光檢測(cè)設(shè)備、包括該光檢測(cè)設(shè)備的光檢測(cè)封裝、以及包括該光檢測(cè)封裝的便攜設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種能夠通過(guò)在襯底上形成多個(gè)不同的光吸收層利用一個(gè)設(shè)備檢測(cè)不同波長(zhǎng)區(qū)域的光的光檢測(cè)設(shè)備，包括該光檢測(cè)設(shè)備的光檢測(cè)封裝，以及包括該光檢測(cè)封裝的便攜設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]光根據(jù)波長(zhǎng)被分為數(shù)個(gè)波段。例如，其波長(zhǎng)為400nm或更小的紫外光(UV)可以被分為 UV-A、UV-B 和 UV-C 光。
[0003]UV-A區(qū)的光的波長(zhǎng)范圍為320nm-400nm，太陽(yáng)光中UV-A區(qū)的光的98%或更多可以到達(dá)地球表面。UV-A區(qū)的光可以對(duì)人類皮膚上的變黑或老化現(xiàn)象產(chǎn)生影響。
[0004]UV-B區(qū)的光的波長(zhǎng)范圍為280nm-320nm，太陽(yáng)光中的UV-B區(qū)的光只有2%可以到達(dá)地球表面。UV-B區(qū)的光會(huì)對(duì)皮膚癌、白內(nèi)障和人類皮膚上的紅點(diǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。
[0005]UV-B區(qū)的光的大部分會(huì)被臭氧層吸收，但是到達(dá)地球表面的UV-B區(qū)的光的數(shù)量會(huì)增加，且由于近來(lái)對(duì)臭氧層的破壞，UV-B區(qū)光到達(dá)的地區(qū)也會(huì)增加，這引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
[0006]UV-C區(qū)的光的波長(zhǎng)范圍為200n-280nm，太陽(yáng)光中的幾乎整個(gè)UV-C區(qū)會(huì)被大氣吸收，因此UV-C區(qū)幾乎不會(huì)到達(dá)地球表面。UV-C主要用在殺菌操作中。
[0007]UV光對(duì)人體的量化影響的代表值是由UV-B區(qū)的光的入射量定義的UV指數(shù)。
[0008]具體地，能夠檢測(cè)UV光的設(shè)備包括光電倍增管(PMT)和半導(dǎo)體設(shè)備。半導(dǎo)體設(shè)備被普遍使用，因?yàn)榘雽?dǎo)體設(shè)備會(huì)比PMT便宜，且半導(dǎo)體設(shè)備還可以具有比PMT更小的尺寸。半導(dǎo)體設(shè)備可以由具有能夠檢測(cè)UV光的合適能帶間隙的氮化鎵(GaN)或者碳化硅(SiC)形成。
[0009]就基于GaN的設(shè)備而言，可以使用肖特基結(jié)型設(shè)備、金屬-半導(dǎo)體-金屬(MSM)型設(shè)備、以及PIN型設(shè)備。具體地，優(yōu)選肖特基結(jié)型設(shè)備，因?yàn)槠渲圃旃に嚭?jiǎn)單。
[0010]肖特基結(jié)型設(shè)備具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中緩沖層、光吸收層及肖特基結(jié)層順序堆疊在異質(zhì)襯底上，第一電極形成在緩沖層或光吸收層上，第二電極形成在肖特基結(jié)層上。
[0011]然而，常規(guī)的肖特基結(jié)型設(shè)備需要兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)不同的波長(zhǎng)區(qū)，因?yàn)樗脑O(shè)備特性就是只能檢測(cè)單個(gè)波長(zhǎng)。
[0012]韓國(guó)第10-2007-0106214號(hào)公開(kāi)待審的專利公開(kāi)文本揭示了一種半導(dǎo)體光接收設(shè)備，其中第一光吸收層、第二光吸收層、以及電極層順序形成在襯底上，以便響應(yīng)于單個(gè)設(shè)備中電極層偏壓上的升高來(lái)檢測(cè)不同的波長(zhǎng)區(qū)。
