31的側(cè)表面、有源層27的側(cè)表面以及第一導電半導體層25的側(cè)表面形成在第一保護層23的頂表面的部分上,但實施方案不限于此。第二保護層43可以防止發(fā)光結(jié)構(gòu)30和支承襯底11之間的電短路。第二保護層43可以包括表現(xiàn)出較好透射率和較好絕緣性的材料。例如,第二保護層43可以包括選自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、TiO2以及Al2O3中的至少一種,但是實施例不限于此。第二保護層43可以包括與構(gòu)成第一保護層23和/或電流阻擋層21的材料相同的材料,但實施方案不限于此。圖5至圖9為示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的制造過程的截面圖。參考圖5,可以依次從生長襯底50生長第二導電半導體層31、第三半導體層20、第四導電半導體層29、有源層27以及第一導電半導體層25,從而形成發(fā)光結(jié)構(gòu)30。第二導電半導體層31和第四導電半導體層29可以包括相同的化合物半導體,但實施方案不限于此??梢栽谏L襯底50上生長第二導電半導體層31,可以在第二導電半導體層31上生長第三半導體層20,可以在第三半導體層20上生長第四導電半導體層29,在第四導電半導體層29上生長有源層27以及可以在有源層27上生長第一導電半導體層25。如果第三半導體層20像第二導電半導體層31一樣產(chǎn)生足夠量的載流子如電子或空穴,則可以省略第四導電半導體層29,但實施方案不限于此。第一導電半導體層25可以包括P型摻雜劑,并且第二和第四導電半導體層31和29可以包括N型摻雜劑,但實施方案不限于此。第三半導體層20可以包括N型摻雜劑或第三半導體層20的N型摻雜劑的濃度可以小于第二導電半導體層31或第四導電半導體層29的N型摻雜劑的濃度,但實施方案不限于此。第二和第四導電半導體層31和29的底表面可以具有N面,第三半導體層20的底表面可以具有Ga面。當在第二導電半導體層31上形成第三半導體層20時,且當在第三半導體層20上形成第四導電半導體層29時,可以進行δ摻雜工藝。通過δ摻雜工藝,在第二導電半導體層31和第三半導體層20之間或者在第三半導體層20和第四導電半導體層29之間形成彼此相反的Ga-N共價鍵結(jié)構(gòu),但實施方案不限于此。生長襯底50用于生長發(fā)光結(jié)構(gòu)30。生長襯底50可以包括適合于半導體材料生長的材料,即,載體晶片。此外,生長襯底50可以包括具有與發(fā)光結(jié)構(gòu)30的晶格常數(shù)相似的晶格常數(shù)和熱穩(wěn)定性的材料,并且可以包括導電襯底或絕緣襯底。例如,生長襯底50可以包括選自藍寶石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一種,但實施方案不限于此。例如,通過金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)方案、化學氣相沉積(CVD)方案、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方案、分子束外延(MBE)方案或者氫化物氣相外延(HVPE)方案形成發(fā)光結(jié)構(gòu)30,但實施方案不限于此??梢栽诎l(fā)光結(jié)構(gòu)30和生長襯底50之間形成緩沖層(未示出)以減小其間的晶格常數(shù)差異。可以在生長襯底50上形成第二導電半導體層31和第四導電半導體層29。第二導電半導體層31和第四導電半導體層29可以是包括N型摻雜劑的N型半導體層??梢栽诘诙щ姲雽w層31和第四導電半導體層29上形成第三半導體層20。第三半導體層20可以包括與第二導電半導體層31和第四導電半導體層29相同的第II-VI族化合物半導體材料或第III-V族化合物半導體材料,但實施方案不限于此。第三半導體層20可以包括摻雜劑或者可以不包括摻雜劑。此外,第三半導體層20的N型摻雜劑的濃度可以小于第二導電半導體層31或第四導電半導體層29的N型摻雜劑的濃度。第三半導體層20可以具有約20nm至約1μm的厚度,但實施方案不限于此。置于第三半導體層20和有源層27之間的第四導電半導體層29可以具有0μm至2μm的厚度,但實施方案不限于此。第三半導體層20可以接觸有源層27或者可以與有源層27間隔開,它們之間置有第四導電半導體層29。有源層27形成在第四導電半導體層29上并且可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點結(jié)構(gòu)以及量子線結(jié)構(gòu)中的一種,但實施方案不限于此。通過由第一導電半導體層25供給的空穴和由第四導電半導體層29供給的電子的復合,有源層27可以產(chǎn)生具有對應(yīng)于由有源層27的半導體材料所確定的能量帶隙的波長的光。第一導電半導體層25可以形成在有源層27上。第一導電半導體層25可以是包括P型摻雜劑的P型半導體層。參考圖6,第一導電半導體層25可以在其上形成有電流阻擋層21和第一保護層23。電流阻擋層21的至少一部分可以與在隨后的過程中待形成的電極40在空間上交疊。電流阻擋層21可以阻擋通過電極層17供給到第一導電半導體層25的電流或者可以減小電流的量。因此,電流可不完全流過電流阻擋層21或可能更輕微地流過電流阻擋層21。與此相反,由于電流平穩(wěn)地流過接觸電極層17的第一導電半導體層25,所以電流在發(fā)光結(jié)構(gòu)30的整個區(qū)域內(nèi)均勻地流動,使得可以提高發(fā)光效率。如果設(shè)置多個電極40,則可以設(shè)置分別對應(yīng)于電極40的多個電流阻擋層21??梢栽诘谝粚щ姲雽w層25上形成第一保護層23。例如,可以在第一導電半導體層25的周邊區(qū)域處形成第一保護層23,但實施方案不限于此。參考圖7,可以在電流阻擋層21、第一保護層23以及第一導電半導體層25上形成電極層17、粘合層13和支承襯底11。電極層17可以包括依次堆疊在第一導電半導體層25上的歐姆接觸層和反射層。電極層17可以包括包含有在第一導電半導體層25上的反射材料和歐姆接觸材料的混合物的單層。粘合層13可以置于支承襯底11和電極層17之間以增強它們之間的粘附強度。支承襯底11不僅可以支承其上形成的多個層,而且可以用作電極。支承襯底11可以與電極40一起將電力提供給發(fā)光結(jié)構(gòu)30。例如,支承襯底11可以包括Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo以及Cu-W中的至少一種。支承襯底11可以通過鍍覆工藝或沉積工藝形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)30上,或者可以以片的形式附接至發(fā)光結(jié)構(gòu)30上,但實施方案不限于此。參考圖8,在將生長襯底50轉(zhuǎn)動180°后,可以移除生長襯底50??梢酝ㄟ^激光剝離(LLO)方案、化學剝離(CLO)方案或物理拋光方案移除生長襯底50,但實施方案不限于此。當通過LLO方案移除生長襯底50時,激光束集中照射到生長襯底50和第二導電半導體層31之間的界面表面上,使得生長襯底50可...
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