專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和具有該發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和使用該發(fā)光器件的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于III - V族氮化物半導(dǎo)體的物理和化學(xué)特性，III - V族氮化物半導(dǎo)體作為諸如 發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)等發(fā)光器件的核心材料而備受矚目。III-V族氮化物 半導(dǎo)體通常由組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料 制成。發(fā)光二極管(LED)是一種利用半導(dǎo)體的特性將電轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外線或光來接收或發(fā) 射信號(hào)的半導(dǎo)體器件，或者是用作光源。使用這種氮化物半導(dǎo)體材料的LED或者LD主要用于發(fā)光器件中以得到光，或者用 作各種器件的光源，所述器件為例如手機(jī)的按鍵發(fā)光部分、電子標(biāo)識(shí)、照明裝置、顯示裝置寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。本發(fā)明提供一種發(fā)光器件，其包含設(shè)置在有源層的側(cè)面、上面和下面的絕緣構(gòu)件。本發(fā)明提供一種具有改進(jìn)可靠性的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和使用該發(fā)光器件的 照明系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光器件包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含具有第一半導(dǎo)體層和在所述第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體 層的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、在所述第二半導(dǎo)體層之下的有源層和在所述有源層之下的第二 導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層之間的周邊之上的第一絕緣層；和在所述第一絕緣層之下的第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋第二半導(dǎo)體層、有源 層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊。在另一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光器件包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含具有第一半導(dǎo)體層和在第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體層的 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、在第二半導(dǎo)體層之下的有源層和在有源層之下的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體 層；在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在第一半導(dǎo)體層之上的電極；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間的第一絕緣層；和覆蓋第二半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊的第二絕緣層，其中第 二絕緣層的一部分延伸到第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和電極層之間的周邊內(nèi)。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光器件封裝包含本體；在本體之上的多個(gè)導(dǎo)線電極 (lead electrode)；結(jié)合到所述多個(gè)導(dǎo)線電極之一且與所述多個(gè)導(dǎo)線電極電連接的發(fā)光器 件；和模制所述發(fā)光器件的模制構(gòu)件，其中所述發(fā)光器件包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含具有第一半導(dǎo)體層和在第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體層的 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、在第二半導(dǎo)體層之下的有源層和在有源層之下的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體 層；在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間的周邊之上形成的第一絕緣層；和在第一絕緣層之下的第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋第二半導(dǎo)體層、有源層和 第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊。


圖1是第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。圖2至15是橫截面視圖，說明一種制造圖1發(fā)光器件的方法。圖16是第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。圖17是第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。圖18是第四實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。圖19是第五實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。圖20是具有圖1發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的橫截面視圖。圖21是透視圖，顯示了一個(gè)具有圖20發(fā)光器件封裝的顯示裝置的例子。圖22是透視圖，顯示了另一個(gè)具有圖20發(fā)光器件封裝的顯示裝置的例子。圖23是具有圖20發(fā)光器件封裝的照明裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)提及某一層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)在另一層 (或膜)、區(qū)域、襯墊或圖案“之上”時(shí)，術(shù)語“之上(on)”或“之下(under)”包括“直接地” 和”間接地”在/于……之上或在/于……之下這兩種意思。進(jìn)一步地，關(guān)于在各個(gè)層“之 上”和“之下”的含義將參照附圖進(jìn)行理解。將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，在所述附圖中顯示了示例性實(shí)施方案。在附圖 中，為便于描述和清楚，各個(gè)層的厚度或尺寸是夸大的、省略的或是示意性的。同樣，每個(gè)元 件的尺寸也不一定代表實(shí)際尺寸。圖1是第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。參考圖1，發(fā)光器件100包含發(fā)光結(jié)構(gòu)105、絕緣構(gòu)件140、電極層150和導(dǎo)電支 撐構(gòu)件160。發(fā)光結(jié)構(gòu)105可包含III - V族化合物半導(dǎo)體，可發(fā)射具有可見光波長(zhǎng)和/或 紫外線波長(zhǎng)的光。發(fā)光結(jié)構(gòu)105可包含組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的半導(dǎo)體材料，該半導(dǎo)體材料可優(yōu)選選自GaN、InN, A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP 和 InP。發(fā)光結(jié)構(gòu)105包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130。所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110形成于有源層120之上，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130形成 于有源層120之下。 