CN103633197A - 发光装置 - Google Patents

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contact layer
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conductive semiconductor
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权五敏
元钟学
徐宪真
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Abstract

本发明公开了一种发光装置,该发光装置包括:发光结构,至少包括第一导电性半导体层、有源层、以及第二导电性半导体层;电极层,位于发光结构上;以及接触层,位于发光结构与电极层之间,且包括氮化物半导体层。

Description

发光装置
技术领域
本实施例涉及一种发光装置。
背景技术
发光二极管(LEDs)是将电能转换成光能而产生光的半导体发光装置。
由于发光二极管可以获得高亮度的光并且可以具有半永久的寿命,发光二极管已经广泛用作显示器、交通工具或照明装置(lighting device)的光源。
发明内容
本实施提供了能够降低驱动电压以减少能耗的发光装置。
本实施例提供了能够提高光强和发光效率的发光装置。
本实施例提供了能够提高光提取效率的发光装置。
根据实施例,提供一种发光装置,包括:发光结构,至少包括第一导电性半导体层、有源层、第二导电性半导体层;电极层,位于发光结构上;以及接触层,位于发光结构与电极层之间,且包括氮化物半导体层。
根据实施例,提供一种发光装置,包括:衬底;发光结构,位于衬底上,并至少包括第一导电性半导体层、有源层、以及第二导电性半导体层;电极层,位于发光结构上;以及接触层,位于发光结构和电极层之间,且包括氮化物半导体层。接触层部分地形成在第二导电性半导体层上。
根据实施例,提供一种发光装置,包括:发光结构,至少包括第一导电性半导体层、有源层、以及第二导电性半导体层;接触层,位于发光结构上包括氮化物半导体层;电极层,位于发光结构上;以及凹-凸结构,位于接触层与电极层之间。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的发光装置的剖视图。
图2是示出根据第一实施例的驱动电压的变化的曲线图。
图3是示出根据第一实施例的光功率(optical power)的变化的柱状图。
图4是示出光功率根据接触层的厚度和接触层的生长温度而变化的曲线图。
图5是示出根据第二实施例的发光装置的剖视图。
图6是示出图5的电极层的一种形状的俯视图。
图7是示出图5的电极层的另一形状的俯视图。
图8是示出根据第三实施例的发光装置的剖视图。
图9是示出根据第四实施例的发光装置的剖视图。
图10是示出根据第五实施例的发光装置的剖视图。
图11是示出根据第六实施例的发光装置的剖视图。
图12是示出根据第七实施例的发光装置的剖视图。
图13是示出根据第一实施例的侧向型(lateral-type)发光装置的剖视图。
具体实施方式
在实施例接下来的描述中,将会理解的是,当层膜、区域、图案或结构被称为在另一衬底、层膜、区域、垫或图案“上”或“下”时,其能够“直接”或“间接”在另一衬底、层膜、区域、垫或图案上,或者一个或多个中间层也可以存在。将参考附图描述这样的每一层的位置。
下文中,将参考附图描述实施例。为方便或清楚的目的,附图中示出的每层膜的厚度和尺寸可以被扩大、省略或示意性地示出。此外,每一元件的尺寸不完全反映实际尺寸。
图1是示出根据第一实施例的发光装置的剖视图。
参考图1,根据第一实施例的发光装置可以包括衬底1、设置在衬底1上的发光结构9、设置在发光结构9上的电极层13、以及***在发光结构9与电极层13之间的接触层11。
接触层11可以以接触结构被命名。换句话说,接触层11和接触结构不仅基本上具有相同的作用和相同的结构,而且可以基本上具有相同材料。
由于衬底1起到支撑作用,衬底1必须具有极大的硬度、耐腐蚀性和低热膨胀系数,并且还包括具有与发光结构9之间小的晶格常数差异的材料。例如,衬底1可以包括由蓝宝石、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP和Ge组成的群中选择的至少一个,但是实施例不限于此。
