CN102148307B - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光器件。发光器件包括：导电支撑构件；导电支撑构件上的发光结构，发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；以及发光结构上的电极。发光结构包括在发光结构的上部分上注入氧气的氧气注入区域。电极包括第一区域和第一区域上的第二区域，并且第一区域的氧气浓度高于第二区域的氧气浓度。

Description

发光器件
技术领域
本发明涉及发光器件和发光器件封装。
背景技术
发光二极管(LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。近年来，随着LED的亮度逐渐地增加，将LED作为用于显示器的光源、用于交通工具的光源、以及用于照明***的光源的使用已经增加。通过使用荧光材料或者通过组合分别发射三原色的LED，可以实施发射白光并且具有优秀的效率的LED。
LED的亮度取决于各种条件，诸如有源层的结构、能够有效地将光提取到外部的光提取结构、在LED中使用的半导体材料、芯片大小、以及包封LED的成型构件的类型。
发明内容
实施例提供一种发光器件和发光器件封装。
在一个实施例中，发光器件包括：导电支撑构件；导电支撑构件上的发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、和在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；以及发光结构上的电极。所述发光结构包括在发光结构的上部上注入氧气的氧气注入区域。该电极包括第一区域和在所述第一区域上的第二区域，并且第一区域的氧气浓度高于第二区域的氧气浓度。
在另一实施例中，发光器件封装包括：封装主体；封装主体上的第一和第二电极层；以及封装主体上的发光器件，发光器件被电气地连接到第一和第二电极层。该发光器件包括：导电支撑构件；导电支撑构件上的发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、和在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；以及发光结构上的电极。所述发光结构包括在发光结构的上部上注入氧气的氧气注入区域。该电极包括第一区域和在第一区域上的第二区域，并且第一区域的氧气浓度高于第二区域的氧气浓度。
根据实施例，能够减少电极和半导体层之间的接触电阻，并且能够提高发光效率。
附图说明
图1是根据实施例的发光器件的横截面图。
图2是图1中的A部分的扩展视图。
图3是根据实施例的发光器件的平面图。
图4是根据修改示例的发光器件的平面图。
图5是根据另一修改示例的发光器件的平面图。
图6是示出根据示例性实施例和比较实施例的发光器件中的发光结构和电极之间的界面的示例性分析结果的图。
图7是示出根据示例性实施例和比较实施例的发光器件中的原子浓度的图。
图8是根据示例性实施例和比较实施例的发光器件的电压-电流图。
图9至图15是示出根据实施例的发光器件的制造方法的横截面图。
图16是根据又一修改示例的电极的扩展视图。
图17是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的横截面图。
图18是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的背光单元的分解透视图。
图19是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的照明单元的透视图。
具体实施方式
在下面的描述中，将理解的是，当层(或者膜)被称为是在另一层或者基板“上”时，它能够直接地在另一层或者基板上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称为是在另一层“下”时，它能够直接地在另一层下面，并且也可以存在一个或者多个中间层。另外，还将会理解的是，当层被称为是在两个层“之间”时，它能够是两个层之间唯一的层，或者也可以存在一个或者多个中间层。另外，将会基于附图描述单词“上”或者“下”。
在附图中，为了示出的清楚，层和区域的尺寸被夸大。另外，每个部分的尺寸没有反映真实尺寸。
在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、发光器件的制造方法、发光器件封装、以及照明***。
图1是根据实施例的发光器件100的横截面图，并且图2是图1中的A部分的扩展视图。图3是根据实施例的发光器件100的平面图。
参考图1和图3，根据实施例的发光器件100可以包括：导电支撑构件160；导电支撑构件160上的粘附层158；粘附层158上的反射层157；反射层157上的欧姆接触层156；粘附层158的上表面上的***区域处的保护层155；欧姆接触层156和保护层155上的发光结构145；发光结构145的至少侧表面上的钝化层163；发光结构145的上表面上的电极170；以及电极170和发光结构145之间的氧化物层165。发光结构145可以包括在其上部注入氧气的氧气注入区域。
