專利名稱：發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù)：
由于其物理和化學(xué)特性，III-V族氮化物半導(dǎo)體已經(jīng)被廣泛地用作用于諸如發(fā)光二極管(LED)或者激光二極管(LD)的發(fā)光器件的主要材料。通常，III-V族氮化物半導(dǎo)體包括具有hxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，以及0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。LED是通過使用化合物半導(dǎo)體的特性將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外線或者光來發(fā)送/接收信號(hào)的半導(dǎo)體器件。LED還被用作光源。使用氮化物半導(dǎo)體材料的LED或者LD主要用于發(fā)光器件以提供光。例如，LED或者LD被用作用于諸如蜂窩電話的鍵區(qū)發(fā)光部分、電子標(biāo)識(shí)牌、以及發(fā)光裝置的各種產(chǎn)品的光源。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供在溝道區(qū)中具有光提取結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。實(shí)施例提供包括被設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)周圍并且包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)和保護(hù)層的發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。實(shí)施例提供能夠在化合物半導(dǎo)體層的溝道區(qū)域中提高光提取效率的發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。實(shí)施例提供能夠在化合物半導(dǎo)體層的溝道區(qū)域中提高在金屬和非金屬之間的粘附強(qiáng)度的發(fā)光器件，和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、 第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下的反射層；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和反射層的外圍部分處的保護(hù)層；以及保護(hù)層上的包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、 第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面的反射層；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和反射層的外圍部分處的保護(hù)層；光提取結(jié)構(gòu)，該光提取結(jié)構(gòu)被布置在保護(hù)層上并且具有氮化物基半導(dǎo)體的折射率；以及在反射層和保護(hù)層之間的第一凹凸結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件封裝包括主體；主體上的多個(gè)引線電極；發(fā)光器件，該發(fā)光器件被設(shè)置在引線電極中的至少一個(gè)處，并且被電氣地連接到引線電極；以及成型構(gòu)件， 該成型構(gòu)件被用于成型發(fā)光器件。該發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下的反射層；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和反射層的外圍部分處的保護(hù)層；以及保護(hù)層上的包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖2至圖11是示出制造圖1的發(fā)光器件的方法的視圖。圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖13是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖14是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖15是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖16是示出根據(jù)第六實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖17是示出根據(jù)第七實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖18是示出根據(jù)第八實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖19是示出根據(jù)第九實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。圖20是示出根據(jù)第十實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的側(cè)截面圖。圖21是被提供有發(fā)光器件的顯示設(shè)備的分解透視圖。圖22是示出被提供有發(fā)光器件的顯示設(shè)備的另一示例的示意性截面圖。圖23是被提供有發(fā)光器件的照明設(shè)備的透視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一墊或另一圖案“上”或“下”時(shí)，它能夠“直接”或“間接” 在另一襯底、層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案上，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。已經(jīng)參考附圖描述了層的這樣的位置。在下文中，將會(huì)參考附圖描述實(shí)施例。為了方便或清楚起見，附圖中所示的每層的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性繪制。另外，元件的尺寸沒有完全反映真實(shí)尺寸。圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件100的側(cè)截面圖。參考圖1，發(fā)光器件100包括發(fā)光結(jié)構(gòu)135，該發(fā)光結(jié)構(gòu)135包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層110、120、以及130 ；溝道區(qū)域105中的光提取結(jié)構(gòu)132 ；保護(hù)層140 ；反射層150 ；粘附層160;以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件170。發(fā)光器件100可以包括包含III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的發(fā)光二極管(LED)。 III-V族氮化物半導(dǎo)體包括具有hxAlyGai_x_yN(0 ^ X ^ 1,0 ^ y ^ 1，并且0彡x+y彡1) 的組成式的半導(dǎo)體材料。LED可以包括具有發(fā)射藍(lán)色、綠色或者紅色光的可見光帶的LED或者具有紫外線帶的UVLED，但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)135包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110、有源層120、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物的諸如GaN、InN, AlN, InGaN, AlGaN, hAl(iaN、AnnN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及 AlGaInP 的 III-V 族化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo)體時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜物用作N型摻雜物，并且包括Si、Ge、Sn、Se、以及Te中的至少一個(gè)。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110 可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110被提供為在其頂表面上具有與光提取結(jié)構(gòu)112—樣的粗糙或者圖案以提取光。另外，為了電流擴(kuò)散或者光提取的目的，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以被提供為在其頂表面上具有透明電極層和/或絕緣層，但是實(shí)施例不限于此。電極115可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上。