尽管未示出,缓冲层可以***在衬底1和发光结构9之间,但实施例不限于此。
可以形成缓冲层以减少衬底1与发光结构9之间的大的晶格常数差距。换句话说,缓冲层可以形成在衬底1上,发光结构9可以形成在缓冲层上。在这种情况下,由于发光结构9表现出与缓冲层之间的小的晶格常数差差异,因而发光结构9稳定地生长在缓冲层上而不会失败,使得电和光特性能够得以提高。
例如,缓冲层可以具有衬底1与发光结构9的晶格常数之间的中间晶格常数。
发光结构9可以包括多个化合物半导体层,多个化合物半导体层至少包括第一导电性半导体层3、有源层5、以及第二导电性半导体层7。例如,第三半导体层可以设置在第一导电性半导体层3下面,并且第四半导体层可以设置在第二导电性半导体层7上面。第三半导体层和第四半导体层中的至少一个可以包括掺杂剂或可以不包括掺杂剂。
尽管未示出,发光结构9还可以包括电子阻挡层,但实施例不限于此。电子阻挡层被***在有源层5和第二导电性半导体层7之间以阻挡从第一导电性半导体层3产生的并且被提供至有源层5的第一载流子(也就是电子),以防止该第一载流子没有留在有源层5而被转移至第二导电性半导体层7。例如电子阻挡层可以形成在有源层5上,并且第二导电性半导体层7可以形成在电子阻挡层上。
参考图1,有源层5可以设置在第一导电性半导体层3上,并且第二导电性半导体层7可以设置在有源层5上。
第一导电性半导体层3、有源层5、第二导电性半导体层7通过生长工艺顺序地形成在衬底1上。生长工艺可以通过使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)执行,但实施例不限于此。
缓冲层、第一导电性半导体层3、有源层5、电子阻挡层、第二导电性半导体层7、以及第三和第四半导体层可以包括Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。
缓冲层、第一导电性半导体层3、有源层5、电子阻挡层、第二导电性半导体层7、以及第三和第四半导体层可以包括氮化物半导体层。
例如,缓冲层可以包括单层或多层,该单层或多层包括从GaN、AlN、InN、AlGaN和InGaN组成的群中选择的材料。例如,第一导电性半导体层3、有源层5和第二导电性半导体层7可以包括从InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN、以及AlInN组成的群中选择的至少一种。
例如,第一导电性半导体层3可以是包括N型掺杂剂的N型半导体层,第二导电性半导体层7可以是包括P型掺杂剂的P型半导体层,但是实施例不限于此。N型掺杂剂可以包括Si、Ge或Sn,并且P型掺杂剂可以包括Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。
例如,第一导电性半导体层3可以包括4E18至8E18的掺杂浓度,第二导电性半导体层7可以包括8E19至3E20的掺杂浓度,但是实施例不限于此。
第一导电性半导体层3可以包括多个半导体层,多个半导体层可以包括相同的化合物半导体材料或彼此不同的化合物半导体材料。
第二导电性半导体层7可以包括多个半导体层,该多个半导体层可以包括相同的化合物半导体材料或彼此不同的化合物半导体材料。
如果第一和第二导电性半导体层3和7包括相同的化合物半导体材料,则这些半导体层可以具有包含不同含量的化合物半导体材料。
有源层5可以通过从第一导电性半导体层3发射的第一载流子(例如电子)和从第二导电性半导体层7发射的第二载流子(例如空穴)的复合产生光,该光具有与能带隙差值对应的波长,该能带隙差值依赖于组成有源层5的材料而变化。
有源层5可以包括多量子阱(MQW)结构、量子点结构或量子线结构中的一种。有源层5可以通过重复层叠势阱(well)层和势垒(barrier)层的一个循环而形成。重复势阱层和势垒层的循环的次数可以依赖于发光装置的特性而变化。
例如,有源层5可以包括InGaN/GaN的循环、InGaN/AlGaN的多循环、InGaN/InGaN的循环、AlGaN/AlGaN的循环中的一种。势垒层的带隙可以比势阱层的带隙大。
根据第一实施例的发光装置可以被采用在具有侧向型结构的发光装置中。此外,根据第一实施例的发光装置可以被采用在倒装芯片(flip-chip)型结构的发光装置或垂直结构的发光装置中。