导电支撑构件160支撑发光器件100，并且和电极170一起将电力提供到发光结构145。
导电支撑构件160可以包括从由Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo以及诸如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe、或者GaN的载具晶圆组成的组中选择的至少一个。
粘附层158可以形成在导电支撑构件160上。粘附层158可以形成在发光结构145和导电支撑构件160之间以结合它们。粘附层158包括阻挡金属、结合金属等等。例如，粘附层158可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、In、Bi、Cu、Ag、以及Ta中的至少一个。
反射层157可以形成在粘附层158上。反射层157反射从发光结构层145输入的光，从而使其能够提高发光器件100的光提取效率。反射层157可以由具有高反射效率的金属组成。例如，反射层157可以包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Cu、Au、Hf或者其合金中的至少一个。
欧姆接触层156形成在反射层157上。欧姆接触层156欧姆接触发光结构145以有效地将电力提供到发光结构145。欧姆接触层156可以选择性地包括透明导电材料或者金属。例如，欧姆接触层156可以由包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一个的多层或者单层形成。
反射层157和欧姆接触层156不限于上述。因此，可以只形成反射层157和欧姆接触层156中的一个，或者可以省略反射层157和欧姆接触层156。
保护层155可以形成在粘附层158的上表面的***区域处。换言之，保护层155可以形成在发光结构145和粘附层158之间的***区域处。保护层155增加从发光结构145到粘附层158和导电支撑构件160之间的距离，从而防止电气短路。
保护层155可以包括从氧化物、氮化物、或者绝缘材料选择的透明材料。例如，保护层155可以选择性地包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、ZrO2、Nb2O5、TiO2。
发光结构145可以形成在欧姆接触层156和保护层155上。
发光结构145是产生光的结构并且可以包括多个化合物半导体层。例如，例如，发光结构145包括第一导电类型半导体层130、第一导电类型半导体层130下面的有源层140、以及有源层140下面的第二导电类型半导体层150。为了便于解释，将会按顺序描述第二导电类型半导体层150、有源层140、以及第一导电类型半导体层130。
例如，第二导电类型半导体层150可以包括p型半导体层。p型半导体层可以包括诸如InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN、或者InN的具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。另外，p型半导体层可以被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的p型掺杂物。
有源层140可以形成在第二导电类型半导体层150上。通过第一导电半导体层130注入的电子(或者空穴)可以在有源层140处与通过第二导电半导体层150注入的空穴(电子)复合，从而有源层140基于根据有源层140的本征材料的能带的带隙差发射光。
有源层140可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构、或者量子线结构，但是实施例不限于此。
有源层140可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。在有源层140具有多量子阱(MQW)的情况下，有源层140可以由多个阱层和多个势垒层形成。例如，有源层140具有多对InGaN阱层/GaN势垒层。
被掺杂有n型或者p型掺杂物的包覆层(未示出)能够形成在有源层140的上面和/或下面。包覆层可以包括AlGaN层或者InAlGaN层。
第一导电类型半导体层130可以形成在有源层140上。例如，第一导电类型半导体层130可以包括n型半导体层。n型半导体层可以包括诸如InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、InGaN、AlN、或者InN的具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。另外，n型半导体层可以被掺杂有诸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的n型掺杂物。