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110可包含含有第一導(dǎo)電型摻雜劑的III- V族化合物半導(dǎo) 體，例如組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料，該半 導(dǎo)體材料可以優(yōu)選選自GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、 GaAsP和AlGaInP。在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110是N型導(dǎo)電層的情況下，第一導(dǎo)電型摻雜劑 是N型摻雜劑，包括Si、Ge、Sn、Se和Te。 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110可以包含多個(gè)層。例如，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110包含第 一半導(dǎo)體層112和在所述第一半導(dǎo)體層112之下的第二半導(dǎo)體層114。第一半導(dǎo)體層112 的摻雜劑濃度可以與第二半導(dǎo)體層114基本上相同或者不同。例如，當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層112 摻雜了導(dǎo)電型摻雜劑，該導(dǎo)電型摻雜劑的摻雜濃度可以等于或低于第二半導(dǎo)體層114中的 摻雜濃度。在此，當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層112的摻雜劑濃度(如N型摻雜劑濃度)低時(shí)，第一半導(dǎo) 體層112可以將施加到所述第一半導(dǎo)體層112的電流擴(kuò)散。第一半導(dǎo)體層112可以以低于 第二半導(dǎo)體層114的摻雜濃度摻雜，或者可以不摻雜。第一半導(dǎo)體層Il2和第二半導(dǎo)體層114可以由相同或不同的半導(dǎo)體材料形成，但 本發(fā)明不局限于此。例如，第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114可以由GaN、AlN、AlGaN、 InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP 中的任一種形成。例如， 第一半導(dǎo)體層112可以是AlGaN層或AlN層，而第二半導(dǎo)體層114可以是GaN層，但是本發(fā) 明不局限于此。第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114可以由具有不同折射率的材料形成。 例如，第一半導(dǎo)體層112可以由具有高折射率的材料形成，而第二半導(dǎo)體層114可以由具有 低折射率的材料形成。第一半導(dǎo)體層112與第二半導(dǎo)體層114之間在材料或者折射率方面 的不同可以改善電流的擴(kuò)散或光提取(lightextraction)。電極171形成于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110之上。電極171可以接觸第一半導(dǎo)體層 112的上表面，并包含金屬材料。電極171可以以單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)形成，可以包含選自 Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Ti、Cr 和 Cu 中的至少一種。電極 171 可以包 含襯墊或者具有電極圖案的襯墊。襯底可以設(shè)置在第一半導(dǎo)體層112之上或在其他部分之 上，但本發(fā)明不局限于此。電極171可以不設(shè)置在第一半導(dǎo)體層112上，而設(shè)置在其他部分 之上，但本發(fā)明不局限于此。第一半導(dǎo)體層112的下表面的寬度可以大于第二半導(dǎo)體層114的上表面的寬度， 第二半導(dǎo)體層114的上表面的寬度可以小于第二半導(dǎo)體層114的下表面的寬度，第二半導(dǎo) 體層114的外周可以以階梯式結(jié)構(gòu)形成。第一半導(dǎo)體層112的上表面可以具有能改善光提取效率的粗糙圖案或不規(guī)則圖案。有源層120形成于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110之下。有源層120可以包含III - V族 化合物半導(dǎo)體，并可包含具有不同帶隙的兩種材料。有源層120可以包含阱層和阻擋層對(duì)， 所述阱層和阻擋層對(duì)可以以1 30個(gè)周期形成。有源層120可由選自GaN、A1N、AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP 中的任一種形成。有源層120可以以單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu) 中的至少一個(gè)形成。例如，有源層120可以以InGaN阱層/GaN阻擋層、InGaN阱層/InGaN阻擋層、GaN阱層/GaN阻擋層或類似結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)成對(duì)結(jié)構(gòu)形成。阻擋層可以由帶隙 大于阱層帶隙的材料形成。導(dǎo)電覆蓋層(conductive clad layer)(未顯示)可以形成于有源層120之上或 之下。導(dǎo)電覆蓋層可由選自組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 的半導(dǎo)體材料中的一種形成，例如，可以由基于GaN的半導(dǎo)體形成。該導(dǎo)電覆蓋層可以由帶 隙大于阻擋層帶隙的材料形成。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130形成于有源層120之下。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130 可以包含III - V族化合物半導(dǎo)體，例如組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的半導(dǎo)體材料。所述半導(dǎo)體材料可優(yōu)選選自GaN、A1N、AlGaN, InGaN, InN、 InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGalnP。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 130 可以以單 層或多層形成。在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130為P型半導(dǎo)體層的情況下，第二導(dǎo)電型摻雜劑可以包 含P型摻雜劑，例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。雖然本實(shí)施方案描述了發(fā)光結(jié)構(gòu)105的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo)體 層，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130是P型半導(dǎo)體層，但是相反情況也是可以的。例如，第一導(dǎo)電型 半導(dǎo)體層110可以用P型半導(dǎo)體形成，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以用N型半導(dǎo)體層形成。 可選地，第三導(dǎo)電型半導(dǎo)體層可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之下。第三導(dǎo)電型半導(dǎo) 體層可由如下半導(dǎo)體層形成，該半導(dǎo)體層具有與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層相反的導(dǎo)電類型，例 如N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)105可以由N-P結(jié)、P-N結(jié)、N-P-N結(jié)和P-N-P結(jié)中的至少一種 形成。絕緣構(gòu)件140設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)105的外周之上。絕緣構(gòu)件140包含第一絕緣層 142和第二絕緣層144。絕緣構(gòu)件140可由絕緣材料形成，所述絕緣材料為例如選自Si02、 SiOx, SiOxNy, Si3N4^Al2O3 和 TiO2 中的至少一種。第一絕緣層142的內(nèi)部形成于第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114之間的第二 半導(dǎo)體層114的外周之上。第一半導(dǎo)體層Il2和第二半導(dǎo)體層114由相同材料形成。第一 絕緣層142的上表面的外部可以延伸到第一半導(dǎo)體層112之外，并暴露出來。第一絕緣層 142的外部的下表面可以形成于第二絕緣層144之上。第一半導(dǎo)體層112的上表面和側(cè)面 與第一絕緣層142無物理接觸，而是與第一絕緣層142分開。第一絕緣層142可以具有如圖4所示的框形、環(huán)形(ring shape)和回線形(loop shape)。第一絕緣層142可以被設(shè)置為連續(xù)形狀。第一絕緣層142的內(nèi)側(cè)面可以具有如圖 5和6中所示的凹凸表面S1、S2。凹凸表面S1、S2可以包括多邊形狀或半球形狀。例如，凹 凸表面Si、S2可以包含交替形成的矩形凹部和矩形凸部，或者可以包含交替形成的三角形 凹部和三角形凸部，但本發(fā)明不局限于此。在第一絕緣層142具有凹凸表面S1、S2的情況下，由于可允許電流流入凹部，因此 可防止電流的集中。第二絕緣層144形成于第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130 的外周之上，以覆蓋第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的外周。第 二絕緣層144下部的內(nèi)部可以在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130和電極層150之間延伸，由此接 觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的下部。
