CN101355130A - 半导体发光器件 - Google Patents
半导体发光器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101355130A CN101355130A CNA2008101347362A CN200810134736A CN101355130A CN 101355130 A CN101355130 A CN 101355130A CN A2008101347362 A CNA2008101347362 A CN A2008101347362A CN 200810134736 A CN200810134736 A CN 200810134736A CN 101355130 A CN101355130 A CN 101355130A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- reflector
- light emitting
- semiconductor device
- emitting semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
- H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
- H01L33/145—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure with a current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/405—Reflective materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种具有良好的光提取效率的半导体发光器件，以通过增加反射层的全反射率来有效反射移动进入该器件的光。根据本发明的一个方面的半导体发光器件包括：衬底；反射电极；顺序地堆叠的第一导电类型半导体层、有源层、和第二导电类型半导体层。这里，反射电极包括：第一反射层，设置在衬底上并包括反射由有源层产生的光的导电反射材料；以及第二反射层，设置在第一反射层上，包括反射由有源层产生的光的一个或多个介电部和填充有导电填料以将第一导电类型半导体层和第一反射层电连接的一个或多个接触孔，并且第二反射层的厚度大于所产生的光的波长。
Description
相关申请交叉参考
本申请要求于2007年7月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2007-0073494号的优先权，其公开的内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明涉及一种半导体发光器件，更具体地，涉及这样的一种半导体发光器件，其具有良好的光提取效率以通过增大反射层的全反射率来有效地反射进入该器件的光，并且可以通过维持有效发光面积以及增大反射层的反射率来防止工作电压增大。
背景技术
通常，半导体发光器件包括发射光的半导体材料。例如，发光二极管(LED)具有使用二极管来将通过电子和空穴的再结合而产生的能量转化为光并发射所产生的光的半导体结。半导体发光器件被广泛地用作照明设备、显示装置、和光源。考虑到节能和环保，已经加速开发半导体发光器件，这是由于其可以低功耗地发射具有期望波长的光并防止发射诸如汞的有害于环境的物质。
具体地，蜂窝式电话小键盘、侧面取景器、和闪光灯(其使用近年来积极开发并广泛使用的氮化镓(GaN)基发光二极管)的广泛使用有助于使用发光二极管的普通照明设备的积极开发。发光二极管的应用(例如，大型TV的背光单元、汽车的前灯、和普通的照明设备)已从小型便携式产品发展为具有高功率、高效率、和高可靠性的大型产品。因此，需要具有满足相应产品的特性的光源。
图1是示出了根据现有技术的半导体发光器件1的截面图。在图1中，在半导体发光器件1中，反射电极20形成在衬底10上。
半导体发光器件1包括衬底10、第一导电类型半导体层30、第二导电类型半导体层50、和形成在第一和第二导电类型半导体层30和50之间的用于产生光的有源层40。第一和第二导电类型半导体层30和50是不同导电类型的半导体层。此外，反射电极20设置在衬底10和第一导电类型半导体层30之间。
如图1所示的半导体发光器件1被设计为将由有源层40产生的光提取到第二导电类型电极60。然而，当将电压施加至第二导电类型半导体层50、第一导电类型半导体层30、和有源层40，并且有电流流过其中时，在有源层40的预定点处全向地产生光，并且该光移动。
因此，当光沿不期望的方向移动时，例如，在实际产生的光没有被提取到半导体发光器件1的外部而是移向衬底10的情况下，该光在半导体发光器件1内损失并且没有被提取。反射电极20被设置为使沿光提取方向的相反方向而移向衬底10的光改变方向并移向光提取方向。
在高电流运行期间的电阻和发热方面与使用不导电蓝宝石衬底的水平电极型LED相比，与LED相反具有导电支撑衬底并且不具有蓝宝石衬底的垂直电极型LED更加有利。为了提高垂直电极型LED的效率，在表面处形成引起漫反射的不规则图案以提高光提取效率，或者提高反射电极的反射率以减少电极吸收的光。
因此，反射电极20通常由相对于可见光线(尤其是蓝色光)具有高反射率并具有良好的电特性的Ag或Al形成，以获得较好的电流。然而，为了制造具有高效率的LED，需要使反射率进一步增大。此外，参考图1，反射电极20包含Ni 22以及Ag 21。由于Ag21与第一导电类型半导体层30的粘附力弱，所以将Ni 22用作粘合材料。然而，当在反射电极20中包含Ni 22时，Ni 22吸收从反射层40移动的光，从而降低了反射电极20的反射率。
图2是示出了根据图1所示的半导体发光器件的反射电极中的入射角而变化的反射率的曲线图。在图2中，使用包括在蓝色LED中的反射电极来测量反射率。参考图1和图2，可以看出，当仅使用Ag 21时，获得了最高的反射率。当由于Ag 21的弱粘附力而添加了Ni 22时，由于增加了Ni 22的含量而降低了取决于入射角的反射率。
因此，需要一种以低成本易于提高半导体发光器件的光提取效率的方法。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种半导体发光器件，其通过提高反射层的全反射率以及有效地反射移入发光器件的光而具有良好的光提取效率。