同时，与上述相反，第一导电类型半导体层130可以包括p型半导体层，并且第二导电类型半导体层150可以包括n型半导体层。而且，包括n型或者p型半导体层的第三导电类型半导体层(未示出)可以位于第一导电类型半导体层130上。因此，发光器件100可以包括N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的至少一个。另外，在第一导电类型半导体层130和第二导电类型半导体层150中，掺杂物的浓度可以是均匀的或者不均匀的。即，发光结构145能够具有各种结构，并且实施例不限于此。
在实施例中，注入氧气的氧气注入区域135可以形成在发光结构145的上部分(即，第一导电类型半导体层130的上部分)上。例如，通过氧气等离子体处理工艺可以形成氧气注入区域135，但是其不限于此。
在第一导电类型半导体层130包括氮化镓(GaN)的情况下，并且通过在第一导电类型半导体层130上形成氧气注入区域135将镓(Ga)外扩散到第一导电类型半导体层130的上表面。
即，通过氧气注入区域中包含的氧气引导包含在第一导电类型半导体层130中的Ga以在上表面中移动。因此，第一导电类型半导体层130的上表面变成富镓区域。
在电极170形成在富镓区域上的情况下，与第一导电类型半导体层的表面是氮气(N2)位于上表面的N面的情况相比较，电极170和富镓区域之间的接触电阻减少。例如，接触电阻可以处于大约1*10-3Ω·cm2至大约5*10-3Ω·cm2(第一导电类型半导体层的表面是N面的情况的大约百分之一)的范围内。因此，根据实施例，通过形成氧气注入区域135能够大大地减少电极170和富镓区域之间的接触电阻。因此，能够提高发光器件100的发光效率并且能够减少发光器件100的驱动电压。
而且，在电极170和发光结构145之间，通过被包含在氧气注入区域135中的氧气和被包含在电极170的底表面中的金属的化合可以形成氧化物层165。
因为通过被包含在氧气注入区域135中的氧气和被包含在电极170中的金属的化合来形成氧化物层165，所以氧化物层165具有小于氧气注入区域135的厚度和电极170的厚度的厚度。而且，因为通过被包含在氧气注入区域135中的氧气和被包含在电极170中的金属的化合来形成氧化物层165，所以氧化物层165和电极170在平面视图中具有相同的形状，如图3中所示，但是不限于此。在图3中，氧化物层165和电极170在发光结构145的中心区域处具有矩形形状。然而，实施例不限于此。因此，如图4中所示，氧化物层1165和电极1170可以分别具有中心区域处的第一部分165a和170a和在对角方向上朝着角从第一部分165a和170a延伸的第二部分165b和170b。或者，如图5中所示，氧化物层2165和电极2170可以包括具有开口部分P的直线部分。因此，能够容易地扩展电流。
再次参考图1和图2，氧化物层165可以包括金属氧化物。例如，氧化物层165可以包括CrO、TiO2、Al2O3、AgO、以及NiO中的至少一个。氧化物层165的材料取决于电极170的底表面的材料。
氧化物层165可以具有大约
Figure BSA00000433406000081
至大约
Figure BSA00000433406000082
的厚度，并且因此，电流能够通过隧道效应很好地流动。另外，通过容易相互反应的氧气和金属的化合来形成氧化物层165。因此，能够防止具有高绝缘性(诸如，CrN、GaO)的材料的产生，从而最小化电极170和发光结构145之间的接触电阻的增加。
在下文中，将会参考图6至图8更加详细地描述根据实施例的发光器件。
在图6中示出根据示例性实施例和比较示例的发光器件中的发光结构和电极之间的界面的示例性分析结果。通过AES(俄歇电子能谱)来测量结果。在示例性实施例中，氧气被注入发光结构145。在比较示例中，氧气没有被注入到发光结构。
参考图6，与氧气注入区域没有形成在根据比较实施例的发光结构的情况(Y)相比较，在氧气注入区域135形成在根据示例性实施例的发光结构145的情况(X)下，在发光结构145和电极170之间产生的氧气峰值的宽度得到扩宽。
氧气峰值的宽度的增加是因为电极170和发光结构145之间的界面处的氧气化合物的产生。因此，能够看到形成了氧化物层165。
在图7的(a)中示出根据示例性实施例的发光器件中的原子浓度，并且在图7的(b)中示出根据比较实施例的发光器件中的原子浓度。
更加详细地，第一导电类型半导体层130包括GaN、电极170包括具有Cr的第一层171，具有Ni的第二层172，以及具有Au的第三层173。示例性实施例和比较实施例的不同之处仅在于，在示例性实施例中氧气被注入发光结构145中并且在比较实施例中氧气没有被注入到发光结构。
参考图7的(a)，能够看到部分C形成在部分A和部分B之间。在这里，在部分A(即，发光结构部分)中Ga和N的浓度高，在部分B(即，电极部分)中Cr、Ni以及Au的浓度高，并且在部分C(即，氧化物层部分)中Cr和O的浓度高。即，能够看到的是，通过被包含在第一层171中的Cr和氧气的化合在发光结构145和电极170之间形成具有CrO的氧化物层165。另一方面，在图7的(b)中，没有形成氧化物层部分。