電極115可以包括焊盤或者具有被連接至焊盤的分支結(jié)構(gòu)的電極圖案，但是實(shí)施例不限于此。電極115被設(shè)置為在其頂表面上具有粗糙，但是實(shí)施例不限于此。光提取結(jié)構(gòu)112與電極115隔開，但是實(shí)施例不限于此。電極115可以歐姆接觸第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面，并且可以以單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)包括Cr、Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Cu、Au、以及其合金中的一個(gè)。電極115可以考慮與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的歐姆接觸、金屬層之間的粘附性質(zhì)、 反射性質(zhì)、以及導(dǎo)電性來選擇性地使用上述材料。有源層120被設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110下面。有源層120可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)、以及量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。有源層120可以具有包括由III-V族元素的化合物半導(dǎo)體組成的阱層和勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層120 可以具有InGaN阱層/GaN勢(shì)壘層、InGaN阱層/AlGaN勢(shì)壘層、或者InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。勢(shì)壘層的帶隙可以高于阱層的帶隙。導(dǎo)電包覆層可以形成在有源層120上和/或下面。導(dǎo)電包覆層可以包括AlGaN基半導(dǎo)體。導(dǎo)電包覆層的帶隙可以高于勢(shì)壘層的帶隙。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130被設(shè)置在有源層120下面。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 130 可以包括從由 GaN, A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsP,以及AlfeInP組成的組中選擇的至少一個(gè)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg或者k的P型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以進(jìn)一步包括第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面的第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130相反的極性。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括P型半導(dǎo)體層，并且第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以包括N型半導(dǎo)體。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、以及 P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。發(fā)光結(jié)構(gòu)135的橫向表面可以傾斜或者垂直地形成。在下文中，為了說明的目的，將會(huì)描述其中第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130是發(fā)光結(jié)構(gòu)135的最低層的情況。保護(hù)層140和反射層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面。反射層150被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的內(nèi)部處，并且保護(hù)層140被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的外圍部分處。保護(hù)層140可以被定義為用于發(fā)光器件的溝道層。保護(hù)層140的一部分延伸超出第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130使得保護(hù)層140暴露給溝道區(qū)域105。溝道區(qū)域105在發(fā)光結(jié)構(gòu)135和導(dǎo)電支撐構(gòu)件170之間具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)，并且
6可以是器件的外圍部分。保護(hù)層140的頂表面的外部被設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外部。光提取結(jié)構(gòu)132形成在保護(hù)層140的頂表面的外部處。光提取結(jié)構(gòu)132可以包括不同于保護(hù)層140的材料，或者可以包括具有不同于保護(hù)層140的材料的折射率的材料。在保護(hù)層140的頂表面的外部上，光提取結(jié)構(gòu)132可以包括粗糙或者圖案，或者可以具有凹凸結(jié)構(gòu)。光提取結(jié)構(gòu)132可以包括III-V族化合物半導(dǎo)體，并且化合物半導(dǎo)體可以包括第二導(dǎo)電摻雜物。111-￥族化合物半導(dǎo)體可以包括從由631六11六16311甙3111^、11^1&^、 AUnN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及AlGaInP組成的組中選擇的一個(gè)。光提取結(jié)構(gòu)132可以包括與保護(hù)層140相同的材料，但是實(shí)施例不限于此。另外，光提取結(jié)構(gòu)132可以包括不同于III-V族化合物半導(dǎo)體層的材料。例如，光提取結(jié)構(gòu)132可以包括TiO2粉末或者Al2O3 粉末。另外，光提取結(jié)構(gòu)132可以包括透明材料來替代絕緣材料。光提取結(jié)構(gòu)132可以包括具有等于或者小于氮化物基半導(dǎo)體的折射率的折射率的材料。光提取結(jié)構(gòu)132可以包括散射或者折射入射光的材料。光提取結(jié)構(gòu)132具有1000 A或者更大的厚度。例如，光提取結(jié)構(gòu)132可以具有小于或者等于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的厚度的高度或者可以具有低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面的高度。另外，光提取結(jié)構(gòu)132可以具有從第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體130 到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的下表面的厚度。為了光提取效率的目的，光提取結(jié)構(gòu)132 可以具有大約5000 A ±500 A的厚度。光提取結(jié)構(gòu)132可以具有錐形、棱形、條形或者透鏡形。在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外圍部分，光提取結(jié)構(gòu)132可以具有不連續(xù)的環(huán)形或者連續(xù)的環(huán)形。另外，光提取結(jié)構(gòu)132可以具有沿著發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外部以規(guī)則的間隔或者不規(guī)則的間隔形成的預(yù)定圖案或者粗糙圖案。從有源層120發(fā)射的光的一部分入射到保護(hù)層140，并且光提取結(jié)構(gòu)132改變行進(jìn)到保護(hù)層140的頂表面的外部的光Ll的臨界角，從而光可以被提取到外部。另外，從有源層120發(fā)射的光的一部分通過絕緣層190入射到光提取結(jié)構(gòu)132。保護(hù)層140的內(nèi)部以預(yù)定的寬度Dl接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面。在這樣的情況下，寬度Dl處于數(shù)微米(μπι)至數(shù)十微米(ym)的范圍內(nèi)，并且可以根據(jù)芯片尺寸而具有各種值。保護(hù)層140可以以回路、環(huán)形、或者框架的形狀形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 的下表面的外圍部分處。保護(hù)層140可以具有連續(xù)的圖案或者不連續(xù)的圖案。在制造工藝中，保護(hù)層140可以形成在照射到溝道區(qū)域105的激光束的路徑上。保護(hù)層140可以包括具有低于III-V族化合物半導(dǎo)體的折射率的折射率的材料。 例如，保護(hù)層140可以包括從由透明氧化物、透明氮化物、或者透明絕緣層組成的組中選擇的一個(gè)。詳細(xì)地，保護(hù)層140可以包括銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、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)、SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4、Al2O3、或者 Ti02。當(dāng)保護(hù)層是SiA時(shí)，保護(hù)層140具有大約2. 3的折射率，ITO的折射率大約是2. 1， 并且GaN的折射率大約是2. 4。因此，可以通過光提取結(jié)構(gòu)132發(fā)射通過第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體130入射到保護(hù)層140的光。另外，在保護(hù)層140中，相鄰的材料的折射率具有很低的差