本发明的另一个方面提供了一种半导体发光器件，其可以通过保持有效的发光面积以及增大反射层来防止工作电压增大。
根据本发明的一个方面，提供了一种半导体发光器件，其包括：衬底；叠层(stack)，具有顺序地堆叠在衬底上的第一导电类型半导体层、有源层、和第二导电类型半导体层；以及反射电极，设置在衬底和叠层之间以反射从有源层产生的光。
这里，反射电极包括：第一反射层，设置在衬底上并包括反射从有源层产生的光的导电反射材料；以及第二反射层，设置在第一反射层上，包括反射从有源层产生的光的一个或多个介电部和填充有导电填料以将第一导电类型半导体层和第一反射层电连接的一个或多个接触孔，并且其厚度大于所产生的光的波长。
第一反射层可以由包括具有高反射率的Ag或Al的导电反射材料形成以使光反射。此外，第一反射层可以在其部分或整个表面包括Ni(一种粘合导电材料)以提高导电反射材料和另一层之间的粘附力。考虑到第一反射层的反射率，Ni的含量可以为第一反射层的总重量的10wt％。
包括在第二反射层中的介电部的厚度均可以等于或大于由有源层产生的光的波长，并且优选地，厚度为2μm以下。介电部的折射率均可以低于第二导电类型半导体层的折射率以反射移动光。介电部均可以为折射率小于第二导电类型半导体层的折射率的SiO2或SiN。
任意一个介电部都可以位于第二反射层的一个区域处，该区域位于第二导电类型电极之下。任意一个介电部的面积都可以等于或大于第二导电类型电极的面积。
填充在接触孔中的导电填料可以是与第一反射层的导电反射材料相同的材料。
衬底可以是垂直半导体发光器件，因此，可以是包括Ni、Cu、和Si中的任何一种的导电衬底。
附图说明
从随后结合附图进行的详细描述中，可以更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征和其他优点，在附图中：
图1是示出了根据现有技术的在衬底上具有反射电极的半导体发光器件的截面图；
图2是示出了根据图1所示的半导体发光器件的反射电极中的入射角而变化的反射率的曲线图；
图3是示出了根据本发明示例性实施例的半导体发光器件的截面图；
图4是示出了根据本发明另一示例性实施例的半导体发光器件的截面图；
图5是示出了根据第二反射层的厚度而随入射角变化的反射率的曲线图；
图6是示出了根据第二反射层的厚度而变化的反射电极的反射率的曲线图；
图7A是示出了根据第二反射层的大小和位置而变化的电流的示图；以及
图7B是示出了根据第二反射层的大小和位置而变化的光提取的示图。
具体实施方式
现在将参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。
然而，本发明可以以多种不同的形式实现，并且不应被理解为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开全面且充分，并且向本领域技术人员完全传达本发明的范围。
图3是示出了根据本发明示例性实施例的半导体发光器件的截面图。在图3中，根据本发明实施例的半导体发光器件100包括衬底110、具有层130、140、和150的叠层、以及具有反射层120和170的反射电极。第一导电类型半导体层130、有源层140、和第二导电类型半导体层150顺序地堆叠在衬底110上以形成多层叠层。反射电极设置在衬底110和多层叠层之间以反射由有源层140产生的光。
衬底110可以是用于生长多层叠层的生长衬底或用于支撑多层叠层的支撑衬底。可以将由蓝宝石或尖晶石(MgAl2O4)形成的非导电衬底或者由SiC、Si、ZnO、GaAs、或GaN形成的导电衬底(包括金属衬底)用作衬底110。由Ni、Cu、或Si形成的导电衬底被用作垂直半导体发光器件。
第一导电类型半导体层130、有源层140、和第二导电类型半导体层150顺序地堆叠在衬底110上以形成多层叠层。第一和第二导电类型半导体层130和150中的每一个均由半导体(例如，GaN基半导体、ZnO基半导体、GaAs基半导体、GaP基半导体、和GaAsP基半导体)形成。第一和第二导电类型半导体层130和150可以分别是p型半导体层和n型半导体层。这些半导体层可以通过使用分子束外延(MBE)而形成。此外，这些半导体层可以由选自包括III-V族半导体、II-VI族半导体、和Si的组的半导体形成。
n型半导体层的杂质可以由例如Si、Ge、或Sn形成。p型半导体层的杂质可以由例如Mg、Zn、或Be形成。
在有源层140中激活了光发射。有源层由能带隙小于第一导电类型半导体层130和第二导电类型半导体层150中的每一个的能带隙的材料形成。例如，当第一导电类型半导体层130和第二导电类型半导体层150中的每一个均由GaN基化合物半导体形成时，有源层140可以由能带隙小于GaN基化合物半导体的InGaN基化合物半导体形成。这里，考虑到有源层140的特性，有源层140未掺杂有杂质。波长或量子效率可通过改变阻挡层的高度、阱层(welllayer)的厚度和成分、和阱的数量来控制。
第二导电类型电极160电连接至外部电源，以将电流施加至第二导电类型半导体层150。第二导电类型电极160由诸如Pd或Au的金属形成。在水平半导体LED的情况下，用于第一导电类型半导体层130的电极可以形成在第一导电类型半导体层130上。在垂直半导体LED的情况下，如图3所示，电极可以通过衬底110电连接至外部电源。
反射电极包括第一反射层120和第二反射层170。第一反射层120形成在衬底110上，并由反射由有源层140产生的光的导电反射材料形成。第二反射层170形成在第一反射层120上。此外，第二反射层170包括反射由有源层140产生的光的至少一个介电部171、以及填充有导电填料以使第一导电类型半导体层130和第一反射层120彼此电连接的至少一个接触孔172。第二反射层170的厚度d大于所产生的光的波长。
在本发明的该实施例中，反射电极包括作为通常使用的金属反射层的第一反射层120，和由介电材料形成的第二反射层170。第一反射层120形成在衬底110上，并由诸如具有高反射率的金属的导电反射材料形成，以反射由有源层140产生的光。为此，具有较高反射率的Ag或Al可以用于形成第一反射层120。
第二反射层170包括至少一个介电部171和至少一个接触孔172。介电部171是包括电介质的反射体，其形成在第一反射层120上，并反射由有源层140产生的光。由于介电部171的折射率小于形成在第二反射层170上的第一导电类型半导体层130的折射率，因此，介电部171反射光。介电部171是折射率小于第二导电类型半导体层的折射率的电介质。例如，介电部171可以由诸如SiO2或SiN的电介质形成。