最后，通过TLM(传递长度方法)测量根据示例性实施例和比较实施例的发光器件的电压-电流。
参考图8，能够看到根据示例性实施例的情况(X)的接触电阻小于根据比较实施例的情况(Y)的接触电阻。即，根据示例性实施例，发光结构145和电极170之间的接触电阻能够减少，并且因此能够提高发光效率。
同时，富Ga区域和氧化物层165的一部分可以相互重叠，并且因此，可能的是，没有清楚地区分氧化物层和富Ga区域。在这样的情况下，如上述结果所示的，在发光结构145和电极170之间，氧化物层165和富Ga区域可以共存。
再次参考图1和图2，电极170可以形成在氧化物层165上。电极170可以与导电支撑构件160一起将电力提供到发光器件100。
如图2中所示，电极170可以具有多个层。
更加详细地，作为最下层的第一层171包括与发光结构145形成欧姆接触的金属。例如，第一层171可以包括Cr、Cr合金、Al、Al合金、Ti、Ti合金、Ag、Ag合金、Ni或者Ni合金中的至少一个。
作为最高层的第三层173包括能够被容易地结合的金属。例如，第三层173可以形成为包括Au、Al、Cu、或者Cu合金中的至少一个的单层或者多层结构。
第一层171和第三层173之间的第二层172可以包括能够防止第一层171和第三层173之间的互扩散的材料。例如，第二层172可以包括Ni、Ni-合金、Ti、或者Ti-合金中的至少一个。然而，实施例不限于电极170的上述结构。
钝化层163可以形成在发光结构145的至少侧表面上。钝化层163可以形成为将发光结构145的侧表面与外电极(未示出)电气地绝缘，但是不限于此。
如所示的，钝化层163的一端可以形成在发光结构145的上表面上，并且钝化层163的另一端可以形成在保护层155上。然而，本发明不限于此。
例如，钝化层163可以包括SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、或者Al2O3，但是不限于此。
在下文中，将会详细地描述根据实施例的用于发光器件100的制造方法。
图9至图15是示出根据实施例的发光器件100的制造方法的横截面图。
参考图9，发光结构145可以形成在生长衬底110上。
生长衬底110可以由例如蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge中的至少一个制成，但是其不限于此。
通过在生长衬底110上生长第一导电类型半导体层130、有源层140、以及第二导电类型半导体层150可以形成发光结构145。
例如，使用MOCVD(金属有机化学气相沉积)方法、CVD(化学气相沉积)方法、PECVD(等离子体增强化学气相沉积)方法、MBE(分子束外延)方法、HVPE(氢化物气相外延)方法等可以形成发光结构145，但是不限于此。
同时，可以形成缓冲层(未示出)以减少由于发光结构145和生长衬底110之间的晶格常数差导致的晶格错配。
参考图10，保护层155可以形成在发光结构145的上表面的***区域处。
例如，使用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)方法、电子束沉积方法等等可以形成保护层155，但是其不限于此。
参考图11，欧姆接触层156、反射层157、粘附层158、以及导电支撑构件160可以顺序地形成在发光结构145上。
例如，通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)方法、电子束方法、溅射方法等等可以形成欧姆接触层156、反射层157、以及粘附层158。在欧姆接触层156、反射层157、或者粘附层158由金属形成的情况下，其可以通过镀方法形成。
通过镀方式或者沉积方式可以形成导电支撑构件160。或者，通过结合方式可以附着单独的导电支撑构件160。
参考图12，可以从发光结构145移除生长衬底110。
通过激光剥离方法或者蚀刻方法可以移除生长衬底110，但是其不限于此。图12示出图11中所示的结构被翻转的情况，因为在图11的发光结构145的底表面处执行移除生长衬底的工艺和后续工艺。
参考图10，发光结构层145沿着单元芯片区域进行隔离蚀刻，从而分离多个发光结构145。例如，通过诸如电感耦合等离子体(ICP)方法的干法蚀刻方法可以执行隔离蚀刻。
通过去除生长衬底110来暴露发光结构145的第一导电类型半导体层130的上表面。
参考图13，氧气被注入到第一导电类型半导体层130的暴露的上区域，从而形成氧气注入区域163。
例如，通过氧气等离子体处理工艺可以形成氧气注入区域163。
即，通过形成氧气注入区域163引导包含在第一导电类型半导体层130中的Ga以朝着它的上表面移动。因此，第一导电类型半导体层130的表面变成富Ga区域。
如上所述，富Ga区域实现从大约1*10-3Ω·cm2至大约5*10-3Ω·cm2的低接触电阻。因此，根据实施例，能够减少发光器件100的驱动电压并且能够提高发光器件100的发光效率。