[0013]然而，就該韓國(guó)專利而言，處于O-偏壓的第一光吸收層的波長(zhǎng)區(qū)域、以及第二光吸收層的波長(zhǎng)區(qū)域可以在施加反向偏壓時(shí)被檢測(cè)到。隨著反向偏壓升高，第一光吸收層的反應(yīng)值也會(huì)增大。
[0014]也就是說(shuō)，難以檢測(cè)精確的反應(yīng)值，因?yàn)樵摲磻?yīng)值會(huì)根據(jù)反向偏壓值而變化，即便是在檢測(cè)相同地區(qū)的第一光吸收層上。此外，當(dāng)?shù)谝还馕諏拥牧硪徊ㄩL(zhǎng)區(qū)根據(jù)反向偏壓的進(jìn)一步增大而被檢測(cè)到時(shí)，反應(yīng)值會(huì)在各個(gè)波段上發(fā)生變化。
[0015]相應(yīng)地，因?yàn)榉磻?yīng)值會(huì)因反向偏壓值而頻繁變化以及產(chǎn)品可靠性會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)值表現(xiàn)為細(xì)微電流的變化而發(fā)生惡化，因此會(huì)存在一些問(wèn)題。
[0016]發(fā)光二極管(LED)通常被用于新近的發(fā)光裝置中。LED可以被用在很多電子產(chǎn)品中，諸如數(shù)字壁鐘、腕表、TV、交通燈及顯示屏，并且還可以被用在能量經(jīng)濟(jì)的發(fā)光系統(tǒng)、燈及閃光燈中，因?yàn)樗牡臒崮芤儆诂F(xiàn)有的燈泡。還公開(kāi)了一種UV LED，其通過(guò)發(fā)出UV光提供滅菌功能。
[0017]光檢測(cè)設(shè)備可以具有檢測(cè)光量的功能。這種光檢測(cè)設(shè)備可以具有通過(guò)檢測(cè)UV光量測(cè)量UV指數(shù)的功能。
[0018]然而，應(yīng)用了 LED或光檢測(cè)設(shè)備的產(chǎn)品不能配備用于檢查L(zhǎng)ED或光檢測(cè)設(shè)備是否正常工作的裝置。
[0019]相應(yīng)地，因?yàn)楫a(chǎn)品可靠性不能得到保證(UV LED是否發(fā)出正確的UV光量和用于檢測(cè)UV光的光檢測(cè)設(shè)備是否精確測(cè)量UV光量)，因此會(huì)存在問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]技術(shù)問(wèn)題
[0021]本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種光檢測(cè)設(shè)備，其能夠利用一個(gè)設(shè)備檢測(cè)兩個(gè)或多個(gè)區(qū)的不同波長(zhǎng)區(qū)、根據(jù)波長(zhǎng)獲得精確的反應(yīng)值、以及通過(guò)在一個(gè)設(shè)備中形成能夠檢測(cè)不同波長(zhǎng)區(qū)的多個(gè)光吸收層和在該多個(gè)光吸收層中的每一個(gè)上形成第一電極層以便多個(gè)光吸收層能夠獨(dú)立工作而具有高度可靠性，并且提供了一種包括該光檢測(cè)設(shè)備的光檢測(cè)封裝。
[0022]本發(fā)明的示例性實(shí)施例還提供了一種光檢測(cè)封裝，其具有光檢測(cè)功能和光消散功能，并且能夠通過(guò)監(jiān)視光檢測(cè)設(shè)備和LED是否正常工作而確?？煽啃?，并且提供了一種包括該光檢測(cè)封裝的便攜設(shè)備。
[0023]本發(fā)明的其他特征將在下面的具體描述部分中提出，且部分地基于該具體描述部分而顯而易見(jiàn)，或者可以通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0024]問(wèn)題的解決方案
[0025]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，光檢測(cè)設(shè)備包括襯底、設(shè)于襯底上的第一光吸收層、設(shè)在第一光吸收層上的第一區(qū)域中的第二光吸收層、以及設(shè)在第一和第二光吸收層中的每一個(gè)上的第一電極層。