电极层13可以设置在发光结构9上。电极层13可以包括透光性(transmissive)导电材料或反射性导电材料,但实施例不限于此。
例如透光性导电材料可以包括从ITO、IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-Ga ZnO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的群中选择的一种或其叠层,但实施例不限于此。
例如,反射性导电材料可以包括从由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及Hf组成的群中选择的一个或其叠层,但实施例不限于此。
例如,如果电极层13包括透光性导电材料,从发光结构9的有源层5产生的光可以通过电极层13被传送并且向上引导。在侧向型发光装置中,可以使用包括透光性导电材料的电极层13。
如果电极层13包括反射性导电材料,从发光结构9的有源层5发出的光可以通过电极层13被反射并且被向上引导。在具有倒装芯片型结构或垂直结构的发光装置中可以使用包括反射性透光导电材料的电极层13。
因此,根据光的出光面方向,电极层13可以包括透光性导电材料或反射性导电材料。
为便于解释,在根据第一实施例的发光装置中电极层13可以包括透光性导电材料,但实施例不限于此。
电极层13允许电流流过电极层13的整个区域,即在水平方向上流动,并且允许电流从电极层13流动到第二导电性半导体层7,即在垂直方向上流动,使得电流能够均匀地流过发光结构9的有源层5的整个区域。
为此目的,当电极层13可以包括透光性导电材料以传送光时,电极层13具有允许电流流动的导电特性。
因此,如果给电极层13供电,电流能够通过电力分布于电极层13的整个区域。由于分布于电极层13整个区域的电流以垂直方向流动至发光结构,因而电流均匀地流过发光结构9的有源层5的整个区域。因此,由于通过有源层5的整个区域产生具有均匀亮度或均匀强度的光,从而能够提高发光效率。
如果没有形成电极层13,具有长方形形状或圆形形状的图案形状的电极(未示出)与第二导电性半导体层7部分地接触。图案形状的电极不是穿过第二导电性半导体层7的整个区域而得以形成的,而是形成在第二导电性半导体层7的一部分处。因此,由于电流主要流动至垂直于图案形状的电极的发光结构9的有源层5,因而光仅在有源层5的该区域中集中地产生,而不在有源层5的其余区域中产生。因此,光不仅无规律地产生,并且会显著地降低整个发光效率。
接触层11可以***在发光结构9与电极层13之间。详细地,接触层11可以***在第二导电性半导体层7与电极层13之间,如果另一半导体层设置在第二导电性半导体层7上,接触层11可以***在另一半导体层和电极层13之间。
接触层11最小化电极层13与发光结构9之间的接触电阻。
换句话说,由于电极层13与发光结构9之间的接触电阻能够被接触层11最小化,因而电流能够更容易地从电极层13被引入到发光结构9。因此,光能够通过较低驱动的电压得以产生,同时还具有与没有接触层11的发光装置相同的亮度。
根据第一实施例,尽管具有接触层11的发光装置具有比没有接触层11的发光装置低的驱动电压,但是具有接触层11的发光装置也能够获得与没有接触层11的发光装置相同亮度的光。
接触层11可以包括与发光结构9类似的Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。接触层11可以包括氮化物半导体层。
在接触层11中,掺杂剂可以添加到Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料以获得导电特性。掺杂剂可以包括如上所述的P型掺杂剂或N型掺杂剂。
例如,接触层11可以包括从由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN、以及AlInN组成的群中选择的至少一种。例如,N型掺杂剂可以包括Si、Ge、或Sn,并且P型掺杂剂可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、或Ba。
接触层11包括氮化物半导体层,使得接触层11可以采用如上所述的相同的生长设备与衬底1上发光结构9和生成的缓冲层一起顺序形成,该实施例不限于此。
接触层11可以包括与掺杂到第一和第二导电性半导体层3和7其中之一的掺杂剂相同的掺杂剂。