7異，從而改變行進(jìn)光的臨界角以提高光提取效率。保護(hù)層140防止發(fā)光結(jié)構(gòu)135被短路，即使發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外壁暴露于濕氣，從而 LED具有強(qiáng)耐濕氣性。如果保護(hù)層140包括透明材料，則當(dāng)執(zhí)行激光劃片工藝時(shí)，保護(hù)層140 透射激光束，從而在溝道區(qū)域105中，防止金屬材料由于激光束而導(dǎo)致的損壞。因此，在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的側(cè)壁處能夠防止層間短路問題。另外，光提取結(jié)構(gòu)132能夠防止?jié)駳鉂B透并且增加濕氣的內(nèi)流路徑，從而能夠提高芯片可靠性。通過保護(hù)層140能夠?qū)l(fā)光結(jié)構(gòu)135的層110、120以及130的外壁與反射層150 隔開。保護(hù)層140可以具有0.02μπι至5μπι的厚度，并且保護(hù)層140的厚度可以根據(jù)芯片尺寸而變化。反射層150歐姆接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面。反射層150可以包括晶種金屬，并且晶種金屬被用于執(zhí)行鍍工藝。因此，反射層150可以包括歐姆層、晶種層、或者反射層中的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。反射層150可以延伸超出保護(hù)層140的下表面，可以完全地或者部分地覆蓋保護(hù)層140的下表面。在保護(hù)層140的下表面的一部分上，反射層150可以形成為保護(hù)層140 的寬度的80%或者更少。反射層150可以具有至少大于發(fā)光結(jié)構(gòu)135的寬度的寬度。在這樣的情況下，可以有效地反射入射光。因此，能夠提高光提取效率。通過使用Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、或者其選擇性組合可以以單層或者多層形成反射層150。通過使用上面的材料，和IZ0、IZT0、IAZ0、IGZ0、IGT0、AZ0、 以及ATO可以以多層形成反射層150。例如，反射層150可以具有IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZ0/Ag/ Ni、或者AZO/Ag/Ni的堆疊結(jié)構(gòu)。粘附層160可以形成在反射層150下面，并且可以接觸保護(hù)層140的下表面，但是實(shí)施例不限于此。粘附層160包括阻擋金屬或者結(jié)合金屬。例如，粘附層160包括Ti、Au、 Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag 以及 Ta 中的至少一個(gè)。粘附層160用作結(jié)合層，并且被結(jié)合到導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的下表面。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170能夠以片的形式附著到電極層150或者鍍?cè)陔姌O150上而不使用粘附層160。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170形成在粘附層160下面，并且導(dǎo)電支撐構(gòu)件170用作底部襯底。 導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以包括銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅鎢(Cu-W)、或者諸如Si、 Ge、GaAS、aiO、SiC、SiGe、或者GaN的載具晶圓中的至少一個(gè)。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以不形成，或者可以包括導(dǎo)電片。絕緣層190可以形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外部處。詳細(xì)地，在保護(hù)層140上，絕緣層190的一部分部分地接觸保護(hù)層140。保護(hù)層140的上端194延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面的外圍部分。因此，絕緣層190緊密地接觸保護(hù)層140，并且形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135周圍，從而在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外橫向表面處能夠防止層間短路。絕緣層190可以包括具有低于化合物半導(dǎo)體的折射率(GaN 大約2. 4)的折射率的諸如Si02、SiOx, SiOxNy、 Si3N4、Al203、或者 TW2 的材料。圖2至圖11是示出制造圖1的發(fā)光器件的方法的截面圖。參考圖2和圖3，襯底101被加載到生長(zhǎng)設(shè)備中并且II-IV族元素的化合物半導(dǎo)體以層或者圖案的形式形成在襯底101上?？梢詮挠呻娮邮翦?、PVD (物理氣相沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)、PLD (等離子體激光沉積)、復(fù)合型熱蒸鍍、濺射、以及MOCVD (金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)組成的組中選擇生長(zhǎng)設(shè)備。然而，實(shí)施例不限于上述生長(zhǎng)設(shè)備。襯底101 可以包括從由 A1203、GaN、SiC、ZnO, Si、GaP、InP、Gei2O3、導(dǎo)電材料、以及 GaAs組成的組中選擇的一個(gè)。凹凸圖案能夠形成在襯底101的頂表面上。襯底101可以形成為其上具有包括II-VI族元素的化合物半導(dǎo)體的圖案或者層。例如，襯底101可以形成為其上具有ZnO層(未示出)、緩沖層(未示出)、以及未摻雜的半導(dǎo)體層(未示出)。緩沖層或者未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。緩沖層減少襯底101和化合物半導(dǎo)體層之間的晶格常數(shù)差。未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括沒有摻雜摻雜物的氮化物基半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110形成在襯底101上，并且有源層120形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上。另外，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130形成在有源層120上。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物的諸如GaN、A1N、 AlGaN, InGaN, InN、InAlfeiN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、以及 AlGaInP 的 III-V 族化合物半導(dǎo)體中的一個(gè)。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層110是N型半導(dǎo)體時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜物用作N型摻雜物，并且包括Si、Ge、Sn、Se、以及Te中的至少一個(gè)。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110 可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。有源層120形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上，并且可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。