参考图14，电极170可以形成在第一导电类型半导体层130上。
通过被包含在第一导电类型半导体层130处的富Ga区域中的氧气和被包含在电极170的底表面中的金属的化合可以形成具有从
Figure BSA00000433406000131
至
Figure BSA00000433406000132
的厚度的氧化物层165。
因此，氧化物层165可以包括金属氧化物。例如，氧化物层165可以包括CrO、TiO2、Al2O3、AgO或者NiO中的至少一个。因为氧化物层165薄，所以电流能够通过隧道效应在电极170和发光结构145之间很好地流动。而且，能够防止具有高绝缘性的材料(诸如，CrN，GaO)的产生。
参考图15，发光结构145进行隔离蚀刻并且钝化层163形成在发光结构145的至少侧表面上。然后，能够提供根据实施例的发光器件100。
通过上述隔离蚀刻，多个发光器件100能够被分离为单元器件。例如，通过诸如电感耦合等离子体(ICP)方法的干法蚀刻方法可以执行隔离蚀刻。
通过诸如PECVD、溅射、或者电子束沉积的沉积方式可以形成钝化层163。
在上述实施例中，氧化物层165形成在电极170和发光结构145之间，但是不限于此。因此，如图16中所示，可能的是，没有单独地形成氧化物层165(在图1中)。在这样的情况下，第一区域172a的氧气浓度高于第二区域172b的氧气浓度。在这里，电极172的第一区域172a与发光结构145(在图1中)(更加详细地，第一导电类型半导体层130)相邻，并且第二区域172b形成在第一区域172a上。第一区域172a包括被包含在电极172的最下层中的金属。例如，第一区域172a可以包括CrO、TiO2、Al2O3、AgO、或者NiO。在这里，第一区域172a可以比电极172的最下层(即第一层1711)薄。在上面描述了第一、第二、以及第三层1711、172、以及173，并且将会省略详细描述。
图17是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的横截面图。
参考图17，根据实施例的发光器件封装包括：封装主体20；第一和第二电极层31和32，该第一和第二电极层31和32被安装在封装主体20上；根据实施例的发光器件100，其被安装在封装主体20上，并且电气地连接至第一和第二电极层31和32；以及成型构件40，该成型构件40包封发光器件100。
封装主体20可以形成为包括硅材料、合成树脂材料、或者金属材料，并且可以具有围绕发光器件100的倾斜表面。
第一电极层31和第二电极层32被电气分离，并且向发光器件100提供电力。而且，第一和第二电极层31和32可以反射从发光器件100产生的光从而增加光效率，并且可以将从发光器件100产生的热发射到外部。
发光器件100可以被安装在封装主体20上，或者被安装在第一电极层31或第二电极层32上。
通过使用引线结合方法、倒装芯片方法、或者贴片方法中的任何一个，可以将发光器件100电气地连接到第一电极层31和第二电极层32。
成型构件40可以包封并且保护发光器件100。而且，荧光材料可以被包括在成型构件40中，以改变从发光器件100发射的光的波长。
根据当前实施例的发光器件封装可以安装至少一个根据前述实施例的发光器件，但是本发明不限于此。发光器件封装可以包括被排列在基板上的多个发光器件封装。诸如导光面板、棱镜片、扩散片、荧光片等等的多个光学构件可以被布置在从发光器件封装发射的光的路径上。发光器件封装、基板、以及光学构件可以用作背光单元或者照明单元，并且照明***可以包括，例如，背光单元、照明单元、指示器单元、灯、路灯等等。
图18是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的背光单元的分解透视图。图18的背光单元1100是照明***的一个示例，并且本发明不限于此。
参考图18，背光单元1100可以包括底盖1140、设置在底盖1140中的导光构件1120、以及设置在导光构件1120的下面或者导光构件1120的至少一个侧表面上的发光模块1110。而且，反射片1130可以被设置在导光构件1120的下面。
底盖1140可以形成为盒形形状，其顶表面开口使得能够容纳导光构件1120、发光模块1110、以及反射片1130。底盖1140可以由金属或者树脂材料形成，但是本发明不限于此。
发光模块1110可以包括：基板700和安装在基板700上的多个发光器件封装600。多个发光器件封装600将光提供给导光构件1120。在根据当前实施例的发光模块1110中，示例性示出的是，发光器件封装600被安装在基板700上，但是根据实施例的发光器件可以直接地安装在基板700上。
如图18中所示，可以将发光模块1110设置在底盖1140的至少一个内侧表面上，并且因此可以将光提供到导光构件1120的至少一个侧表面。
还理解的是，发光模块1110可以被设置在底盖1140内的导光构件1120下面，以朝着导光构件1120的底表面提供光。然而，由于可以根据背光单元1100的设计来修改此构造，所以本发明不限于此。