接触层11可以包括具有与组成第一和第二导电性半导体层3和7其中之一的掺杂剂的极性相同的极性的掺杂剂。例如,尽管接触层11和第一导电性半导体层3都可以包括N型掺杂剂,但该实施例不限于此。
尽管接触层11可以包括与构成第一和第二导电性半导体层3和7其中之一的半导体材料相同的半导体材料,但该实施例不限于此。例如,接触层11可以包括GaN,并且第一和第二导电性半导体层3和7中的一个可以包括GaN。
接触层11可以形成在第二导电性半导体层7的整个区域上。换句话说,接触层11可以具有与至少第二导电性半导体层7相同的尺寸。
接触层11的驱动电压或光强可以根据厚度、掺杂浓度、和\或生长温度而变化。
根据第一实施例,获得了能够降低驱动电压并且提高光强的接触层11的最优条件。
当接触层11可以具有如图2所示的
Figure BDA00003729313000071
Figure BDA00003729313000072
的厚度时,驱动电压得以降低。优选地,例如,接触层11可以具有
Figure BDA00003729313000073
Figure BDA00003729313000074
的厚度。
第一样品表示具有比参考样品的厚度大两倍的厚度的接触层11,并且第二样品表示具有比参考样品的厚度大三倍的厚度的接触层11。
参考样品的驱动电压是3.208V。相反,第一样品的驱动电压是3.175V,并且第二样品的驱动电压是3.018V。
因此,随着接触层11厚度的增加,驱动电压降低。
但是,随着接触层11厚度的增加,光强降低。因此,优选地,接触层11的最大厚度为
Figure BDA00003729313000075
换句话说,如果接触层11的厚度大于
Figure BDA00003729313000076
驱动电压可被降低,而光强也会降低。
例如,随着接触层11的掺杂浓度增加,光强可以提高。
如图3所示,使用两个样品(第三样品和第四样品)进行实验。
尽管图3中未示出参考样品,但是图3的参考样品可以具有与图2的参考样品相同的条件。
第三样品表示具有比参考样品大三倍的厚度的接触层11,并且第四样品表示具有比参考样品高两倍的浓度的接触层11。
第三样品表现出在大约134mW的光功率处的高频率,而第四样品表现出在大约142mw的光功率处的高频率。
根据第一实施例的发光装置,接触层可以具有0.7·1018cm-3至3·1018cm-3的掺杂浓度,但是该实施例不限于此。优选地,接触层11可以具有1.5·1018cm-3至2.5·1018cm-3的掺杂浓度。更详细地,接触层11可以具有2.0·1018cm-3的掺杂浓度,但实施例不限于此。
接触层的光功率可以根据生长温度而变化。
例如,接触层11可以具有660℃至700℃的生长温度,但实施例不限于此。优选地,接触层11可以具有670℃至685℃的生长温度。更优选地,接触层11具有680℃的生长温度。
如图4所示,接触层11在0.7E18至3E18的掺杂浓度、660℃至700℃的生长温度和
Figure BDA00003729313000081
的厚度可以获得最大的光功率。
随着光功率提高,光强增大。因此,根据实施例,随着光功率的提高,最优的生长温度、最优的厚度、和/或最优的掺杂浓度可以增大光强。
图5是示出根据第二实施例的发光装置的剖面图。
第二实施例与第一实施例相似,除了接触层11是部分地形成。相同的附图标记被分配给具有与根据第一实施例的元件相同的功能、形状、和/或材料的根据第二实施例的元件,其细节将省略。
参考图5,根据第二实施例的发光装置可以包括衬底1、发光结构9、接触层11、以及电极层13。
接触层11可以设置在发光结构9的第二导电性半导体层7上。接触层11可以***在电极层13与发光结构9的第二导电性半导体层7之间。
电极层13可以通过接触层11与第二导电性半导体层7接触。
电极层13的一部分可以与第二导电性半导体层7接触,并且电极层13的另一部分可以与接触层11接触。
接触层11可以包括形成在多个图案11a之间的多个孔21。在这种情况下,孔21通过完全穿透接触层11的顶表面和底表面而形成。
包括图案11a和孔21的接触层11可以通过在第二导电性半导体层7的整个区域上生长化合物半导体层之后通过图案化工艺来图案化化合物半导体层而得以形成。
尽管接触层11的图案11a和孔21可以具有图6和图7所示的形状,但该实施例不限于此。