[0026]光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括第二電極層，其設(shè)在第一光吸收層上且與第一電極層間隔開(kāi)。
[0027]在另一實(shí)施例中，光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括設(shè)在襯底的第二表面上的第二電極層，其中第一和第二光吸收層設(shè)置在襯底的與第二表面相對(duì)的第一表面上。
[0028]光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括第三光吸收層，其設(shè)置在第二光吸收層上的第二區(qū)域中。第一、第二和第三光吸收層可以具有不同的能帶間隙。
[0029]光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括緩沖層，其設(shè)置在襯底和第一光吸收層之間。
[0030]第一肖特基層可以設(shè)置在第一光吸收層上且與第二光吸收層間隔開(kāi)，第二肖特基層可以設(shè)置在第二光吸收層上且與第三光吸收層間隔開(kāi)，第三肖特基層可以設(shè)置在第三光吸收層上的第三區(qū)域中。
[0031 ] 第一電極層可以設(shè)置在第一、第二和第三肖特基層中的每一個(gè)上。
[0032]光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括第一應(yīng)變減少層，其設(shè)置在第二光吸收層和第三光吸收層之間。
[0033]光檢測(cè)設(shè)備可以進(jìn)一步包括第二應(yīng)變減少層，其設(shè)置在第一光吸收層和第二光吸收層之間。
[0034]緩沖層可以包括低溫GaN層，第一光吸收層可以包括高溫GaN層。
[0035]第二光吸收層可以包括AlxGahN (0〈x〈I)，第三光吸收層可以包括AlyGa1^yN (0<y<I)。第二光吸收層可以包括與第三光吸收層不同的Al組成。
[0036]第一光吸收層、第二光吸收層、及第三光吸收層中的每一個(gè)可以包括AlxGa1^xN (0<x<y)層、AlyGa1^yN (x<y<I)層、或者 InzGa1^zN (0<ζ<1)層，使得包含在第一、第二和第三吸收層中的任何一個(gè)中的Α1χ6&1_χΝ(0〈χ〈7)層、AlyGahNOKyU)層及InzGa1^zN (0<ζ<1)層不被包含在剩余層中。
[0037]第一、第二和第三肖特基層可以由ΙΤΟ、Pt、W、T1、Pd、Ru、Cr、Au、Ni和Cr中的任何一個(gè)形成。
[0038]第一應(yīng)變減少層可以包括AldIrvdNOKd彡I)，第二應(yīng)變減少層包括AlfIrvfN (0〈f 彡 I)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，光檢測(cè)封裝包括具有設(shè)于引線框架頂部表面上的凹陷單元的引線框架，設(shè)置在凹陷單元上且包括多個(gè)具有不同能帶間隙的光吸收層和設(shè)置在相應(yīng)光吸收層上的第一電極層的光檢測(cè)設(shè)備，以及設(shè)置在凹陷單元的底部表面的一側(cè)上且通過(guò)接合線連接相應(yīng)第一電極層的彼此間隔開(kāi)的多個(gè)第一電極板。
[0040]與第一電極層間隔開(kāi)的第二電極層可以設(shè)置在該多個(gè)光吸收層的光吸收層上，設(shè)置在凹陷單元的底部表面的另一側(cè)上的第二電極板可以通過(guò)接合線電連接第二電極層。
[0041]設(shè)備接觸板可以與第一電極板和第二電極板間隔開(kāi)且設(shè)置在第一電極板和第二電極板之間，光檢測(cè)設(shè)備可以設(shè)置在設(shè)備接觸板上。
[0042]在另一實(shí)施例中，第二電極層可以設(shè)置在光檢測(cè)設(shè)備的底部上。
[0043]與第一電極板間隔開(kāi)的第二電極板可以設(shè)置在凹陷單元的底部表面的另一側(cè)上，光檢測(cè)設(shè)備可以設(shè)置在第二電極板上。