导光构件1120可以被设置在底盖1140内。导光构件1120可以将从发光模块提供的光转换为平面光源，并且将转换的平面光源导向显示面板(未示出)。
例如，导光构件1120可以是导光面板(LGP)。例如，LGP可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、COC、以及聚萘二甲酸乙二酯树脂中的一个形成。
光学片1150可以被设置在导光构件1120上。
例如，光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片中至少一种。例如，通过堆叠的扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片可以构造光学片1150。在这样的情况下，扩散片1150均匀地扩散从发光模块1110发射的光，并且通过聚光片将扩散光聚集在显示面板(未示出)上。这时，从聚光片发射的光是随机偏振的光，并且亮度增强片可以增加从聚光片发射的光的偏振。例如，聚光片可以是水平和/或垂直棱镜片。而且，例如，亮度增强片可以是双亮度增强膜。而且，荧光片可以是包括荧光材料的透明板或膜。
反射片1130可以被设置在导光构件1120的下面。反射片1130朝着导光构件1120的发光表面反射从导光构件1120的底表面发射的光。
反射片1130可以由例如PET、PC、PVC树脂等的具有良好的反射率的树脂材料形成，但是本发明不限于此。
图19是根据实施例的包括发光器件或者发光器件封装的照明单元的透射图。图19的照明单元1200是照明***的示例，并且本发明不限于此。
参考图19，照明单元1200可以包括：壳体1210、被安装在壳体1210中的发光模块1230、以及安装在壳体1210中以被提供有来自于外部电源的电力的连接端子。
壳体1210可以优选地由具有良好的热屏蔽特性的材料形成，例如，由金属材料或者树脂材料形成。
发光模块1230可以包括：基板700和安装在基板700上的发光器件封装600。在根据当前实施例的发光模块1230中，示例性示出的是，发光器件封装600被安装在基板700上，但是根据实施例的发光器件可以被直接地安装在基板700上。
基板700可以是其上印刷有电路图案的绝缘体基板，并且可以包括，例如，普通的印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB等等。
而且，基板700可以由有效地反射光的材料形成，并且可以以能够有效地反射光的颜色，例如，白色、银色等形成其表面。
至少一个发光器件封装600可以被安装在基板700上。发光器件封装600中的每一个可以包括至少一个发光二极管(LED)。发光二极管可以包括发射红、绿、蓝或者白光的彩色LED，和发射紫外线(UV)的UV LED。
发光模块1230可以具有数个LED的组合，以获得所期望的颜色和亮度。例如，发光模块1230可以具有白光LED、红光LED、以及绿光LED的组合，以获得高显色指数(CRI)。荧光片可以进一步被设置在从发光模块1230发射的光的路径上。荧光片转换从发光模块发射的光的波长。例如，当从发光模块1230发射的光具有蓝光波长带时，荧光片可以包括黄荧光材料，使得从发光模块1230发射并且穿过荧光片的光最终呈现为白光。
连接端子1220可以电气地连接至发光模块1230，以向发光模块1230提供光。如图19中所示，可以将连接端子1220螺纹耦合到外部电源，但是本发明不限于此。例如，连接端子1220可以以插头类型制成，并且***到外部电源中，或者可以通过电源线连接到外部电源。
如上所述，照明***可以在光的行进路径上包括导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片中的至少一种，以获得所期望的光学效果。
如上所述，由于根据本实施例的照明***包括具有高发光效率的能够发射光的发光器件封装或者发光器件，所以照明***能够表现出优秀的特性。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的任何引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中，在多个位置出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构、或特性时，认为结合实施例中的其它实施例来实现这样的特征、结构或特性也在本领域技术人员的认识范围内。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开内容的原理的精神和范围内的其它修改和实施例。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，主题组合布置的组成部件和/或布置方面的多种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，对于本领域的技术人员来说，替代的使用也将是显而易见的。

Claims (13)