第二絕緣層144可以具有框形、環(huán)形和回線形。第二絕緣層144可被設(shè)置為連續(xù) 形狀。此外，第二絕緣層144的內(nèi)側(cè)面可以具有如圖10和11中所示的凹凸表面S3、S4。凹 凸表面S3、S4可以包括多邊形狀或半球形狀。例如，凹凸表面S3、S4可以包含交替形成的 矩形凹部和矩形凸部，或者可以包含交替形成的三角形凹部和三角形凸部，但本發(fā)明不局 限于此。在第二絕緣層144具有凹凸表面S3、S4的情況下，由于可允許電流流入凹部，因此 可以防止電流的集中。在此，可以設(shè)計(jì)第一絕緣層142和第二絕緣層144，使得第二絕緣層 144的凹部與第一絕緣層142的凹部互相面對(duì)或彼此交錯(cuò)。第二絕緣層144的下部的內(nèi)部可以在垂直方向上與第一絕緣層142的內(nèi)部發(fā)生部 分重疊。第一絕緣層142的內(nèi)部寬度Dl可以等于或小于第二絕緣層144的內(nèi)部寬度D2，但 本發(fā)明不局限于此。第一絕緣層142的內(nèi)部可以提高第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114之間的粘 合力，第二絕緣層144的下部的內(nèi)部可以提高第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130和電極層150之間 的粘合力。由于第一半導(dǎo)體層Il2暴露在發(fā)光結(jié)構(gòu)105的上表面和周邊處，因此能改善部分 光強(qiáng)度損失問題。絕緣構(gòu)件140形成于第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的 側(cè)壁上。因此通過使第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的側(cè)壁絕 緣，所以能解決發(fā)光器件側(cè)壁的層間短路問題。而且，絕緣構(gòu)件140能防止水分滲透通過發(fā) 光結(jié)構(gòu)105的側(cè)壁。電極層150形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的下表面和絕緣構(gòu)件140的第二絕緣 層144之上。電極層150設(shè)置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之下，提供電力以及反射光線。電極 層150的外部可以在第二絕緣層144之下延伸。例如，電極層150的外部可以延伸以便部 分或全部地覆蓋第二絕緣層144的下表面。電極層150可以由選自下列的金屬形成:Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、
Hf及它們的組合。在此，電極層150可以包含具有50%以上反射率的金屬材料。電極層150可以包含歐姆層、反射層和種子層(seed layer)中的至少一種。低導(dǎo) 電率材料可以以圖案形狀形成于電極層150和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之間，但本發(fā)明不 局限于此。電極層150可以包含設(shè)置在金屬材料上的但不同于金屬材料的材料，例如透明氧 化物或透明氮化物。構(gòu)成電極層150的材料可以包含選自下列的至少一種銦錫氧化物 (ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、ΙΖ0氮化物(IZON)、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/1 TO, Ni、Ag、Ni/IrOx/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0，但本發(fā)明不局 限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160形成于電極層150之下。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可以選擇性地包含 銅(Cu)，金(Au), Il (Ni)，鉬(Mo)，Cu-W，以及承載晶片如 Si、Ge、GaAs, ZnO, SiC0 導(dǎo)電支 撐構(gòu)件160可以以鍍膜或薄片形式形成，但本發(fā)明不局限于此。而且，電極層150和導(dǎo)電支
8撐構(gòu)件160可以由單層導(dǎo)電材料形成，但本發(fā)明不局限于此。雖然該實(shí)施方案描述了發(fā)光器件具有導(dǎo)電支撐構(gòu)件160，但是可使用絕緣襯底來 代替導(dǎo)電支撐構(gòu)件160。在使用絕緣襯底的情況下，絕緣襯底通過側(cè)面或通孔結(jié)構(gòu)電連接到 電極層150。圖2至15是橫截面視圖，顯示了制造圖1發(fā)光器件的方法。參考圖2和3，在襯底101被裝載于生長(zhǎng)設(shè)備中后，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的第一半 導(dǎo)體層112形成于襯底101上。襯底101 可以選自藍(lán)寶石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3 和 GaAs 襯 底。生長(zhǎng)設(shè)備可以包含電子束蒸發(fā)器、物理氣相沉積(PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備、 等離子體激光沉積(PLD)設(shè)備、雙型(dual tyep)熱蒸發(fā)器、濺射設(shè)備和有機(jī)金屬化學(xué)氣相 沉積(MOCVD)設(shè)備，但本發(fā)明不局限于此。通過使用III - VI族化合物半導(dǎo)體可以在襯底101上形成緩沖層(未顯示)和/或 未摻雜的半導(dǎo)體層(未顯示)，且在生長(zhǎng)薄層后可以移除所述緩沖層和/或未摻雜的半導(dǎo)體 層。緩沖層可以減少襯底101和在襯底101上形成的層之間的晶格常數(shù)的差異，且可以由 任一種化合物半導(dǎo)體(如GaN、InN, A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN和AlInN)形成，但本發(fā)明 不局限于此。第一半導(dǎo)體層112包含摻雜了第一導(dǎo)電型摻雜劑的III - V族化合物半導(dǎo)體。第 一半導(dǎo)體層112可以包含半導(dǎo)體材料，例如組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的半導(dǎo)體材料。第一半導(dǎo)體層112可以由選自下列的材料形成GaN、A1N、 AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGalnP，并可以以單層或 多層形成。在第一半導(dǎo)體層112為N型半導(dǎo)體層的情況下，可以用N型摻雜劑如Si、Ge、Sn、 Se、Te摻雜第一半導(dǎo)體層112。此外，第一半導(dǎo)體層112可以是未摻雜的半導(dǎo)體層，或者可 以包含輕摻雜的N型摻雜劑。第一絕緣層142形成于第一半導(dǎo)體層112的上周邊(upper periphery)之上。第 一絕緣層142可以形成于其中未形成掩模層的區(qū)域處，但本發(fā)明不局限于此。圖4是圖3所示結(jié)構(gòu)的俯視圖的例子。參考圖4，第一絕緣層142可以設(shè)置為框 形、環(huán)形、回線形或連續(xù)形狀。第一絕緣層142的橫向?qū)挾菵3和第一絕緣層142的縱向?qū)?度D4可以是0. 1 μ m ~ 10 μ m, D3 ^P D4可以相同或不同。如圖5和6所示，第一絕緣層142的內(nèi)側(cè)面可以具有凹凸表面S1、S2，其中凹部和 凸部交替重復(fù)。凹凸表面Si、S2可以包含多邊形狀或半球形狀。