[发明专利]发光器件、发光器件封装以及照明系统

说明书

技术领域

本公开涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。

背景技术

在物理和化学特性方面，III-V族氮化物半导体已经被广泛地用作诸如发光二极管(LED)和激光二极管(LD)的发光器件的核心材料。III-V族氮化物半导体由具有In_xAl_yGa_1-x-yN(其中0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料组成。

LED是下述半导体器件，其通过使用化合物半导体的特性将电变成红外线或者光以输入/输出信号或者用作光源。

具有氮化物半导体材料的LED或LD被应用于用于获得光的发光器件。例如，LED或LD被用作诸如蜂窝电话的键区的发光部分、电子标识牌、以及照明装置的各种产品的光源。

发明内容

实施例提供高效率的发光器件。

实施例提供其有源层和第二导电类型半导体层之间的界面具有不平坦表面的发光器件。

实施例提供其有源层的最上边的势垒层的面积大于其它势垒层的面积的发光器件。

实施例提供具有其内量子效率得以提高的发光器件的照明系统和发光器件封装。

在一个实施例中，发光器件包括：第一导电类型半导体层；在第一导电类型半导体层上的包括多个阱层和多个势垒层的有源层；以及在有源层上的第二导电类型半导体层；其中势垒层之间的至少第一势垒层的上表面包括不平坦表面，并且所述第一势垒层被布置为比离第一导电类型半导体层更接近所述第二导电类型半导体层。

在另一实施例中，发光器件包括：第一导电类型半导体层；在第一导电类型半导体层上的包括阱层和势垒层的有源层；以及在有源层上的第二导电类型半导体层，其中在所述有源层和第一导电类型半导体层之间的接触界面的面积小于在所述有源层和第二导电类型半导体层之间的接触界面的面积。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的发光器件的侧截面图。

图2是示出根据实施例的图1的有源层的能带结构的图。

图3是示出根据第二实施例的发光器件的图。

图4是示出根据第三实施例的发光器件的侧截面图。

图5是示出根据第四实施例的发光器件的侧截面图。

图6是示出具有横向电极结构并且使用图3中所示的实施例的发光器件的侧截面图。

图7是示出具有垂直电极结构并且使用图3中所示的实施例的发光器件的侧截面图。

图8是示出根据实施例的发光器件封装的横截面图。

图9是示出根据实施例的显示装置的图。

图10是示出根据实施例的另一显示装置的图。

图11是示出根据实施例的照明装置的图。

具体实施方式

在实施例的描述中，将理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在基板、每层(或膜)、区域、垫或图案“上”时，它能够“直接”在基板、每层(或膜)、区域、垫或图案上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称为在每层(膜)、区域、垫或结构“下”时，它能够直接在另一层(膜)、另一区域、另一垫、或者另一图案下，或者也可以存在一个或者多个中间层。

为了示出的清楚，每个元件的尺寸可以被夸大，并且每个元件的尺寸可以不同于每个元件的实际尺寸。

在下文中，将会参考附图描述实施例。

图1是示出根据第一实施例的发光器件的侧截面图。

参考图1，发光器件100包括衬底110、缓冲层120、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。

绝缘衬底或者导电衬底可以被用于衬底110。例如，可以使用蓝宝石(Al₂O₃)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge中的至少一个。在衬底110的上表面上，可以形成不平坦图案或者粗糙。在此，不平坦图案可以与衬底110形成为一体或者可以单独地形成。不平坦图案通过更改入射角的临界角可以提高光提取效率。

化合物半导体层可以形成在衬底110上。通过诸如电子束蒸镀器、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、复合型热蒸镀器溅射、金属有机化学气相沉积(MOCVD)等等的设备可以生长化合物半导体层，并且设备不限于所列出的设备。化合物半导体层可以使用II至VI族化合物半导体形成为层或者图案，并且化合物半导体层可以形成为多层。