接触孔172填充有导电填料以使第一导电类型半导体层130和第一反射层120彼此电连接。由于介电部171是电介质，所以介电部171电绝缘。因此，为了实现导电，第二反射层170需要感应电流的区域。可以根据介电部171的数量和需要的工作电压适当地改变接触孔172的数量。
图4是示出了根据本发明的另一个示例性实施例的半导体发光器件200的截面图。在根据该实施例的半导体发光器件200中，如图4所示，接触孔272和第一反射层220由相同的金属形成。由于衬底210、第一导电类型半导体层230、有源层240、第二导电类型半导体层250、和第二导电类型电极260与图1中的这些层相同，所以将省略其详细描述。
在图4中，具有反射层220和270的反射电极在部分或整个表面上包含Ni(其为粘合导电材料222)以提高导电反射材料221和另一个层之间的粘附力。考虑到第一反射层220的反射率和粘附力而包含了预定量的Ni。Ni可以是第一反射层220的总重量的10wt％。当Ni少于10wt％时，第一反射层220的粘附力会降低。另一方面，当Ni多于10wt％，其会对第一反射层220的期望反射率产生显著影响。
第二反射层270包括三个介电部271。填充有导电填料的接触孔272形成在各个介电部271之间。导电填料填充在接触孔272中。填充有导电填料的接触孔272可以由与第一反射层220的材料不同的材料形成。如图4所示，接触孔272和第一反射层220可以通过使用导电反射材料221而由相同的材料形成。粘合导电材料222可以形成在导电反射材料221和介电部271之间的界面处，或者形成在接触孔272和第一导电类型半导体层230之间的界面处，从而补充粘附力。
参考图3，第二反射层170在垂直方向上相对于入射光引起了光的相长干涉以减少第一反射层120的光吸收，从而增大反射率。然而，由于由有源层140产生的光不总是垂直入射至反射电极，所以以等于或大于临界角的角度造成除了垂直入射的光之外的光的全反射率。
介电部171必须足够薄以使相长干涉最大化。即，介电部171的厚度等于垂直入射光的波长的四分之一。然而，相对于不是垂直入射光的光，必须导致全反射。当介电部171具有较小的厚度以增加垂直入射光的相长干涉时，可能会由于在光和等离子体激光之间的相互作用而在大于临界角的预定角处出现增加的光吸收。
具体地，在布儒斯特角处显著地出现上述吸收，在该角度处入射到电介质上的光束之中的平行偏振光束全部被透射。透射电介质的光或隐失波到达金属层(即，介电部171下方的第一反射层120)。由于光的光子与金属层中的电子的结合而产生的偏振光在金属中被吸收。
因此，考虑到上述问题，优选地，需要增加介电部171(即，第二反射层170)的厚度。考虑到垂直入射光和非垂直入射光，优选地，第二反射层170的厚度d可以大于光的波长。当介电部171的厚度d增大时，第一反射层120和透射介电部171的光以及隐失波之间的距离变大。因此，可以防止透射介电部171的光和隐失波的吸收。即，即使当由有源层140产生的光以大于临界角的角度入射时，也可以减少光和等离子体激光之间的相互作用。
图5是示出了根据第二反射层厚度而随入射角变化的反射率的曲线图。图6是示出了根据第二反射层厚度而变化的反射电极的反射率的曲线图。在下文中，将参考图1、图5、和图6进行描述。
在图5中，当半导体发光器件100是蓝色LED以及介电部171由SiO2形成时，测量根据入射角的反射率。图5是示出了当第二反射层170(即，介电部171)的厚度为79nm、236nm、和550nm时的反射率的曲线图。首先，当介电部171的厚度为79nm时，在大于临界角的角度处反射率急剧下降。然而，当介电部171的厚度为236nm时，在如当介电部171的厚度为79nm时进行观察的大于临界角的角度处不存在急剧下降。介电部171的厚度增加(即，厚度为236nm)导致了在大于临界角的入射角处其反射率大于厚度为79nm时的反射率。
当介电部171具有大于蓝光波长的550nm的厚度时，在大于临界角的入射角处获得了高反射率。因此，介电部171的厚度越大，就在大于临界角的入射角处获得更高的反射率。
图6是示出了根据第二反射层170(即，介电部171)的厚度而变化的反射率的曲线图。在图6的曲线图中，通过对根据介电部171的三维厚度而变化的反射率进行积分来计算全反射率。根据计算结果，当介电部171的厚度接近对应于蓝光波长的厚度(约为500nm)时，获得了99％的全反射率。
因此，优选地，包括在第二反射层中的介电部的厚度等于或大于由有源层产生的光的波长。然而，厚度优选地为2μm以下。这是因为当介电部171的厚度超过2μm时，介电部171会与第一导电类型半导体层130分离。
图7A是示出了根据第二反射层的大小和位置而变化的电流的示图。图7B示出了根据第二反射层的大小和位置而变化的光提取的示图。由于衬底310和410、第一导电类型半导体层330和430、有源层340和440、第二导电类型半导体层350和450，以及第二半导体类型电极360和460与图1中的相同，所以将省略其描述。
优选地，在根据本发明实施例的半导体发光器件中，一个介电部或多个介电部中的一个形成在位于第二导电类型电极之下的第二反射层的区域上。此外，优选地，任意一个介电部的面积等于或大于第二导电类型电极的面积。
通常，优选地，在半导体发光器件的光提取表面上没有物体，这是因为物体会不利地影响光提取。参考图7A，第二导电类型电极360位于第二导电类型半导体层350上，这会不利地影响光提取效率。在图7A中，介电部371垂直地位于第二导电类型电极360之下。由于电流不流经介电部371，所以电流341流经反射层370的接触孔372。因此，优选地，介电部371位于第二导电类型电极360之下，增大了反射率，并减少了由在第二导电类型电极360和第二反射层370之间的有源层340的区域产生的光的量。
由于电流没有流经介电部371，因此期望电流不会在区域A中充分传播。区域A越小，就可以获得越好地电流传播。
同时，在图7B中，第二反射层470具有面积小于第二导电类型电极460的面积的介电部471。此时，在位于第二导电类型电极460之下的有源层440的区域中发射光。所发射的光被第二导电类型电极460遮蔽并再次移动进入半导体发光器件400中。因此，当介电部471的面积小于第二导电类型电极460时，在位于第二导电类型电极460之下的区域中发射光而引起光损耗，因而，会不利地影响光提取效率。