例如，凹凸表面Si、S2可 以包含交替重復(fù)的矩形凹部和矩形凸部，或者可以包含交替形成的三角形凹部和三角形凸 部，但本發(fā)明不局限于此。第一絕緣層142的凹凸表面Si、S2可以提高第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層 114之間的粘合力，且能夠阻止電流的集中以允許電流擴(kuò)散。第一絕緣層142可由絕緣材料形成，所述絕緣材料例如可選自Si02、Si0x、Si0xNy、 Si3N4^Al2O3和TiO2，但本發(fā)明不局限于此。此外，位于第一絕緣層142之內(nèi)的第一半導(dǎo)體層112的上表面是暴露的，第一半導(dǎo) 體層112的暴露的上表面的寬度Wl可以小于有源層的寬度。第一半導(dǎo)體層112還可以以寬度Wl和部分地以凹凸表面Si、S2的間隙G2向外延伸。但本發(fā)明不局限于此。參考圖3和7，第二半導(dǎo)體層114可以形成于第一半導(dǎo)體層112之上。第二半導(dǎo) 體層114可以包含摻雜了第一導(dǎo)電型摻雜劑的III - V族化合物半導(dǎo)體，以及可以包含半導(dǎo) 體材料，例如組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料。 第二半導(dǎo)體層 114 可以優(yōu)選由選自 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、 GaP, GaAs, GaAsP和AlGaInP中的材料形成，并可以以單層或多層形成。第一半導(dǎo)體層Il2和第二半導(dǎo)體層114可以被定義為第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110。 第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114可以由相同或者不同的半導(dǎo)體材料形成，但本發(fā)明 不局限于此。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110包含第一半導(dǎo)體層112和在第一半導(dǎo)體層112之上的第 二半導(dǎo)體層114。第一半導(dǎo)體層112的摻雜劑濃度可以與第二半導(dǎo)體層114的摻雜劑濃度 基本上相同或不同。例如，第一半導(dǎo)體層112的摻雜劑濃度可以等于或低于第二半導(dǎo)體層 114的摻雜劑濃度。在此，在第一半導(dǎo)體層112的N型摻雜劑濃度低于第二半導(dǎo)體層114的 N型摻雜劑濃度的情況下，能夠?qū)⑹┘拥降谝话雽?dǎo)體層112的電流擴(kuò)散。第一半導(dǎo)體層112 可以以比第二半導(dǎo)體層114的摻雜劑濃度低的濃度摻雜或者可以是未摻雜的。第一半導(dǎo)體層Il2和第二半導(dǎo)體層114可以由選自下列的任意一種材料形成 GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP。而且， 第一半導(dǎo)體層112可以是AlGaN層或AlN層，而第二半導(dǎo)體層114可以是GaN層。第一半 導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114可以由具有不同折射率的材料形成。例如，第一半導(dǎo)體層 112可以由具有高折射率的材料形成，第二半導(dǎo)體層114可以由具有低折射率的材料形成。 第一半導(dǎo)體層112與第二半導(dǎo)體層114之間在材料或者折射率方面的不同可以使電流擴(kuò)散 或改善光提取。第一半導(dǎo)體層112的上表面的寬度可以大于第二半導(dǎo)體層114的下表面的寬度， 第二半導(dǎo)體層114的上表面的寬度可以小于第二半導(dǎo)體層114的下表面的寬度。第二半導(dǎo) 體層114的下周邊可以形成為階梯結(jié)構(gòu)。有源層120形成于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110之上。有源層120可以包含III - V族 化合物半導(dǎo)體，并可以包含具有不同帶隙的兩種材料。有源層120可以包含阱層和阻擋層 對(duì)，所述阱層和阻擋層對(duì)可以以1 30個(gè)周期形成。有源層120可由選自GaN、AlN、AlGaN、 InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP 中的任一種形成。有源層120可以以單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu) 中的至少一個(gè)形成。例如，有源層120可以以InGaN阱層/GaN阻擋層、InGaN阱層/InGaN 阻擋層、GaN阱層/GaN阻擋層或類似結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)成對(duì)結(jié)構(gòu)形成。阻擋層可以由帶隙 大于阱層帶隙的材料形成。導(dǎo)電覆蓋層(未顯示)可以形成于有源層120之上或之下。導(dǎo)電覆蓋層可由選 自組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料中的一種形 成，例如可以由基于GaN的半導(dǎo)體形成。該導(dǎo)電覆蓋層可以由帶隙大于阻擋層帶隙的材料 形成。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130形成于有源層120之上。有源層120、第二半導(dǎo)體層114 和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以以相同的寬度形成。
第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以包含III - V族化合物半導(dǎo)體，例如組成式為 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料。該半導(dǎo)體材料可以優(yōu)選 選自:GaN、A1N、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP。 第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以單層或多層形成。在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130為P型半導(dǎo)體層的情況下，第二導(dǎo)電型摻雜劑可以包 含P型摻雜劑，例如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以被定義為發(fā) 光結(jié)構(gòu)105。雖然本實(shí)施方案描述了發(fā)光結(jié)構(gòu)105的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo) 體層，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130是P型半導(dǎo)體層，但是相反情況也是可以的。例如，第一導(dǎo) 電型半導(dǎo)體層110可以用P型半導(dǎo)體形成，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130可以用N型半導(dǎo)體層 形成?？蛇x地，第三導(dǎo)電型半導(dǎo)體層可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之下。第三導(dǎo)電 型半導(dǎo)體層可由如下半導(dǎo)體層形成，所述半導(dǎo)體層具有與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層相反的導(dǎo)電 類型，例如N型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)105可以由N-P結(jié)、P-N結(jié)、N-P-N結(jié)和P-N-P結(jié)中的至 少一種實(shí)現(xiàn)。參考圖7和8，實(shí)施第一腐蝕工藝來暴露第一絕緣層142的外部上表面。通過第一 腐蝕工藝，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130、有源層120和第二半導(dǎo)體層114的外圓周部被腐蝕。 因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)105的外圓周部(即溝道區(qū)域(channel region) 135)被移除，使得第一絕 緣層142的外部上表面被暴露。此外，第一腐蝕工藝可以包含干式和/或濕式腐蝕工藝，但 本發(fā)明不局限于此。第一絕緣層142的內(nèi)部形成于在第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114之間的第 二半導(dǎo)體層114的外周之上。參考圖8和9，第二絕緣層144形成于第一絕緣層142之上。第二絕緣層144可由 絕緣材料形成，所述絕緣材料例如選自Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203和Ti02。