有源層120可以具有包括由III-V族元素的化合物半導(dǎo)體形成的阱層和勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層120可以具有InGaN阱層/GaN勢(shì)壘層、 InGaN阱層/AWaN勢(shì)壘層、或者InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。勢(shì)壘層的帶隙可以高于阱層的帶隙。導(dǎo)電包覆層可以形成在有源層120上和/下面，并且可以包括氮化物基半導(dǎo)體。導(dǎo)電包覆層的帶隙可以高于勢(shì)壘層的帶隙。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130被提供在有源層120上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 包括被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 130 可以包括從由 GaN、A1N、AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN, AlInN、AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsP,以及AlfeilnP組成的組中選擇的至少一個(gè)。如果第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層是P型半導(dǎo)體層，那么第二導(dǎo)電摻雜物包括諸如Mg或者k的P型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130 可以具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110、有源層120、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以被定義為發(fā)光結(jié)構(gòu)135。另外，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體130被設(shè)置為其上具有第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，例如，具有與第二導(dǎo)電類型相反的極性的N型半導(dǎo)體。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)135可以包括 N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、以及P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。參考圖3和圖4，保護(hù)層140形成在具有尺寸Tl的芯片之間的邊界區(qū)域處。通過使用掩模圖案，保護(hù)層140形成在單獨(dú)的芯片區(qū)域的外圍部分處。保護(hù)層140可以具有環(huán)形、 回路形狀、或者框架形狀的不連續(xù)的圖案或者連續(xù)的圖案。保護(hù)層140可以包括具有低于 III-V族元素的化合物半導(dǎo)體的折射率的材料(例如，氧化物、氮化物、或者絕緣材料)。保護(hù)層 140 可以包括從由 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO, IGTO、AZO、ΑΤΟ、GZO、SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4、Al2O3、以及TiO2組成的組中選擇的一個(gè)。通過光刻工藝通過使用掩?？梢孕纬杀Ｗo(hù)層140。使用上述材料通過濺射方案或者沉積方案可以形成保護(hù)層140。如果保護(hù)層140 是導(dǎo)電氧化物，那么保護(hù)層140可以用作電流擴(kuò)散層或者電流注入層。參考圖5和圖6，反射層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130上。反射層150歐姆接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。反射層150形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130上以減少接觸電阻。通過使用Ag、Ni、Al、Rh, Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或者其選擇性組合，反射層 150可以形成為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。另外，反射層150通過使用諸如ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、 IGZO、IGTO、ΑΖ0、以及ATO的導(dǎo)電氧化物材料和上述材料可以具有多層結(jié)構(gòu)。例如，反射層 150可以具有IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZ0/Ag/Ni、或者AZO/Ag/Ni的堆疊結(jié)構(gòu)。通過電子束(電極束)方案或者濺射方案可以沉積反射層150，但是實(shí)施例不限于此。反射層150可以包括具有歐姆特性的材料。反射層150可以具有第一粘附層/反射層/第二粘附層/晶種層的堆疊結(jié)構(gòu)。第一和第二粘附層包括Ni，反射層包括Ag，并且晶種層包括Cu。第一粘附層具有數(shù)納米(nm) 或者更少的厚度，并且電極層具有數(shù)百納米(nm)的厚度。第二粘附層可以具有數(shù)十納米 (nm)的厚度，并且晶種層可以具有大約Iym或者更少的厚度，但是實(shí)施例不限于此。反射層150可以完全地覆蓋保護(hù)層140的整個(gè)區(qū)域或者部分地覆蓋保護(hù)層140。 因?yàn)榉瓷鋵?50包括反射金屬，所以反射層150可以用作電極。另外，反射層150和其上的金屬材料可以用作電極。粘附層160形成在反射層150上。粘附層160包括阻擋金屬或者結(jié)合金屬。例如， 粘附層160可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta中的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。粘附層160可以用作結(jié)合層，并且粘附層160的頂表面與導(dǎo)電支撐構(gòu)件170結(jié)合。 導(dǎo)電支撐構(gòu)件170用作底部襯底。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以包括Cu、Au、Ni、Mo、Cu_W、或者諸如Si、Ge、GaAS、aiO、SiC、SiGe、或者GaN的載具晶圓。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以與粘附層 160結(jié)合，形成為粘附層160的涂層，或者以導(dǎo)電片的形式附著到粘附層160。根據(jù)實(shí)施例， 可以不形成粘附層160。在這樣的情況下，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可以形成在反射層150上。參考圖7和圖8，導(dǎo)電支撐構(gòu)件170被放置在底部，并且襯底101被設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)135上。因此，襯底101被移除。通過激光剝離(LLO)工藝可以移除襯底101。根據(jù)LLO工藝，具有預(yù)定的波長(zhǎng)帶的激光束被照射到襯底101以分離襯底101。如果在襯底101和第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層101 之間存在另外的半導(dǎo)體層(例如，緩沖層)或者空氣間隙，那么可以通過使用濕法蝕刻溶液分離襯底101，但是實(shí)施例不限于該移除襯底101的方案。參考圖9，通過隔離蝕刻工藝來移除與是具有尺寸Tl的芯片之間的邊界區(qū)域的溝道區(qū)域105相對(duì)應(yīng)的發(fā)光結(jié)構(gòu)135。換言之，對(duì)于芯片之間的邊界區(qū)域執(zhí)行隔離蝕刻工藝， 使得能夠暴露保護(hù)層140的一部分，并且發(fā)光結(jié)構(gòu)135的橫向表面可以傾斜或者垂直地形成。在這樣的情況下，可以形成具有預(yù)定圖案的光提取結(jié)構(gòu)132來替代被提供在溝道