如图6所示,接触层11以条纹形状形成。接触层11的每个孔21可以以沿一个方向而纵向形成,并且图案11a可以形成在孔21之间。相邻的图案11a可以互相连接。相邻的图案11a可以在其至少一侧互相连接。相邻的图案11a可以通过孔21互相间隔开来。第二导电性半导体层7的顶表面可以通过接触层11的孔21部分地被暴露。
如图7所示,接触层11可以以格(lattice)形状或网(grid)形状形成。
接触层11可以包括具有矩形形状的孔21并且图案11a可以互相连接以包围孔21。
电极层13可以通过孔21与第二导电性半导体层7的顶表面接触。
电极层13的底表面可以具有包括多个突起19的凹-凸结构。电极13的突起19的底表面可以与第二导电性半导体层7接触,电极层13的突起19的侧面与孔21的内侧面接触。此外,除了突起19之外的电极13的底表面可以与接触层11的顶表面接触。
突起19形成在电极层13的底表面上以增大接触层11与第二导体性半导体层7之间的接触面积,由此避免电极层13从发光结构9剥离。此外,由于凹-凸结构形成在电极层13的底表面上,光能够更容易被提取至外部,使得能够提高光提取效率。
图8是示出根据第三实施例的发光装置的剖视图。
第三实施例与第一实施例或第二实施例相似,除了接触层11包括多个沟槽23。相同的附图标记被分配给具有与根据第一或第二实施例的元件相同的功能、形状、和/或材料的根据第三实施例的元件,其细节将省略。
参考图8,根据第三实施例的发光装置包括衬底1、发光结构9、接触层11、以及电极层13。
接触层11可以设置在发光结构9的第二导电性半导体层7上。接触层11可以设置在电极层13与发光结构9的第二导电性半导体层7之间。
接触层11可以包括形成在图案11a之间的沟槽23。在这种情况下,沟槽23可以具有凹向接触层11的顶表面的形状。换句话说,沟槽23可以具有通过从接触层11的顶表面凹进预定深度的形状,替代穿透于接触层11的顶表面和底表面。
沟槽23的深度可以在相对于接触层11的厚度的30%至90%的范围内。如果沟槽23的深度等于或小于相对于接触层11的厚度的30%,电极层13与接触层11之间的接触面积减小,使得接触性能会降低。如果沟槽23等于或大于相对于接触层11的厚度的90%,沟槽23的底表面与接触层11的底表面之间的区域的厚度减小,使得电流不能顺畅地通过该区域流动。因此,电流不能顺畅地从沟槽23与接触层11的底表面之间的区域被引入到第二导电性半导体层7。优选地,沟槽23的深度可以在相对于接触层11的厚度的50%至70%的范围内。
尽管沟槽23具有与根据第二实施例的孔21的形状相似的条纹形状或格形状,但实施例不限于此。
接触层11的顶表面可以具有包括多个图案11a和多个沟槽23的凹-凸结构。
电极层13的底表面可以具有包含突起19的凹-凸结构。
电极层13的底表面可以以与形成在接触层11的顶表面上的凹-凸结构的形状对应的形状形成。
电极层13的突起19可以与沟槽23的底表面接触,并且除了突起19之外的电极层13的底表面可以与图案11a的顶表面接触。
因此,电极13更牢固地与接触层11接触,由此避免电极层13从发光结构9剥离。因此,由于凹-凸结构19形成在电极层13的底表面上,因而光能够更容易地被提取到外部,使得光的提取效率提高。
尽管孔或沟槽可以通过蚀刻工艺形成,但该实施例不限于此。
根据第二和第三实施例,接触层11的图案11a的宽度可以等于或大于图案11a之间的孔21或沟槽23的宽度,例如,接触层11的图案11a的宽度宽于图案11a之间的孔21或沟槽23的宽度以增大接触层11与发光结构9之间的接触面积,由此最小化电极层13与发光结构9之间的接触电阻。
孔21和沟槽23可以被称为“凹槽(recess)”。
图9是示出了根据第四实施例的发光装置的剖面图。
如图9所示,第五实施例组合了第二实施例和第三实施例。
换言之,接触层11包括多个孔21和多个沟槽23。孔21和沟槽23的具体细节将在图5和图8中的描述中得到理解。
图10是示出了根据第五实施例的发光装置的剖面图。
第五实施例与第一实例类似,除了接触层11包括凹-凸结构25。相同的附图标记被分配给具有与根据第一实施例的元件相同的功能、形状、和/或材料的根据第五实施例的元件,其细节将省略。
如图10所示,根据第五实施例的发光装置,接触层11可以设置在发光结构9的第二导电性半导体层11与电极层13之间。