第一絕緣層 142和第二絕緣層144可以被定義為絕緣構(gòu)件140。絕緣構(gòu)件140的第二絕緣層144覆蓋第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型 半導(dǎo)體層130的外側(cè)面。第二絕緣層144的上部圍繞著第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的上表面 延伸。第二絕緣層144可以包括框形、環(huán)形和回線形。第二絕緣層144可被設(shè)置為連續(xù) 形狀。此外，第二絕緣層144的內(nèi)表面可以具有如圖10和11中所示的凹凸表面S3、S4。凹 凸表面S3、S4可以包含多邊形狀或半球形狀。例如，凹凸表面S3、S4可以包含交替形成的 矩形凹部和矩形凸部，或者可以包含交替形成的三角形凹部和三角形凸部，但本發(fā)明不局 限于此。在第二絕緣層144具有凹凸表面S3、S4的情況下，因?yàn)槟軌蚴闺娏髁魅氲桨疾?，?以可防止電流的集中。在此，可以設(shè)計(jì)第一絕緣層142和第二絕緣層144，使得第二絕緣層 144的凹部與第一絕緣層142的凹部相互面對(duì)或彼此交錯(cuò)。第二絕緣層144的下內(nèi)部在垂直方向上可以與第一絕緣層142的內(nèi)部發(fā)生部分重疊。絕緣構(gòu)件140形成于第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的 側(cè)壁之上。因此，通過使第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的側(cè)壁絕緣，可以解決發(fā)光器件側(cè)壁內(nèi)的層間短路問題。此外，絕緣構(gòu)件140能防止水分滲透通過 發(fā)光結(jié)構(gòu)105的側(cè)壁。此外，通過使絕緣構(gòu)件140在發(fā)光結(jié)構(gòu)105中的覆蓋區(qū)域最小化，可以降低光強(qiáng)度 損失。因?yàn)榻^緣構(gòu)件140設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)105之上或之下，所以能保證襯底移除工藝的穩(wěn)定性。如圖12所示，電極層150可以形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之上，導(dǎo)電支撐構(gòu) 件160可以形成于電極層150之上。電極層150可以在第二絕緣層144的部分或整個(gè)上表面之上延伸。第一絕緣層142的內(nèi)部可以提高第一半導(dǎo)體層112和第二半導(dǎo)體層114之間的粘 合力，第二絕緣層144的下部的內(nèi)部可以提高第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130和電極層150之間 的粘合力。因?yàn)榈谝话雽?dǎo)體層112在發(fā)光結(jié)構(gòu)105的上表面和周邊處是暴露的，所以可改善 部分光強(qiáng)度損失問題。電極層150電連接到第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130，并反射光。電極層150可以由選自下列的金屬材料形成Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、 Pt、Au、Hf及它們的組合。在此，電極層150可以包含具有50%以上反射率的金屬材料。電極層150可以包含歐姆層、反射層和種子層中的至少一種。低導(dǎo)電率材料可以 以圖案形狀形成于電極層150和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之間，但本發(fā)明不局限于此。電極層150可以包含與金屬材料不同的材料，例如透明氧化物或透明氮化物。形 成電極層150的材料可以包含選自下列的至少一種銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、 IZO氮化物(IZON)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)JB 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, Ru0x/IT0、Ni、Ag、Ni/Ir0x/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0，但本發(fā)明不局限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160形成于電極層150之上。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可以選擇性地包含 銅(Cu)，金(Au), Il (Ni)，鉬(Mo)，Cu-W，以及承載晶片如 Si、Ge、GaAs, ZnO, SiC0 導(dǎo)電支 撐構(gòu)件160可以以鍍膜或薄片形式形成，但本發(fā)明不局限于此。此外，電極層150和導(dǎo)電支 撐構(gòu)件160可以由單層導(dǎo)電材料形成，但本發(fā)明不局限于此。雖然該實(shí)施方案描述了發(fā)光器件具有導(dǎo)電支撐構(gòu)件160，但是絕緣襯底也可以用 來代替導(dǎo)電支撐構(gòu)件160。在使用絕緣襯底的情況下，絕緣襯底可以通過側(cè)面或通孔結(jié)構(gòu)電 連接到電極層150。參考圖13和14，在形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件160后，將導(dǎo)電支撐構(gòu)件160置于基體 (base)上，然后移除襯底101。襯底101的移除可以通過物理或/和化學(xué)移除方法來實(shí)施。物理移除方法可以包括激光舉離(laser lift off,LL0)法，其中通過照射預(yù)定波 長(zhǎng)的激光束來移除襯底101。在化學(xué)移除法中，通過將濕腐蝕劑注入到半導(dǎo)體層空間(例如 緩沖層)中，可以移除襯底101。隨著襯底101被移除，如圖14所示，第一半導(dǎo)體層112被暴露。參考圖15，在襯底101被移除后，實(shí)施第二腐蝕工藝來腐蝕溝道區(qū)域(或者芯片邊 界區(qū)域)，由此將發(fā)光結(jié)構(gòu)劃分為芯片單元。此時(shí)，第一半導(dǎo)體層112的外圓周部被腐蝕，使 得絕緣構(gòu)件140的上表面被暴露。腐蝕方法可包括干法腐蝕和/或濕法腐蝕。
當(dāng)?shù)诙g工藝為濕法腐蝕工藝時(shí)，通過照射激光束來實(shí)施溝道區(qū)域的腐蝕。此 時(shí)，因?yàn)榈谝话雽?dǎo)體層112的外圓周部被腐蝕，所以激光束傳送到絕緣構(gòu)件140。此時(shí)，絕緣 構(gòu)件140可以保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)105以防止層間短路問題。對(duì)第一半導(dǎo)體層112的上表面可以進(jìn)一步實(shí)施感應(yīng)耦合等離子體/反應(yīng)離子腐蝕 (ICP/RIE)，但本發(fā)明不局限于此。粗糙或者不平坦的圖案可形成于構(gòu)成第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110的第一半導(dǎo)體層 112的上表面處。電極171可電接觸第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層110的第一半導(dǎo)體層112。電極171可以 包含形成于第一半導(dǎo)體層112之上的襯墊或具有電極圖案的襯墊，但本發(fā)明不局限于此。電極171可以在第二腐蝕工藝之前或之后形成，但本發(fā)明不局限于此。電極171可以以單層或多層形成，可以包含選自下列的至少一種Ag、Ni、Al、Rh、 Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Ti、Cr和Cu。電極171可以包含襯墊或具有電極圖案的襯墊。 襯墊可以設(shè)置在第一半導(dǎo)體層112之上或其他部分之上，但本發(fā)明不局限于此。電極171 可以不設(shè)置在第一半導(dǎo)體層112之上，而是設(shè)置在其他部分之上，但本發(fā)明不局限于此。在第二腐蝕工藝完成后，通過使用擴(kuò)張和破裂(expanding andbreaking)工藝將 發(fā)光器件100分成芯片單元。雖然這些實(shí)施方案示例性地描述了發(fā)光器件如LED，但是本發(fā) 明可以適用于可形成于襯底之上的另外的半導(dǎo)體器件，且本發(fā)明不局限于前述實(shí)施方案。在發(fā)光器件中，絕緣構(gòu)件140可以覆蓋第二半導(dǎo)體層114、有源層120和第二導(dǎo)電 型半導(dǎo)體層130的外周。因此，盡管水分接觸發(fā)光結(jié)構(gòu)105的外部側(cè)壁，但仍能保護(hù)發(fā)光區(qū) 域。在有源層120和第二半導(dǎo)體層114之間的區(qū)域與在有源層120和第二導(dǎo)電型半導(dǎo) 體層130之間的區(qū)域可以以相同面積形成。發(fā)光結(jié)構(gòu)105可以以其中不減少發(fā)光面積的結(jié) 構(gòu)提供。