1.一种发光器件，包括：
导电支撑构件；
所述导电支撑构件上的发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；以及
所述发光结构上的电极，
其中所述发光结构包括在所述发光结构的上部分上注入氧气的氧气注入区域，以及
其中所述第一导电类型半导体层包括氮化镓，并且所述第一导电类型半导体层的上表面包括富镓区域，
其中所述电极包括第一区域和所述第一区域上的第二区域，并且所述第一区域的氧气浓度高于所述第二区域的氧气浓度，
其中所述电极的第一区域形成氧化物层，
其中所述氧化物层的厚度处于0.1
Figure FDA0000379490140000011
至100
Figure FDA0000379490140000012
的范围内。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述发光结构的上部分包括氮化镓（GaN），并且通过所述氧气注入区域中的所述氧气将镓外扩散到所述发光结构的上表面。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述氧气注入区域包括富镓区域。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一区域包括金属氧化物。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一区域包括从由CrO、TiO2、Al2O3、AgO或者NiO组成的组中选择的至少一个。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述电极包括多个层。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述第一区域包括金属，所述金属被包括在与所述发光结构相邻的所述电极的第一层中。
8.根据权利要求7所述发光器件，其中所述电极的第一层包括金属，所述金属与所述发光结构形成欧姆接触。
9.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述电极的第一层包括从由Cr、Cr-合金、Al、Al-合金、Ti、Ti-合金、Ag、Ag-合金、Ni以及Ni-合金组成的组中选择的至少一个。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述氧化物层的厚度小于所述电极的厚度。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述氧化物层的厚度小于所述发光结构的厚度。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述氧化物层和所述电极在平面视图中具有相同的形状。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述发光结构和所述电极之间的接触电阻处于1*10-3Ω·cm2至5*10-3Ω·cm2的范围内。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101020945B1 (ko) * 2009-12-21 2011-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
KR101782081B1 (ko) * 2010-08-30 2017-09-26 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP5899734B2 (ja) * 2011-09-16 2016-04-06 日亜化学工業株式会社 発光装置
US20140091330A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Helio Optoelectronics Corporation Led package structure with transparent electrodes
CN103413875B (zh) * 2013-09-09 2016-05-11 聚灿光电科技股份有限公司 一种led芯片的pn台阶、led芯片以及led芯片的pn台阶的制作方法
CN104795316A (zh) * 2015-04-17 2015-07-22 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种集成电阻的制造方法
CN105511149B (zh) * 2016-01-28 2020-03-31 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
TWI605682B (zh) * 2016-08-12 2017-11-11 郭哲豪 可撓式量子點太陽能聚光片及其製備方法