接触层11的顶表面可以包括凹-凸结构25。凹-凸结构25可以从接触层11形成。换句话说,通过蚀刻接触层11的顶表面,接触层11的顶表面被部分地去除,使得可以形成凹-凸结构25。
尽管未在图中示出,但是凹-凸结构可以与接触层11分离地形成。
凹-凸结构25可以随机或均匀地形成。
由于电极层13设置在凹-凸结构25上,电极层13的底表面可以具有与凹-凸结构25的形状对应的形状。
由于从发光结构9产生的光容易通过凹-凸结构25被提取到外部,从而能够提高光提取效率。
因此,由于凹-凸结构25使得电极层13与接触层11之间的接触面积增大,从而电极层13可以更牢固地与接触层11接触。
图11是示出根据第六实施例的发光装置的剖视图,并且图12是示出根据第七实施例的发光装置的剖视图。
第六实施例与第二实施例类似,并且第七实施例与第三实施例类似。换句话说,第六实施例具有根据第二实施例的凹-凸结构25形成在接触层11上的特征,第七实施例具有根据第三实施例的凹-凸结构25形成在接触层11上的特征。
相同的附图标记被分配给具有与根据第二或三实施例的元件相同的功能、形状、和/或材料的根据第六或第七实施例的元件,其细节将省略。
根据第六实施例,凹-凸结构25形成在除了孔21之外的接触层11的顶表面上。
根据第七实施例,凹-凸结构25形成在除了沟槽23之外的接触层11的顶表面上。
凹-凸结构25可以通过蚀刻接触层11的顶表面形成或可以与接触层11分离地形成。
根据第一至第七实施例的发光装置可以应用于侧向型发光装置。此外,根据第一至第七实施例的发光装置可以应用于倒装芯片型发光装置或垂直型发光装置。
图13是示出根据第一实施例的侧向型发光装置的剖视图。侧向型发光装置额外包括第一和第二电极15和17。侧向型发光装置基本上与根据图1的实施例的发光装置相同,除为了形成第一电极15而去除了一部分发光结构9之外。因此,相同的附图标记将被分配给具有与根据图1的实施例的发光装置相同功能的侧向型发光装置的元件,其细节将省略。
同时,本领域普通技术人员能够容易地基于根据图1的实施例的发光装置理解在下文中没有描述的元件的特征。
参考图13,侧向型发光装置可以包括衬底1、设置在衬底1上的发光结构9、设置在发光结构9上的电极层13、在发光结构9与电极层13之间的接触层11、设置在发光结构9的第一区域中的第一电极15、以及设置在发光结构9的第二区域中的第二电极17。
尽管发光结构9可以包括多个化合物半导体层,多个化合物半导体层至少包括第一导电性半导体层3、有源层5、以及第二导电性半导体层7,但实施例不限于此。
在这种情况下,第一区域可以是第一导电性半导体层3的顶表面的一个区域,第二区域可以是第二导电性半导体层7的顶表面的一个区域,但实施例不限于此。
为了暴露第一导电性半导体层3的顶表面的第一区域,可以蚀刻并且去除部分的第二导电性半导体层7和有源层5。第一导电性半导体层3的顶表面的一部分可以在上述蚀刻工艺中被去除,但实施例不限于此。
第一电极可以形成在第一导电性半导体层3的顶表面的第一区域上,第二电极17可以形成在电极层13的顶表面的第二区域上。
例如,第一和第二电极15和17可以包括选自由Al、Ti、Cr、Ni、Pt、Au、W、Cu和Mo组成的群中的一种或其叠层,但实施例不限于此。
如果将电力施加到第一和第二电极15和17,则电流可以流过在第一和第二电极15和17之间的发光结构9,由于该电流而使得从发光结构9的有源层5产生光。
由于电极层13设置在第二电极17下面,因而电流分布在电极层13的整个区域以均匀地从电极层13的整个区域流动至发光结构9的有源层5的整个区域。因此,由于电流均匀地流过有源层5的整个区域流动而不会集中在一部分有源层5中,因而均匀地产生光,且能够提高整个发光装置的发光效率。
由于设置在电极层13下面的接触层11而使得最小化电极层13与发光结构9之间的接触电阻,从而能够降低驱动电压。
此外,电流能够通过接触层11被更容易地引入到发光结构9,从而能够提高发光效率。
进一步地,凹-凸结构19可以通过图案化接触层11而形成在电极层13的底表面上。由于凹-凸结构19而使得能够提高光提取效率。
尽管图中未示出,但是图13的侧向型发光装置可以应用于发光封装体(package)。发光装置封装体可以包括主体、在主体上的至少一个引线电极(lead electrode)、以及在引线电极或主体上的图13的侧向型发光装置。该发光装置封装体还包括设置在主体上的成型组件(molding member)以包围侧向型发光装置,但该实施例不限于此。