10區(qū)域150中的發(fā)光結(jié)構(gòu)135的一部分。因此，在保護(hù)層140的外部上，光提取結(jié)構(gòu)132可以形成為圓錐形、棱形、條形或者透鏡形狀，并且形狀可以根據(jù)蝕刻方案而變化。光提取結(jié)構(gòu)132的至少一部分可以包括與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130相同的材料，并且，例如，可以包括從由被摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體組成的組中選擇的一個(gè)。詳細(xì)地，光提取結(jié)構(gòu)132的至少一部分可以包括從由GaN、A1N、 AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN.AlGaAs, GaP, GaAs、GaAsP、以及 AlGaInP 組成的組中選擇的至少一個(gè)。另外，可以通過織構(gòu)工藝或者額外的蝕刻工藝替代隔離蝕刻工藝來形成光提取結(jié)構(gòu)132。光提取結(jié)構(gòu)132可以具有大約1000 A或者更大的厚度。光提取結(jié)構(gòu)132可以具有小于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的厚度、或者等于從第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132至有源層120的厚度，或者等于到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的厚度。為了光提取效率的目的，光提取結(jié)構(gòu)132可以具有5000 A ±500 A的厚度。如果保護(hù)層140包括透明材料，那么保護(hù)層140在隔離蝕刻工藝或者激光劃片工藝中透射照射的激光束以防止諸如反射層150、粘附層160、以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件170的下部 (lower)金屬材料在激光束的照射方向上突出或者損壞。保護(hù)層140透射激光束，從而防止金屬碎片出現(xiàn)在溝道區(qū)域105中，并且能夠保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)135的每層的外壁。然后，對(duì)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面執(zhí)行蝕刻工藝，從而形成光提取結(jié)構(gòu)112，并且光提取結(jié)構(gòu)112可以具有粗糙或者圖案，從而能夠提高光提取效率。參考圖10和圖11，絕緣層190形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外圍部分處。絕緣層190形成在芯片的外圍部分處。絕緣層190的下端形成在保護(hù)層140上，并且絕緣層190的上端可以延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的頂表面。絕緣層190形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的外圍部分處，從而防止發(fā)光結(jié)構(gòu)135的層110、120、以及130出現(xiàn)短路。另外，絕緣層190和保護(hù)層140可以防止?jié)駳鉂B透到芯片中。絕緣層190可以包括折射率低于化合物半導(dǎo)體的折射率(例如，GaN :2. 4)的絕緣材料。例如，絕緣層190可以包括3102、310!￡、310具、5“隊(duì)、六1203、或者1102。另外，光提取結(jié)構(gòu)132能夠防止?jié)駳鉂B透并且增加濕氣的內(nèi)流路徑，從而能夠提高芯片可靠性。電極115可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上。電極115可以包括具有預(yù)定的形狀的分支圖案或者分支焊盤。在執(zhí)行芯片分離之后或者之前形成絕緣層190和電極 115，但是實(shí)施例不限于此。圍繞芯片邊界分離各芯片單元。在這樣的情況下，通過切割工藝、激光工藝、或者裂片工藝可以分離各芯片單元。保護(hù)層140的頂表面的內(nèi)部以預(yù)定的寬度Dl接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的外部。寬度Dl可以處于數(shù)個(gè)微米(μπι)至數(shù)十微米(ym)的范圍內(nèi)，并且寬度Dl 可以根據(jù)芯片尺寸而變化。從有源層120發(fā)射的光的一部分入射到保護(hù)層140，并且光提取結(jié)構(gòu)132改變行進(jìn)到保護(hù)層140的頂表面的光Ll的臨界角，從而光可以被提取到外部。圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光結(jié)構(gòu)100A的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于與第一實(shí)施例的不同之處來描述第二實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖12，發(fā)光器件100A包括電流阻擋層145和保護(hù)層140，該保護(hù)層140具有凹凸結(jié)構(gòu)P2。凹凸結(jié)構(gòu)P2可以被定義為被設(shè)置在芯片內(nèi)部的內(nèi)部光提取結(jié)構(gòu)，并且光提取結(jié)構(gòu)132可以被定義為提供在芯片外部的外部光提取結(jié)構(gòu)。電流阻擋層145可以形成在反射層150和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130之間的區(qū)域處，并且可以包括導(dǎo)電性低于反射層150的導(dǎo)電性的非金屬材料。電流阻擋層145可以包括 ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、ZnO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Α1203、以及 11 中的至少一個(gè)。如果反射層150包括Ag，那么電流阻擋層145可以包括諸如ΙΤ0、&ι0、或者 SiO2的材料。電流阻擋層145可以包括與保護(hù)層140的材料相同或者不同的材料。如果電流阻擋層145和保護(hù)層140包括相同的材料，那么可以通過相同的工藝形成電流阻擋層145和保護(hù)層140。電流阻擋層145的位置對(duì)應(yīng)于電極115的位置，并且電流阻擋層145具有與電極 115的圖案對(duì)應(yīng)的圖案。電流阻擋層145的尺寸可以根據(jù)電流的擴(kuò)散程度而變化。電流阻擋層145可以具有多邊形或者圓形圖案。電流阻擋層145重疊電極115和/或焊盤的至少一部分，從而電流能夠向電流阻擋層145外部擴(kuò)散。另外，電流阻擋層145可以形成在反射層150和粘附層160之間的面間表面處，或者第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130和粘附層160之間的面間表面處。凹凸結(jié)構(gòu)P2形成在保護(hù)層140的下表面上，并且增加與反射層150的接觸面積， 使得能夠提高保護(hù)層140的粘附強(qiáng)度。保護(hù)層140的凹凸結(jié)構(gòu)P2可以改變發(fā)射的光或者入射光的臨界角。凹凸結(jié)構(gòu)P2可以具有粗糙或者預(yù)定圖案。因此，設(shè)置在保護(hù)層140下面的凹凸結(jié)構(gòu)P2和設(shè)置在保護(hù)層140上的光提取結(jié)構(gòu) 132改變?nèi)肷涞奖Ｗo(hù)層140的光的臨界角，從而能夠在芯片周圍提高光提取效率。圖13是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件100B的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第三實(shí)施例以避免重復(fù)。參考圖13，發(fā)光器件100B可以具有形成在反射層150的下表面和頂表面的外部上的凹凸結(jié)構(gòu)P2和P3。換言之，凹凸結(jié)構(gòu)P2和P3形成在反射層150的頂表面和下表面的外部上，從而在芯片的外部處，能夠提高反射層150和其它層140和160之間的面間表面處的層間粘附強(qiáng)度。形成在保護(hù)層140和反射層150之間的面間表面處的凹凸結(jié)構(gòu)P2漫反射入射到保護(hù)層140的光，并且提供在反射層140上的光提取結(jié)構(gòu)132改變光的臨界角，從而能夠提高光提取效率。凹凸結(jié)構(gòu)P2和P3可以包括具有三角截面形狀的粗糙，并且可以被定義為芯片內(nèi)部的光提取結(jié)構(gòu)。圖14是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件100C的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第四實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖14，發(fā)光器件100C可以具有形成在反射層150的頂表面和下表面的外部上的第一和第二凹凸結(jié)構(gòu)P5和P6。第一和第二凹凸結(jié)構(gòu)P5和P6能夠提高與第一和第二凹凸結(jié)構(gòu)P5和P6上和/或下面的層140和160的粘附強(qiáng)度。反射層150和保護(hù)層140之間的凹凸結(jié)構(gòu)P5漫反射入射到保護(hù)層140的光，并且提供在保護(hù)層140上的光提取結(jié)構(gòu)132A改變?nèi)肷涔獾呐R界角。光提取結(jié)構(gòu)132A可以具有透鏡形狀。在這樣的情況下，能夠在芯片外部調(diào)節(jié)光的取向角。