因此，优选地，位于第二导电类型电极360之下的多个介电部371中的任意一个的面积与第二导电类型电极360的面积几乎相同。
如上所述，根据本发明示例性实施例的半导体发光器件具有良好的光提取效率。在半导体发光器件中，形成了厚度等于或大于光的波长的介电层，并将其与金属反射层一起用作反射电极，从而增加了反射层的全反射率，以有效地反射移动进入该器件中的光。
此外，根据本发明实施例的半导体发光器件可以保持有效的发光面积并增加反射层的反射率，从而防止了工作电压的增加。
尽管已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行修改和变化。
Claims (11)
1.一种半导体发光器件，包括：
衬底；
叠层，具有顺序地堆叠在所述衬底上的第一导电类型半导体层、有源层、和第二导电类型半导体层；以及
反射电极，设置在所述衬底和所述叠层之间，用于反射由所述有源层产生的光，所述反射电极包括：
第一反射层，设置在所述衬底上并包括反射由所述有源层产生的光的导电反射材料；
第二反射层，设置在所述第一反射层上，包括反射由所述有源层产生的光的一个或多个介电部，和填充有导电填料以将所述第一导电类型半导体层和所述第一反射层电连接的一个或多个接触孔，并且所述第二反射层的厚度大于所产生的光的波长。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述导电反射材料是Ag或Al。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一反射层在其部分或整个表面包括Ni。
4.根据权利要求3所述的半导体发光器件，其中，Ni的含量为所述第一反射层的总重量的10wt％。
5.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，每个所述介电部的厚度均为2μm以下。
6.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，每个所述介电部的折射率均低于所述第二导电类型半导体层的折射率。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，每个所述介电部均为SiO2或SiN。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，还包括在所述第二导电类型半导体层上的第二导电类型电极，
其中，任意一个所述介电部均位于所述第二反射层的一个区，所述区位于所述第二导电类型电极之下。
9.根据权利要求8所述的半导体发光器件，其中，任何一个所述介电部的面积均等于或大于所述第二导电类型电极的面积。
10.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，填充在所述接触孔中的所述导电填料是与所述导电反射材料相同的材料。
11.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述衬底是包括Ni、Cu、和Si中的任何一种的导电衬底。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070073494 | 2007-07-23 | ||
| KR10-2007-0073494 | 2007-07-23 | ||
| KR1020070073494A KR100843426B1 (ko) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | 반도체 발광소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101355130A true CN101355130A (zh) | 2009-01-28 |
| CN101355130B CN101355130B (zh) | 2010-09-22 |
Family
ID=39823599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101347362A Active CN101355130B (zh) | 2007-07-23 | 2008-07-23 | 半导体发光器件 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7687818B2 (zh) |
| JP (1) | JP5348461B2 (zh) |
| KR (1) | KR100843426B1 (zh) |
| CN (1) | CN101355130B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102194959A (zh) * | 2010-03-10 | 2011-09-21 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明*** |
| CN106848018A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | Led组件、发光装置和电子设备 |
| CN108110100A (zh) * | 2016-11-24 | 2018-06-01 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置及其制造方法 |
| CN108133998A (zh) * | 2012-11-05 | 2018-06-08 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
| CN109308845A (zh) * | 2017-07-26 | 2019-02-05 | 财团法人工业技术研究院 | 光学补偿结构 |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736623B1 (ko) | 2006-05-08 | 2007-07-09 | 엘지전자 주식회사 | 수직형 발광 소자 및 그 제조방법 |