发光装置封装体或图13的侧向型发光装置可以用于显示器、交通工具或照明装置的光源,但实施例不限于此。
在本说明书中任何涉及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等是指结合实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中这些短语出现在各种地方都不是必要涉及相同的实施例。进一步地,当结合任何实施例描述具体的特征、结构或特性时,认为在本领域技术人员的范围内结合其他的实施例实现这样的特征、结构或特性。
尽管已参考多个其示意性实施例描述了实施例,但是应该理解的是能够被本领域普通技术人员设计的多个其他修正和实施例将落入本公开的原理的精神和范围之内。更具体地,在本公开文本、附图和所附权利要求的范围内,元件部分和/或主要组合装置的布局的各种变形和改型是可能的。除了对元件部分和/或装置的变形和改型之外,替代使用对本领域普通技术人员也是明显的。

Claims (20)

1.一种发光装置,包括:
发光结构,至少包括第一导电性半导体层、有源层、以及第二导电性半导体层;
电极层,位于所述发光结构上;
接触层,位于所述发光结构与所述电极层之间,并包括氮化物半导体层。
2.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层包括掺杂剂。
3.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层包括选自由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN、以及AlInN组成的群中的至少一种。
4.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层包括掺杂剂,该掺杂剂具有与构成所述第一和第二导电性半导体层其中之一的掺杂剂的极性相同的极性。
5.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层包括与构成所述第一和第二导电性半导体层其中之一的半导体材料相同的半导体材料。
6.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层具有在
Figure FDA00003729312900011
Figure FDA00003729312900012
范围内的厚度。
7.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层具有在0.7E18至3E18范围内的掺杂浓度。
8.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层包含多个凹槽和设置在所述多个凹槽之间并且互相连接的多个图案。
9.如权利要求8所述的发光装置,其中每个凹槽至少包括孔和沟槽中的一种。
10.如权利要求9所述的发光装置,其中所述电极层具有包括多个突起的底表面。
11.如权利要求10所述的发光装置,其中每个突起形成在所述凹槽中。
12.如权利要求9所述的发光装置,其中所述沟槽具有对应于相对于接触层厚度的30%至90%的深度。
13.如权利要求8所述的发光装置,其中所述图案的宽度等于或宽于所述凹槽的宽度。
14.如权利要求8所述的发光装置,其中所述电极层的底表面具有与所述凹槽的形状相对应的形状。
15.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层具有条纹形状或格形状。
16.如权利要求1所述的发光装置,还包括所述接触层上的凹-凸结构。
17.如权利要求16所述的发光装置,其中所述电极层的底表面具有与所述凹-凸结构的形状相对应的形状。
18.如权利要求16所述的发光装置,其中所述凹-凸结构设置在所述接触层的顶表面。
19.如权利要求1所述的发光装置,其中所述接触层具有比所述第二导电性半导体层的掺杂浓度低的掺杂浓度。
20.如权利要求1所述的发光装置,其中所述电极层包括透光性导电材料和反射性导电材料中的一种。
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