可以使用掩模圖案通過干法蝕刻方案和/或濕法蝕刻方案使光提取結(jié)構(gòu)132具有透鏡形狀，但是實(shí)施例不限于此。圖15是示出根據(jù)第五實(shí)施例的發(fā)光器件100D的側(cè)截面圖。在下文中，將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第五實(shí)施例以避免重復(fù)。參考圖15，在溝道層105中，發(fā)光器件100D具有保護(hù)層141和覆蓋層142的堆疊結(jié)構(gòu)。保護(hù)層141的內(nèi)部接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面，并且可以包括諸如ΙΤ0、 ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZO、ΑΤΟ、GZO、SiO2, SiOx、Α1203、或者 TiO2 的氧化物基材料。覆蓋層142可以包括具有與氧化物的優(yōu)秀的粘附強(qiáng)度的金屬。例如，覆蓋層142 可以包括打、附、？仏？(1、01^1、11~、詘、以及其混合物中的一個(gè)。覆蓋層142是包括上述材料的多層結(jié)構(gòu)或者單層結(jié)構(gòu)的粘附層，并且提高氧化物和金屬之間的粘附強(qiáng)度，從而防止在芯片的外壁處出現(xiàn)分層。覆蓋層142可以具有數(shù)百微米或者更少的厚度。可以通過電子束沉積方案或者濺射方案沉積覆蓋層142，但是實(shí)施例不限于此。覆蓋層142被插入在保護(hù)層141的下表面和反射層150之間以提高反射層150的粘附強(qiáng)度，使得能夠防止在芯片的外壁處出現(xiàn)層間分層。另外，通過覆蓋層142反射入射到保護(hù)層141上的光，并且通過從保護(hù)層141突出的光提取結(jié)構(gòu)132將其輸出到外部。圖16是示出根據(jù)第六實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第六實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖16，發(fā)光器件100Ε包括保護(hù)層141和被設(shè)置在保護(hù)層141的下部周圍的覆蓋層142。保護(hù)層141形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)130的下表面的外部處，并且覆蓋層142被設(shè)置在保護(hù)層141下面。沿著芯片的外圍部分以環(huán)形、條形、或者帶形形成保護(hù)層141。覆蓋層142 延伸超過保護(hù)層141的內(nèi)橫向表面和下表面。沿著反射層150和保護(hù)層141之間的區(qū)域以條形狀、回路形狀、或者環(huán)形狀形成覆蓋層142的內(nèi)末端部分142Α。覆蓋層142的內(nèi)末端部分142Α接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面，使得可以通過覆蓋層142提供電流。圖17是示出根據(jù)第七實(shí)施例的發(fā)光器件100F的側(cè)截面圖。將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第七實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖17，發(fā)光器件100F包括發(fā)光結(jié)構(gòu)135、保護(hù)層140、電流阻擋層145、反射層 150、歐姆層155、粘附層160、以及導(dǎo)電支撐構(gòu)件170。保護(hù)層140被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的外圍部分處，并且電流阻擋層145和歐姆層155被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130內(nèi)部。參考第一實(shí)施例的保護(hù)層來考慮保護(hù)層140。電流阻擋層145被插入在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130和歐姆層155之間以將電流向電流阻擋層145外面擴(kuò)散。歐姆層155形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)135的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130和反射層150之間，并且可以包括諸如ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、I GZO, IGTO、AZO、ΑΤΟ、或者GZO的導(dǎo)電氧化物基材料。換言之，歐姆層155歐姆接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面。通過濺射方案(例如，射頻磁控濺射)或者沉積方案可以形成歐姆層155，但是實(shí)施例不限于此。歐姆層155可以具有數(shù)十納米(nm)的厚度，但是實(shí)施例不限于此。
歐姆層155接觸保護(hù)層140、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130、以及電流阻擋層145的下表面以將通過粘附層160施加的電流提供到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。歐姆層155部分地或者全部地覆蓋保護(hù)層140的下表面以透射或者反射入射到保護(hù)層140的光，并且從保護(hù)層140突出的光提取結(jié)構(gòu)132改變光的臨界角。圖18是根據(jù)第八實(shí)施例的發(fā)光器件100G的側(cè)截面圖，并且將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第八實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖18，發(fā)光器件100G包括通過蝕刻保護(hù)層240的下部形成的凹凸結(jié)構(gòu)P8，并且歐姆層155的外部具有沿著凹凸結(jié)構(gòu)P8交替地相互對(duì)準(zhǔn)的凹凸圖案。凹凸結(jié)構(gòu)P8增加兩個(gè)相鄰的層之間的接觸面積以提高粘附強(qiáng)度。凹凸結(jié)構(gòu)P8能夠反射通過保護(hù)層240入射的光，從而能夠通過光提取結(jié)構(gòu)132有效地提取光。凹凸結(jié)構(gòu)P8可以被定義為被設(shè)置在芯片內(nèi)部的光提取結(jié)構(gòu)，并且可以被定義為被提供在芯片外部的光提取結(jié)構(gòu)。圖19是示出根據(jù)第九實(shí)施例的發(fā)光器件100H的側(cè)截面圖，并且將會(huì)著重于與上述實(shí)施例的不同之處來描述第九實(shí)施例以避免解釋的重復(fù)。參考圖19，發(fā)光器件100H包括絕緣層190，該絕緣層190被設(shè)置在溝道區(qū)域105 中，并且絕緣層190的下部192覆蓋光提取結(jié)構(gòu)132。光提取結(jié)構(gòu)132和絕緣層190能夠提取入射到保護(hù)層140的頂表面的光。絕緣層190可以包括具有低于化合物半導(dǎo)體的折射率 (GaN 2. 4)的折射率的材料。例如，絕緣層190可以包括Si02、Si0x、Si0具、Si3N4、Al203、或者 Ti02。要形成在公開的反射層的頂表面上、反射層的頂表面/下表面上、保護(hù)層的頂表面上、或者保護(hù)層的頂/下表面上的光提取結(jié)構(gòu)可以包括鋸齒形、方波形、凹凸形、或者條形中的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。另外，光提取結(jié)構(gòu)可以是粗糙。圖20是示出根據(jù)第十實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30的截面圖。參考圖20，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30包括主體20 ；第一和第二引線電極層 31和32，該第一和第二引線電極層31和32形成在主體20上；發(fā)光器件100，該發(fā)光器件 100被設(shè)置在主體20上，并且被電氣地連接到第一和第二電極層31和32 ；以及成型構(gòu)件 40，該成型構(gòu)件40包圍發(fā)光器件100。主體20可以包括包括硅的導(dǎo)電基板、包括PPA的合成樹脂基板、陶瓷基板、絕緣基板、或者金屬基板(例如，MCPCB)。傾斜表面可以形成在發(fā)光器件100的周圍。主體20 可以具有貫通孔結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一和第二引線電極31和32相互電氣地絕緣，并且將電力提供給發(fā)光器件100。 第一和第二引線電極31和32可以反射從發(fā)光器件100發(fā)射的光以增加光效率，并且可以將從發(fā)光器件100發(fā)射的熱發(fā)散到外部。發(fā)光器件100能夠被安裝在主體20上，或者第一電極31或第二電極32上。發(fā)光器件100可以通過布線電氣連接到第一引線電極31，并且可以通過貼片方案電氣連接到第二引線電極32。成型構(gòu)件40可以保護(hù)發(fā)光器件100同時(shí)包圍發(fā)光器件100。另外，成型構(gòu)件40可以包括熒光體以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長(zhǎng)。透鏡可以被提供在成型構(gòu)件40上， 并且以與成型構(gòu)件40接觸的結(jié)構(gòu)或者非接觸的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)透鏡。經(jīng)由貫通孔，發(fā)光器件100可以電氣地連接主體20或者基板的下表面。