圖16是第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。在第二實(shí)施方案的描述中，與第一 實(shí)施方案中相同的元件的理解參考第一實(shí)施方案。參考圖16，發(fā)光器件100A可以包含電極層150和發(fā)光結(jié)構(gòu)105之間的電流阻擋 層173，所述電流阻擋層173可以由電導(dǎo)率低于電極層150的非金屬材料形成。電流阻擋層 173 可以包含選自下列的至少一種ΙΤ0、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、ΑΖΟ、ΑΤΟ、ZnO、Si02、 Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203和Ti02。在此，當(dāng)電極層150為Ag層時(shí)，電流阻擋層173可由例如 ITO、ZnO或SiO2這樣的材料形成。電流阻擋層173可以在對(duì)應(yīng)于電極115的位置處以對(duì)應(yīng)于電極115的圖案形成， 電流阻擋層173的尺寸可以依據(jù)電流的擴(kuò)散程度而變化。因?yàn)殡娏髯钃鯇?73設(shè)置在對(duì)應(yīng)于電極115的結(jié)構(gòu)中，所以電流阻擋層173能夠 將電流擴(kuò)散到芯片的整個(gè)區(qū)域中。圖17是第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。在第三實(shí)施方案的描述中，與先前 實(shí)施方案中相同的元件的理解參考先前實(shí)施方案。參考圖17，發(fā)光器件100B包含在電極層150和發(fā)光結(jié)構(gòu)105之間的電流阻擋層 173，以及在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130之下的歐姆層146。歐姆層146可以由如下形成銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅氧化物氮化物(IZON)、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或RuOx/ ITO0歐姆層146歐姆接觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130，且電極層150可以設(shè)置在歐姆層146 之下。圖18是第四實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。在第四實(shí)施方案的描述中，與先前 實(shí)施方案中相同的元件的理解參考先前實(shí)施方案。參考圖18，發(fā)光器件100C可以包含在電極層150和導(dǎo)電支撐構(gòu)件160之間的結(jié) 合層(bonding layer) 155。結(jié)合層155接觸電極層150的下表面，且可以包含阻擋金屬或 結(jié)合金屬。例如，結(jié)合層155可以包含選自下列的至少一種Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、 Cu、Ag 禾口 Ta。此外，第一半導(dǎo)體層112可在其上表面處具有粗糙或不平坦圖案116。電極171的 下表面可以以粗糙或不平坦圖案116形成，或以平坦表面形成。圖19是第五實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)剖視圖。在第五實(shí)施方案的描述中，與先前 實(shí)施方案中相同的元件的理解參考先前實(shí)施方案。參照?qǐng)D19，發(fā)光器件100D可以包含至少一個(gè)連接到電極171的臂電極171A。電 極171和臂電極171A可以分散電流和供應(yīng)電流。在絕緣構(gòu)件140中，第二絕緣層143的下表面可以連接于(becopular with)第二 導(dǎo)電型半導(dǎo)體層130的下表面。溝道層148可以形成于第二絕緣層143之下。溝道層148 可以包含選自下列的至少一種透明材料銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、銦鋅氧化 物氮化物(IZON)、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)和鎵鋅氧化物(GZO)。此外，第一半導(dǎo)體層112的外周可以形成為傾斜結(jié)構(gòu)，使得其上部寬度可以小于 其下部寬度?！窗l(fā)光器件封裝〉圖20是包含圖1發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的橫截面視圖。參考圖20，發(fā)光器件封裝30包含本體20，設(shè)置在本體20之下的第一導(dǎo)線電極32 和第二導(dǎo)線電極33，安裝在本體20中且電連接到第一導(dǎo)線電極32和第二導(dǎo)線電極33的依 據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件100，以及密封(enclosing)發(fā)光器件100的模制構(gòu)件40。所形成的本體20可包含硅材料、合成樹脂材料、金屬材料、藍(lán)寶石(Al2O3)和印刷 電路板(PCB)中的至少一種，且可以圍繞發(fā)光器件100具有傾斜表面。腔22可以設(shè)置于本 體20內(nèi)，且發(fā)光器件100設(shè)置在腔22中。第一導(dǎo)線電極32和第二導(dǎo)線電極33是電分離的，且提供電力給發(fā)光器件100。此 外，第一和第二導(dǎo)線電極32和33可以反射從發(fā)光器件100發(fā)出的光，從而提高發(fā)光效率， 且可以將發(fā)光器件100發(fā)出的熱量散發(fā)到外面。雖然圖20顯示了第一和第二導(dǎo)線電極32和33的一個(gè)末端設(shè)置在本體20之上， 另一個(gè)末端沿著本體20的外側(cè)設(shè)置在本體20的下表面上，但本發(fā)明不局限于此。例如，第一和第二導(dǎo)線電極32和33可以只形成于本體20之上，第一和第二襯墊 可以形成于本體20的下表面之上，且第一和第二導(dǎo)線電極32和33可以通過穿透本體20
的第一和第二通孔電連接到第一和第二襯墊。
發(fā)光器件100可以安裝在本體20之上，或者可以安裝在第一導(dǎo)線電極32或第二 導(dǎo)線電極33之上。雖然本實(shí)施方案示例性地顯示了引線接合(wire bonding)，其中發(fā)光器件100通 過引線25電連接到第一導(dǎo)線電極32和第二導(dǎo)線電極33，但本發(fā)明不局限于此。例如，發(fā)光 器件100可以通過倒裝芯片法(flipchip method)或芯片焊接法(die bonding method) 電連接到第一導(dǎo)線電極32和第二導(dǎo)線電極33。發(fā)光器件100可以是上述的具有水平結(jié)構(gòu) 或垂直結(jié)構(gòu)的器件，但本發(fā)明不局限于此。模制構(gòu)件40可以由具有透光性的硅或樹脂材料形成，可以密封和保護(hù)發(fā)光器件 100。此外，熒光材料可以被包含在模制構(gòu)件40中以改變發(fā)光器件100發(fā)出的光的波長(zhǎng)。雖然本實(shí)施方案顯示和描述了俯視型發(fā)光器件封裝，但是可以通過側(cè)視型發(fā)光器 件封裝來制造發(fā)光器件封裝，以在散熱特性、導(dǎo)電率和反射特性方面提供改進(jìn)效果。在頂視 型或側(cè)視型發(fā)光器件封裝中，在模制構(gòu)件40由樹脂層形成后，透鏡可以形成或貼附在樹脂 層之上，但本發(fā)明不局限于此?！凑彰飨到y(tǒng)〉根據(jù)上述實(shí)施方案的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝可以應(yīng)用于發(fā)光單元。發(fā)光單元可 以具有包含多個(gè)發(fā)光器件或多個(gè)發(fā)光器件封裝的陣列結(jié)構(gòu)，如圖21和22所示，所述發(fā)光單 元可以包括照明裝置、照明燈、信號(hào)燈、車輛前燈和電子顯示器等。圖21是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的顯示裝置的分解透視圖。參考圖21，該實(shí)施方案的顯示裝置1000可包含導(dǎo)光板1041、將光供應(yīng)到導(dǎo)光板 1041的發(fā)光模塊1031、在導(dǎo)光板1041之下的反射構(gòu)件1022、在導(dǎo)光板1041之上的光學(xué)薄 片1051、在光學(xué)薄片1051之上的顯示板1061和接收導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031和反射構(gòu) 件1022的底蓋1011，但本發(fā)明不局限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光板1041和光學(xué)薄片1051可以被定義為發(fā)光單元 1041。導(dǎo)光板1041用于通過擴(kuò)散線性光將線性光(linear light)轉(zhuǎn)換為平面光 (planar light)。