[发明专利]发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

实施方案涉及发光器件、用于制造发光器件的方法、发光器件封装和照明系统。

背景技术

LED(发光器件)是将电能转换成光能的化合物半导体器件，并且能通过调节化合物半导体的组成比来发射具有不同颜色的光。

例如，由于具有高的热稳定性和宽的能带隙，所以氮化物半导体已经在光学器件和高功率电子器件的开发领域中得到重视。具体而言，包含氮化物半导体的蓝色、绿色和紫外光发射器件已经被商业化并广泛使用。

此外，当比较常规光源如荧光灯和白炽灯时，氮化物半导体发光器件具有诸如低功耗、半永久性寿命、快速响应速度、稳定性和生态友好性的优点。氮化物半导体发光器件的应用扩展至用作用于CCFL(冷阴极荧光灯)的替代物的发光二极管背光(其构成LCD(液晶显示器)的背光)、用作用于荧光灯或白炽灯的替代物的白光发射二极管照明器件、车辆前灯和信号灯。

为了扩展氮化物半导体发光器件的应用范围，必须基本上开发用于发光器件的高效率的技术。

在根据相关技术的发光器件中，当施加正向电压时，从基于N型电子注入层注入的电子与从基于P型GaN的空穴注入层注入的空穴复合，使得辐射与导带和价带之间的能隙对应的能量。能量主要以热或光的形式发射。发光器件以光的形式发射能量。

根据相关技术，由于空穴具有比电子大的有效质量，所以空穴的移动性明显低于电子的移动性。

此外，根据相关技术，活化的空穴浓度低于电子浓度。

因此，根据相关技术，光主要从靠近P型GaN层的阱层发射，使得光发射效率降低。相应地，光特性可能变差。

此外，根据相关技术，在除靠近P型GaN层的有源层的阱层之外的另一阱层中存在低载流子分布，使得空穴和电子的复合对发光强度的贡献可被降低。

发明内容

本发明提供一种能够提高发光强度的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装件和照明系统。

此外，实施方案提供能够提高发光强度且同时使所发射的光的波长变化最小化的发光器件以及制造发光器件的方法、发光器件封装件和照明系统。

根据实施方案，提供一种发光器件，其包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层上包括阱层和势垒层的有源层和在所述有源层上的第二导电半导体层。所述阱层包括最靠近所述第一导电半导体层且具有第一能带隙的第一阱层、最靠近所述第二导电半导体层且具有第三能带隙的第三阱层和介于所述第一和第二阱层之间且具有第二能带隙的第二阱层。所述第三阱层的第三能带隙大于所述第二阱层的第二能带隙。

根据实施方案，提供一种用于制造发光器件的方法。所述方法包括形成第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层上形成有源层和在所述有源层上形成第二导电半导体层。所述有源层的形成包括形成最靠近所述第一导电半导体层且具有第一能带隙的第一阱层、形成最靠近所述第二导电半导体层且具有第三能带隙的第三阱层和形成在所述第一和第二阱层之间且具有第二能带隙的第二阱层。所述第二阱层的形成在第三生长温度下进行，所述第三阱层的形成在第四生长温度下进行，并且所述第四生长温度高于第三生长温度。

此外，根据实施方案，根据实施方案的发光器件封装件包括封装体部、在所述封装体部上的至少一个电极层、与电极层电连接的发光器件和在所述发光器件上的模制构件。

此外，根据实施方案，照明系统可包括预定的衬底和包括设置在衬底上的发光器件封装件的发光模块。

附图说明

图1是显示根据实施方案的发光器件的截面视图；

图2是显示根据实施方案的发光器件的部分截面视图；

图3是显示根据第一实施方案的发光器件的能带图的视图；

图4是显示根据第一实施方案的发光器件的生长温度随时间变化的图；

图5A是显示根据第一实施方案的发光器件的输出变化的图；

图5B是显示根据第一实施方案的发光器件的工作电压变化的图；

图5C是显示根据第一实施方案的发光器件的反向电压变化的图；

图5D是显示根据第一实施方案的发光器件的内部光发射效率变化的图；

图6是显示根据第二实施方案的发光器件的能带隙图的视图；

图7是显示根据第二实施方案的发光器件的能带隙图的另一实例的视图；

图8是显示根据第二实施方案的发光器件的生长温度随时间变化的图；

图9是显示根据第二实施方案的发光器件的输出变化的图；

图10是显示根据第三实施方案的发光器件的能带的视图；