| DE102007029370A1 (de) * | 2007-05-04 | 2008-11-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips |
| WO2009010762A1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Photonstar Led Limited | Vertical led with conductive vias |
| US7915629B2 (en) * | 2008-12-08 | 2011-03-29 | Cree, Inc. | Composite high reflectivity layer |
| US9461201B2 (en) * | 2007-11-14 | 2016-10-04 | Cree, Inc. | Light emitting diode dielectric mirror |
| US8898089B2 (en) * | 2008-06-24 | 2014-11-25 | Visa U.S.A. Inc. | Dynamic verification value system and method |
| CN101661980B (zh) * | 2008-08-27 | 2012-06-20 | 璨圆光电股份有限公司 | 具反射层的发光组件及其反射层的结构 |
| KR101552104B1 (ko) | 2009-01-20 | 2015-09-14 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 |
| KR101064082B1 (ko) | 2009-01-21 | 2011-09-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
| KR101210172B1 (ko) | 2009-03-02 | 2012-12-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
| KR100969160B1 (ko) * | 2009-03-10 | 2010-07-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| JP2010251531A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2010278112A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Hitachi Cable Ltd | 半導体発光素子 |
| US9362459B2 (en) * | 2009-09-02 | 2016-06-07 | United States Department Of Energy | High reflectivity mirrors and method for making same |
| US9435493B2 (en) * | 2009-10-27 | 2016-09-06 | Cree, Inc. | Hybrid reflector system for lighting device |
| KR101081278B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2011-11-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 그 제조방법 |
| TWI412161B (zh) * | 2009-11-06 | 2013-10-11 | Semileds Optoelectronics Co | 發光二極體裝置 |
| KR101189405B1 (ko) | 2009-12-01 | 2012-10-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법 |
| KR101138976B1 (ko) | 2010-03-24 | 2012-04-25 | 서울옵토디바이스주식회사 | 발광다이오드 |
| US9105824B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-08-11 | Cree, Inc. | High reflective board or substrate for LEDs |
| US9012938B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-04-21 | Cree, Inc. | High reflective substrate of light emitting devices with improved light output |
| KR101047720B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2011-07-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 |
| KR101701510B1 (ko) | 2010-07-09 | 2017-02-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 |
| US8764224B2 (en) | 2010-08-12 | 2014-07-01 | Cree, Inc. | Luminaire with distributed LED sources |
| JP5258853B2 (ja) | 2010-08-17 | 2013-08-07 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| US9728676B2 (en) | 2011-06-24 | 2017-08-08 | Cree, Inc. | High voltage monolithic LED chip |
| US10243121B2 (en) | 2011-06-24 | 2019-03-26 | Cree, Inc. | High voltage monolithic LED chip with improved reliability |