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根據(jù)實(shí)施例的至少一個(gè)上述發(fā)光器件可以被安裝在發(fā)光器件封裝中，但是實(shí)施例不限于此。盡管已經(jīng)描述了發(fā)光器件封裝具有頂視型的實(shí)施例，但是發(fā)光器件封裝可以具有側(cè)視型。因此，能夠提高散熱特性、導(dǎo)電性、以及反射特性。在樹脂層中封裝此頂視型或者側(cè)視型發(fā)光器件之后，透鏡可以形成在樹脂層上或者透鏡可以與樹脂層結(jié)合，但是實(shí)施例不限于此?！凑彰飨到y(tǒng)〉根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝可以被應(yīng)用于照明單元。照明單元可以具有包括多個(gè)發(fā)光器件或者多個(gè)發(fā)光器件封裝的陣列結(jié)構(gòu)。除了照明燈、信號(hào)燈、車輛頭燈、 電子顯示器等等之外，照明系統(tǒng)可以包括圖21和圖22中所示的顯示設(shè)備、圖23中所示的照明單元。圖21是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖。參考圖21，根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041 ；發(fā)光模塊 1031，該發(fā)光模塊1031將光提供給導(dǎo)光面板1041 ；在導(dǎo)光面板1041的下方的反射構(gòu)件 1022 ；在導(dǎo)光面板1041上的光學(xué)片1051 ；在光學(xué)片1051上的顯示面板1061 ；以及底蓋 1011，該底蓋1011容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、以及反射構(gòu)件1022，但是本公開不限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光面板1041、以及光學(xué)片可以被定義為照明單元1050。導(dǎo)光面板1041用于通過漫射線性光來將線性光變?yōu)槠矫婀?。?dǎo)光面板1041可以由透明材料制成，并且可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸系樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、C0C、以及聚萘二甲酸乙二酯樹脂中的一個(gè)。發(fā)光模塊1031將光至少提供給導(dǎo)光面板1041的側(cè)表面，并且最后用作顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1031可以包括至少一個(gè)發(fā)光模塊，并且從導(dǎo)光面板1041的一側(cè)表面直接或者間接地提供光。發(fā)光模塊1031可以包括板1033，和根據(jù)上述的實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30，并且發(fā)光器件封裝30可以在板1033上以預(yù)定間隔相互隔開。板1033可以是包括電路圖案的印制電路板(PCB)(未示出)。板1033可以包括金屬核PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等等以及普通PCB，但是本發(fā)明不限于此。在發(fā)光器件封裝30被安裝側(cè)表面或散熱板上的情況下，板1033可以被移除。在此，一些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可以被安裝在板1033上從而多個(gè)發(fā)光器件封裝30的發(fā)光表面與導(dǎo)光面板1041隔開預(yù)定距離，但是本公開不限于此。發(fā)光器件封裝30可以將光直接或者間接地提供給光入射部分，即導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面，但是本公開不限于此。反射構(gòu)件1022可以被提供在導(dǎo)光面板1041下面。發(fā)射構(gòu)件1022反射從導(dǎo)光面板1041的下表面入射的光以允許反射光直接導(dǎo)向上方向，從而能夠增強(qiáng)照明單元1050的亮度。反射構(gòu)件1022可以由例如PET、PC、PVC樹脂等等形成，但是本公開不限于此。底蓋1011可以容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、反射構(gòu)件1022等等。為此，底蓋1011可以具有以其頂表面開口的盒形狀形成的容納部分1012，但是本公開不限于此。底蓋1011可以耦接到頂蓋，但是本公開不限于此。
底蓋1011可以由金屬材料或者樹脂材料形成，并且可以通過使用諸如壓制成型或者注入成型的工藝來制造。而且，底蓋1011可以包括具有高導(dǎo)熱性的金屬或者非金屬材料，但是本公開不限于此。例如，顯示面板1061是IXD面板，并且包括相互面對(duì)的第一和第二透明基板，和被插入在第一和第二基板之間的液晶層。偏振板可以附著在顯示面板1061的至少一個(gè)表面上方，但是本公開不限于此。顯示面板1061通過使用經(jīng)過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯示設(shè)備1000可以被應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、用于筆記本電腦的監(jiān)視器、用于膝上電腦的監(jiān)視器、電視等等。光學(xué)片1051被布置在顯示面板1061和導(dǎo)光面板1041之間，并且包括至少一個(gè)透明片。光學(xué)片1051可以包括例如漫射片、水平和/或垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。漫射片漫射入射光，水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光來增強(qiáng)亮度。而且，保護(hù)片可以被布置在顯示面板1061上， 但是本公開不限于此。在此，顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041和光學(xué)片1051作為放置在發(fā)光模塊1031的光路徑上的光學(xué)構(gòu)件，但是本公開不限于此。圖22是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的橫截面圖。參考圖22，顯示設(shè)備1100包括底蓋1152 ；板1120，在其上排列上面所述的發(fā)光器件封裝30 ；光學(xué)構(gòu)件1154、以及顯示面板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、以及光學(xué)構(gòu)件IlM可以被定義為照明單元。底蓋1152可以被提供有容納部分，但是本公開不限于此。在此，光學(xué)構(gòu)件IlM可以包括透鏡、導(dǎo)光面板、漫射片、水平和垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。導(dǎo)光面板可以由聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 形成，并且可以被移除。漫射片漫射入射光，水平和垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光增強(qiáng)亮度。光學(xué)構(gòu)件IlM被布置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件IlM將從發(fā)光模塊1060發(fā)射的光變?yōu)槠矫婀?，并且?zhí)行漫射、聚光等等。圖23是根據(jù)實(shí)施例的照明單元的透視圖。參考圖23，照明單元1500可以包括外殼1510 ；發(fā)光模塊1530，該發(fā)光模塊1530被裝備在外殼1510中；以及連接端子1520，該連接端子1520被裝備在外殼1510中并且被提供有來自于外部電源的電力。外殼1510可以優(yōu)選地由具有良好的熱屏蔽特性的材料形成，例如，可以由金屬材料或者樹脂材料形成。發(fā)光模塊1530可以包括板1532，和安裝在板1532上的至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30。發(fā)光器件封裝30可以包括多個(gè)發(fā)光器件封裝，其以矩陣構(gòu)造排列為彼此隔開預(yù)定的距離。板1532可以是在其上印制電路圖案的絕緣體基板，并且可以包括例如印制電路板(PCB)、金屬核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等等。而且，板1532可以由有效地反射光的材料形成，并且其表面可以以例如白色、或者銀色的能夠有效地反射光的顏色形成。