導(dǎo)光板1041可以由透明材料形成，且可以包含丙烯酰類樹脂，如聚甲基 丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、COC和聚萘二甲酸乙二酯 樹脂。發(fā)光模塊1031將光至少提供給導(dǎo)光板1041的側(cè)面，最終作為顯示裝置的光源。發(fā)光模塊1031可包含至少一個(gè)發(fā)光模塊，直接或間接地從導(dǎo)光板1041的一個(gè)側(cè) 面提供光。發(fā)光模塊1031可以包含板1033和依據(jù)上述公開的實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝 30，所述發(fā)光器件封裝30彼此之間可以在板1033上以預(yù)定間隔分開布置。板1033可以是具有電路圖案(未顯示)的印刷電路板(PCB)。板1033可以包括 金屬芯PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等，以及常規(guī)的PCB，但本發(fā)明不局限于此。在發(fā)光器 件封裝30被安裝在側(cè)面或散熱板上的情況下，可以移除板1033。在此，部分散熱板可以接 觸底蓋1011的上表面。多個(gè)發(fā)光器件封裝30可以安裝在板1033上，使得所述多個(gè)發(fā)光器件封裝30的發(fā) 光表面與導(dǎo)光板1041以預(yù)定距離間隔開，但本發(fā)明不局限于此。發(fā)光器件封裝30可以直 接或者間接地將光供應(yīng)到光入射部，所述光入射部為導(dǎo)光板1041的一個(gè)側(cè)面，但本發(fā)明不
15局限于此。反射構(gòu)件1022可以設(shè)置在導(dǎo)光板1041之下。反射構(gòu)件1022反射從導(dǎo)光板1041 的下表面入射的光，以將被反射的光引導(dǎo)至上方，從而能夠提高發(fā)光單元1050的亮度。反 射構(gòu)件1022可以由例如PET、PC、PVC樹脂或類似物形成，但本發(fā)明不局限于此。底蓋1011可以接收導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031、反射構(gòu)件1022等。為此目的，底 蓋1011可以具有接收部1012，所述接收部1012以頂面打開的盒狀形成，但本發(fā)明不局限于 此。底蓋1011可以與頂蓋聯(lián)接，但本發(fā)明不局限于此。底蓋1011可以由金屬材料或樹脂材料形成，且可以通過使用例如壓制成型或注 射成型的方法制造。此外，底蓋1011可以包含具有高熱導(dǎo)率的金屬性或非金屬性的材料， 但本發(fā)明不局限于此。顯示板1061是例如IXD面板，且包含互相面對(duì)的第一和第二透明襯底和插入到所 述第一和第二襯底之間的液晶層。起偏振片可以貼附在顯示板1061的至少一個(gè)表面上，但 本發(fā)明不局限于此。顯示板1061通過使用穿過光學(xué)薄片的光來顯示信息。顯示裝置1000 可以應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、筆記本電腦的屏幕、便攜式電腦的屏幕、電視等。光學(xué)薄片1051設(shè)置在顯示板1061和導(dǎo)光板1041之間，且包含至少一個(gè)透明薄 片。光學(xué)薄片1051可以包含例如漫射薄片(diffusionsheet)、水平和/或垂直棱鏡薄片和 亮度提高薄片中的至少一種。所述漫射薄片使入射光擴(kuò)散，所述水平和/或垂直棱鏡薄片 使入射光在顯示區(qū)域上聚焦，所述亮度提高薄片通過再利用損失的光來提高亮度。此外，可 以在顯示板1061上設(shè)置保護(hù)薄片，但本發(fā)明不局限于此。在此，發(fā)光裝置1000可以包含導(dǎo) 光板1041和光學(xué)薄片1051，所述光學(xué)薄片1051作為光學(xué)構(gòu)件位于發(fā)光模塊1031的光路 上，但本發(fā)明不局限于此。圖22是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的顯示裝置的橫截面視圖。參照?qǐng)D22，顯示裝置1100包含底蓋1152、板1120 (在其上面排列有上述公開的 發(fā)光器件封裝30)、光學(xué)構(gòu)件1154和顯示板1155。板1120和發(fā)光器件封裝30可以被定義為發(fā)光模塊1060。底蓋1152、至少一個(gè)發(fā) 光模塊1060和光學(xué)構(gòu)件154可以被定義為發(fā)光單元。底蓋1152可以具有接收部，但本發(fā)明不局限于此。在此，光學(xué)構(gòu)件1154可以包含透鏡、導(dǎo)光板、漫射薄片、水平和/或垂直棱鏡薄片 和亮度提高薄片中的至少一種。導(dǎo)光板可以由聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 形成，且可以被移除。漫射薄片使入射光擴(kuò)散，水平和/或垂直棱鏡薄片使入射光在顯示區(qū) 域上聚焦，亮度提高薄片通過再利用損失的光來提高亮度。光學(xué)構(gòu)件1154設(shè)置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件1154將從發(fā)光模塊1060發(fā)射 出來的光轉(zhuǎn)換為平面光，并進(jìn)行漫射、光聚焦等。圖23是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光單元的透視圖。參考圖23，發(fā)光單元1500可以包含殼體1510，安裝在殼體1510中的發(fā)光模塊 1530，以及安裝在殼體1510中并由外部電源供給電力的接線端1520。殼體1510優(yōu)選由具有良好隔熱特性的材料形成，所述材料為例如金屬材料或樹 脂材料。發(fā)光模塊1530可以包含板1532和安裝在板1532上的根據(jù)上述實(shí)施方案的至少一個(gè)發(fā)光器件封裝30。發(fā)光器件封裝30可以包含多個(gè)發(fā)光器件封裝，它們以矩陣構(gòu)型按預(yù) 定距離彼此分開排列。板1532可以是其上印有電路圖案的絕緣襯底，可以包括，例如常規(guī)的印刷電路板 (PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4襯底等。此外，板1532也可以由有效反射光的材料形成，其表面可以具有能夠有效反射光 的顏色，例如白色或銀色。至少一個(gè)發(fā)光器件封裝200可以設(shè)置在板1532上。每一個(gè)發(fā)光器件封裝200可 以包含至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。所述LED芯片可以包含發(fā)射紅光、綠光、藍(lán)光或 白光的彩色LED，以及發(fā)射紫外光(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可以具有不同的發(fā)光器件封裝的組合，以便獲得所需的顏色和亮 度。例如，發(fā)光模塊1530可以具有白光LED、紅光LED和綠光LED的組合，以此來獲得高顯 色指數(shù)(CRI)。接線端1520可以電連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。接線端1520可以旋擰和 聯(lián)接到插座形式的外部電源上，但本發(fā)明不局限于此。例如，接線端1520可以以插銷型形 成，插入到外部電源中，或可以通過電源線連接到外部電源。發(fā)光單元的發(fā)光模塊包含發(fā)光器件封裝。發(fā)光器件封裝可以具有使用本體的封裝 結(jié)構(gòu)，或者可以通過如下制得將上述公開的發(fā)光器件安裝在板上，然后使用模制構(gòu)件封裝 所述發(fā)光器件。在一個(gè)實(shí)施方案中，制造發(fā)光器件的方法包括在襯底之上形成第一半導(dǎo)體層； 在第一半導(dǎo)體層的上表面的外周之上形成第一絕緣層；在第一半導(dǎo)體層之上形成第二半導(dǎo) 體層；形成有源層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；通過使用第一腐蝕暴露第一絕緣層的外周；從 第一絕緣層的外周到有源層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的外部上表面形成第二絕緣層；在第二 導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上形成電極層，并移除襯底；以及在第一半導(dǎo)體層之下形成電極。根據(jù)實(shí)施方案，能夠提供具有良好防水能力的LED，在發(fā)光結(jié)構(gòu)和第二電極層之間 的粘合力能通過使用絕緣層而被加強(qiáng)，不必在發(fā)光結(jié)構(gòu)的整個(gè)外圓周表面上形成絕緣層， 以及能夠提高發(fā)光結(jié)構(gòu)的電可靠性。在前述實(shí)施方案中描述的特性、結(jié)構(gòu)、效果等被包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方 案中，但不一定僅限于一個(gè)實(shí)施方案中。