[0044]另外，與相應(yīng)第一電極板電連接的多個(gè)第一引線可以設(shè)置在引線框架的一側(cè)上，與第二電極板電連接的第二引線可以設(shè)置在引線框架的另一側(cè)上。
[0045]光檢測(cè)設(shè)備可以包括襯底，設(shè)置在襯底上的第一光吸收層，設(shè)置于第一光吸收層上的第一區(qū)域中的第二光吸收層，設(shè)置在第二光吸收層上的第二區(qū)域中的第三光吸收層，以及設(shè)置在第一、第二和第三光吸收層中的每一個(gè)上的第一電極層。
[0046]另外，第一肖特基層可以設(shè)置在第一光吸收層上且與第二光吸收層間隔開(kāi)，第二肖特基層可以設(shè)置在第二光吸收層上且與第三光吸收層間隔開(kāi)，且第三肖特基層可以設(shè)置于第三光吸收層上的第三區(qū)域中。
[0047]第一電極層可以設(shè)置在第一、第二和第三肖特基層中的每一個(gè)上。
[0048]另外，緩沖層可以設(shè)置在襯底和第一光吸收層之間。
[0049]另外，第一應(yīng)變減少層可以設(shè)置在第二光吸收層和第三光吸收層之間。
[0050]另外，第二應(yīng)變減少層可以設(shè)置在第一光吸收層和第二光吸收層之間。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，光檢測(cè)封裝包括配置成其中形成有向上開(kāi)口的凹槽單元的封裝主體，安裝在凹槽單元的底部表面上且與外部電連接的光檢測(cè)設(shè)備，以及安裝于凹槽單元的由底部表面周邊上的傾斜表面形成的內(nèi)表面上且與外部電連接的LED。
[0052]凹槽單元的LED安裝于其上的內(nèi)表面可以具有大于0°直至50°或更小的傾斜角。
[0053]凹槽單元的內(nèi)表面可以包括配置成將LED安裝于其上的第一傾斜表面，以及與第一傾斜表面相比形成于更外側(cè)上且配置成具有比第一傾斜表面更大傾斜角的第二傾斜表面。
[0054]光檢測(cè)封裝可以進(jìn)一步包括封裝蓋，其與封裝主體結(jié)合且配置成封蓋凹槽單元的開(kāi)放頂部。
[0055]封裝蓋可以包括石英玻璃板。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，便攜設(shè)備包括主體單元、安裝在主體單元上的上述光檢測(cè)封裝、以及形成于主體單元中且配置成顯示與光檢測(cè)設(shè)備或LED的操作有關(guān)的信息的顯示單元。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備可以進(jìn)一步包括主體單元蓋，其與主體單元結(jié)合且配置成打開(kāi)或封閉光檢測(cè)封裝的暴露在外的部分。
[0058]在根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備中，材料層可以形成于主體單元蓋的面向光檢測(cè)封裝的一個(gè)表面上，且配置成對(duì)光產(chǎn)生全反射。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，便攜設(shè)備包括主體單元，配置成將上述光檢測(cè)封裝安裝于其上的安裝單元，從安裝單元延伸、連接主體單元且配置成電連接光檢測(cè)封裝和主體單元的信號(hào)傳輸線，以及形成于主體單元中且配置成顯示與光檢測(cè)設(shè)備或LED的操作有關(guān)的信息的顯示單元。
[0060]在根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備中，把手單元可以形成于安裝單元中。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備可以進(jìn)一步包括安裝單元蓋，其與安裝單元結(jié)合且配置成打開(kāi)或封蓋光檢測(cè)封裝的暴露在外的部分。
[0062]在根據(jù)本發(fā)明的便攜設(shè)備中，材料層可以形成于安裝單元蓋的面向光檢測(cè)封裝的一個(gè)表面上且配置成對(duì)光產(chǎn)生全反射。
[0063]在根據(jù)上述實(shí)施例的便攜設(shè)備中，可以在主體單元中形成功能按鈕單元。
[0064]在根