至少一個(gè)發(fā)光器件封裝30可以安裝在板1532上。發(fā)光器件封裝30中的每一個(gè)可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。LED芯片可以包括發(fā)射紅、綠、藍(lán)或者白色光的彩色LED，和發(fā)射紫外線(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可以具有各種發(fā)光器件封裝的組合以獲得想要的顏色和亮度。例如，發(fā)光模塊1530可以具有白色LED、紅色LED、以及綠色LED的組合以獲得高顯色指數(shù) (CRI)。連接端子1520可以電氣地連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。連接端子1520可以螺紋耦合到插座類型的外部電源，但是本公開不限于此。例如，連接端子1520可以是插腳型并且被插入到外部電源，或者可以通過電源線連接到外部電源。如圖20中所示，根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件100的封裝可以被布置在基板上以實(shí)現(xiàn)發(fā)光模塊。另外，在圖1的發(fā)光器件10被提供在基板上之后，獲得的結(jié)構(gòu)可以被封裝以實(shí)現(xiàn)發(fā)光模塊。根據(jù)實(shí)施例的制造發(fā)光器件的方法包括下述步驟在基板上形成多個(gè)化合物半導(dǎo)體；在化合物半導(dǎo)體層的頂表面的外圍部分處形成保護(hù)層；在化合物半導(dǎo)體層和保護(hù)層上形成反射層；在底部處提供反射層并且移除基板；蝕刻化合物半導(dǎo)體的溝道區(qū)域；在保護(hù)層上形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體；以及在化合物半導(dǎo)體層上形成電極。根據(jù)實(shí)施例，能夠在溝道區(qū)域中提高光提取效率。能夠提高半導(dǎo)體層下面的層之間的粘附強(qiáng)度，并且能夠提高半導(dǎo)體層下面的溝道區(qū)域中的金屬和非金屬之間的粘附強(qiáng)度。根據(jù)實(shí)施例，能夠提高半導(dǎo)體層下面的氧化物和反射材料之間的粘附強(qiáng)度，從而能夠防止在溝道區(qū)域中出現(xiàn)層間分層。根據(jù)實(shí)施例，能夠提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。在本說明書中對(duì)于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中， 在各處出現(xiàn)的這類短語(yǔ)不必都表示相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為結(jié)合實(shí)施例中的其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到多個(gè)其它修改和實(shí)施例，這將落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更加具體地，在本說明書、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的主要內(nèi)容組合布置的組成部件和/ 或布置中，各種變化和修改都是可能性。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極；所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下的反射層；所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分處的保護(hù)層；以及所述保護(hù)層上的包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述保護(hù)層由透明層形成，并且具有接觸所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述光提取結(jié)構(gòu)包括與所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料相同的半導(dǎo)體材料并且被布置在所述保護(hù)層的頂表面的外圍部分處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述反射層包括歐姆層，所述歐姆層接觸所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件，其中所述歐姆層包括導(dǎo)電氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括電流阻擋層，所述電流阻擋層以所述電流阻擋層的至少一部分垂直地重疊所述電極的方式被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面，并且具有低于所述反射層的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括所述反射層下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件和粘附層中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述歐姆層部分地或者全部地覆蓋所述保護(hù)層的下表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述保護(hù)層和所述反射層之間的覆蓋層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光器件，其中所述覆蓋層接觸所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面，并且包括從由11、附、？仏？(1、01、41、11~、以及他組成的組中選擇的至少一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述光提取結(jié)構(gòu)從所述保護(hù)層的頂表面不連續(xù)地突出，并且具有錐形、棱形、條形、以及透鏡形中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述光提取結(jié)構(gòu)具有氮化物基半導(dǎo)體的折射率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包括在所述反射層和所述保護(hù)層之間的第一凹凸結(jié)構(gòu)和在所述反射層的下表面的外部處的第二凹凸結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件，其中所述光提取結(jié)構(gòu)包括III-V族化合物半導(dǎo)體，和低于從所述保護(hù)層開始的所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的頂表面的高度的厚度。
15.一種發(fā)光器件封裝，包括主體；所述主體上的多個(gè)引線電極；發(fā)光器件，所述發(fā)光器件被提供在引線電極中的至少一個(gè)處，并且被電氣地連接到所述引線電極；以及成型構(gòu)件，所述成型構(gòu)件用于成型所述發(fā)光器件，其中所述發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層； 所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極； 所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下的反射層；所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分處的保護(hù)層；以及所述保護(hù)層上的包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了發(fā)光器件和具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。發(fā)光器件包括發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上的電極；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面的反射層；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的下表面的外圍部分處的保護(hù)層；以及保護(hù)層上的包括化合物半導(dǎo)體的光提取結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102169945SQ20111003602
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者丁煥熙, 宋俊午, 文智炯, 李尚烈 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司