| US20130001510A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. | Optoelectronic device having current blocking insulation layer for uniform temperature distribution and method of fabrication |
| CN104218128B (zh) * | 2013-05-31 | 2018-12-14 | 晶元光电股份有限公司 | 具有高效率反射结构的发光元件 |
| JP6595801B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2019-10-23 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 発光素子 |
| US10658546B2 (en) | 2015-01-21 | 2020-05-19 | Cree, Inc. | High efficiency LEDs and methods of manufacturing |
| KR102342718B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2021-12-23 | 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | 적색 발광소자 및 조명장치 |
| US11239394B2 (en) * | 2016-03-18 | 2022-02-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Semiconductor device and display device including the same |
| KR101805301B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2017-12-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 광추출효율 향상을 위한 p-형 오믹 접합 전극 패턴을 구비한 자외선 발광 다이오드 소자 |
| GB2549951B (en) * | 2016-05-03 | 2019-11-20 | Metodiev Lavchiev Ventsislav | Light emitting structures and systems on the basis of group-IV material(s) for the ultra violet and visible spectral range |
| CN107507920B (zh) * | 2017-09-22 | 2024-05-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 有机电致发光二极管、显示基板及其制作方法、显示装置 |
| EP3503224B1 (en) * | 2017-12-22 | 2021-01-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting device and display apparatus including the same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08328457A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Central Glass Co Ltd | ホログラフィック表示装置 |
| US5917202A (en) * | 1995-12-21 | 1999-06-29 | Hewlett-Packard Company | Highly reflective contacts for light emitting semiconductor devices |
| US6784462B2 (en) * | 2001-12-13 | 2004-08-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | Light-emitting diode with planar omni-directional reflector |
| JP4122785B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2008-07-23 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子 |
| JP2004214276A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Morio Taniguchi | 有機半導体レーザ |
| JP2006269912A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光素子及びその製造方法 |
| JP2008288248A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Hitachi Cable Ltd | 半導体発光素子 |
-
2007
- 2007-07-23 KR KR1020070073494A patent/KR100843426B1/ko active IP Right Grant
-
2008
- 2008-07-22 US US12/177,517 patent/US7687818B2/en active Active
- 2008-07-23 JP JP2008189774A patent/JP5348461B2/ja active Active
- 2008-07-23 CN CN2008101347362A patent/CN101355130B/zh active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102194959A (zh) * | 2010-03-10 | 2011-09-21 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明*** |