此外，對(duì)于其他實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通 過在形式上結(jié)合或變換來實(shí)現(xiàn)在各個(gè)前述實(shí)施方案中描述的特性、結(jié)構(gòu)、效果等。因此，關(guān) 于結(jié)合和變化的內(nèi)容將被解釋為包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在本說明書中的任何對(duì)于“一個(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”、“示例性實(shí)施方案”等的 引用意味著，在該實(shí)施方案相關(guān)的描述中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明的至少 一個(gè)實(shí)施方案中。在本說明書中多處出現(xiàn)的這些措辭不一定涉及相同的實(shí)施方案。此外， 當(dāng)在任何實(shí)施方案中描述了特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，就認(rèn)為在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi) 能將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性在其他實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)。雖然參照多個(gè)說明性實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能作 出許多其他修改和實(shí)施方案，它們都落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)。更具體地，在本說 明書、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，在組件部分和/或?qū)ο蠼Y(jié)合布置中可作出各種變 化和修改。除組件部分和/或布置的變化和修改之外，替代性的使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的。
權(quán)利要求
一種發(fā)光器件，包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含包含第一半導(dǎo)體層和在所述第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體層的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，在所述第二半導(dǎo)體層之下的有源層，以及在所述有源層之下的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層之間的周邊之上的第一絕緣層；和在所述第一絕緣層之下的第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋所述第二半導(dǎo)體層、所述有源層和所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二絕緣層的下部延伸到在所述電極層和 所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的周邊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中設(shè)置所述第二絕緣層的所述下部使其與所述第 一絕緣層的內(nèi)部在垂直方向上重疊。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二半導(dǎo)體層的下表面的寬度大于所述第 二半導(dǎo)體層的上表面的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一絕緣層的外部上表面比所述第一半導(dǎo) 體層的下表面向外延伸得更遠(yuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二絕緣層的內(nèi)側(cè)表面中的至少一 個(gè)具有凹凸結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一絕緣層和所述第二絕緣層由相同材料 制成。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包含在所述第一半導(dǎo)體層之上的電極，其中所述第 一半導(dǎo)體層的摻雜劑濃度低于所述第二半導(dǎo)體層的摻雜劑濃度。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層各自包 含組成式為InxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料，且所述第一 半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的折射率高于所述第二半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包含在所述第二絕緣層和所述電極層之間的周邊 之上的溝道層，其中所述溝道層在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和所述電極層之間延伸。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一絕緣層和所述第二絕緣層具有框形、 環(huán)形和回線形中的任意一種。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包含在所述電極層和所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之 間的歐姆層；在所述電極層之下的結(jié)合層；以及在所述結(jié)合層之下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包含在所述電極層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間 的與所述電極在垂直方向上重疊的電流阻擋層。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一半導(dǎo)體層具有粗糙或不平坦圖案。
15.一種發(fā)光器件封裝，包含本體；在所述本體之上的多個(gè)導(dǎo)線電極；結(jié)合到所述多個(gè)導(dǎo)線電極之一并與所述多個(gè)導(dǎo)線電極電連接的發(fā)光器件；和模制所述發(fā)光器件的模制構(gòu)件，其中所述發(fā)光器件包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含包含第一半導(dǎo)體層和在所述第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體層的 第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，在所述第二半導(dǎo)體層之下的有源層，以及在所述有源層之下的第二 導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在所述第一半導(dǎo)體層和所述第二半導(dǎo)體層之間的周邊之上的第一絕緣層；和 在所述第一絕緣層之下的第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋所述第二半導(dǎo)體層、所述 有源層和所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和具有該發(fā)光器件的照明系統(tǒng)。所述發(fā)光器件包含發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包含具有第一半導(dǎo)體層和在第一半導(dǎo)體層之下的第二半導(dǎo)體層的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、在第二半導(dǎo)體層之下的有源層和在有源層之下的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之下的電極層；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間的周邊之上形成的第一絕緣層；和在第一絕緣層之下的第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋第二半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的周邊。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101958377SQ20101024012
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者裴貞赫, 鄭泳奎 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司