DE102017002332B4 (de) * 2017-03-13 2019-11-07 Azur Space Solar Power Gmbh Leuchtdiode
JP2023509343A (ja) * 2019-12-11 2023-03-08 ナノシス， インコーポレイテッド ダイ転送中の部分レーザリフトオフプロセス、および、それによって形成される構造
US11626532B2 (en) 2021-01-06 2023-04-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for forming light emitting diodes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655786A2 (en) * 2004-11-08 2006-05-10 Samsung Electro-mechanics Co., Ltd Method of forming electrode for compound semiconductor device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2514566A1 (fr) * 1982-02-02 1983-04-15 Bagratishvili Givi Dispositif emetteur de lumiere semi-conducteur a base de nitrure de gallium et procede de fabrication dudit dispositif
US4608305A (en) * 1984-06-18 1986-08-26 Texon, Inc. Binder and shoeboard products containing three heat reactive resins
JP2967743B2 (ja) 1997-01-14 1999-10-25 日本電気株式会社 ｎ型窒化ガリウム系半導体のコンタクト電極及びその形成方法
JP3457511B2 (ja) * 1997-07-30 2003-10-20 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
JP2002353144A (ja) 2001-05-23 2002-12-06 Ricoh Co Ltd ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体およびその作製方法および半導体装置
JP2005136156A (ja) 2003-10-30 2005-05-26 Shin Etsu Handotai Co Ltd ＺｎＯ系半導体発光素子およびその製造方法
TWI292631B (en) * 2005-02-05 2008-01-11 Epistar Corp Light emitting diode and method of the same
JP4536568B2 (ja) * 2005-03-31 2010-09-01 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Ｆｅｔの製造方法
JP4225510B2 (ja) 2005-07-06 2009-02-18 昭和電工株式会社 化合物半導体発光ダイオードおよびその製造方法
JP2007235000A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Eudyna Devices Inc 半導体の処理方法、半導体装置およびその製造方法
EP1863324A1 (en) 2006-06-02 2007-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element and light emitting device
KR100874653B1 (ko) 2007-07-30 2008-12-17 고려대학교 산학협력단 질화물 발광소자 및 그 제조 방법
JP4954039B2 (ja) * 2007-11-29 2012-06-13 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP2010225767A (ja) 2009-03-23 2010-10-07 Panasonic Corp 窒化物半導体発光素子およびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1655786A2 (en) * 2004-11-08 2006-05-10 Samsung Electro-mechanics Co., Ltd Method of forming electrode for compound semiconductor device

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