| CN108133998A (zh) * | 2012-11-05 | 2018-06-08 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
| CN108110100A (zh) * | 2016-11-24 | 2018-06-01 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置及其制造方法 |
| CN106848018A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-06-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | Led组件、发光装置和电子设备 |
| CN109308845A (zh) * | 2017-07-26 | 2019-02-05 | 财团法人工业技术研究院 | 光学补偿结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5348461B2 (ja) | 2013-11-20 |
| JP2009027175A (ja) | 2009-02-05 |
| US7687818B2 (en) | 2010-03-30 |
| CN101355130B (zh) | 2010-09-22 |
| KR100843426B1 (ko) | 2008-07-03 |
| US20090026478A1 (en) | 2009-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101355130B (zh) | 半导体发光器件 | |
| CN102460744B (zh) | 具有反射结构的半导体发光二极管及其制造方法 | |
| CN102163684B (zh) | 发光器件封装和照明*** | |
| JP6053453B2 (ja) | 発光素子 | |
| CN102386294B (zh) | 发光元件 | |
| KR100862453B1 (ko) | ＧａＮ 계 화합물 반도체 발광소자 | |
| CN102237463B (zh) | 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及发光*** | |
| KR101767101B1 (ko) | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN104037281A (zh) | 半导体发光元件及其制造方法 | |
| CN102214756B (zh) | 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明*** | |
| CN102163669B (zh) | 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明*** | |
| US9548426B2 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
| CN101809771B (zh) | 具有镜层的薄膜发光二极管及其制造方法 | |
| KR101047792B1 (ko) | 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 | |
| KR101669122B1 (ko) | 발광 소자 패키지 | |
| CN102148318B (zh) | 发光器件封装及其制造方法、以及照明*** | |
| EP2827387B1 (en) | Light emitting device | |
| CN105529385A (zh) | 发光器件、发光器件封装以及包括该封装的照明装置 | |
| CN102163665A (zh) | 发光器件和制造发光器件的方法 | |
| CN102163686B (zh) | 发光器件、发光器件封装以及照明*** | |
| CN102194936B (zh) | 发光器件、发光器件封装、以及照明*** | |
| KR20120002130A (ko) | 플립칩형 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| KR20130065451A (ko) | 발광소자 | |
| CN105264678B (zh) | 发光二极管介质镜 | |
| KR101700792B1 (ko) | 발광 소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SAMSUNG LED CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG ELECTRO-MECHANICS CO., LTD. Effective date: 20100926 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100926 Address after: Gyeonggi Do Korea Suwon Patentee after: Samsung LED Co., Ltd. Address before: Gyeonggi Do, South Korea Patentee before: Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG LED CO., LTD. Effective date: 20121211 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121211 Address after: Gyeonggi Do, South Korea Patentee after: Samsung Electronics Co., Ltd. Address before: Gyeonggi Do Korea Suwon Patentee before: Samsung LED Co., Ltd. |