實(shí)施例涉及發(fā)光器件和照明設(shè)備。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(LED)是一種被用作光源或者被用于通過(guò)使用化合物半導(dǎo)體的特性將電轉(zhuǎn)換成紅外光或者其它的光來(lái)發(fā)送或者接收信號(hào)的半導(dǎo)體器件。

借助于III-V族氮化物半導(dǎo)體的物理和化學(xué)特性，III-V族氮化物半導(dǎo)體被視為用于諸如LED和激光二極管的芯材。

LED不包含諸如在諸如白熾燈或者熒光燈的現(xiàn)有的照明裝置中使用的汞(Hg)的任何環(huán)境污染材料并且，正因如此，具有環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。另外，LED具有壽命長(zhǎng)和功耗低的優(yōu)點(diǎn)。在這一點(diǎn)上，這樣的LED正在取代現(xiàn)有的光源。

對(duì)實(shí)現(xiàn)在發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝的光學(xué)和電氣特性中的增強(qiáng)正在進(jìn)行研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

實(shí)施例提供發(fā)光器件和照明設(shè)備，其具有增強(qiáng)的光學(xué)和電氣特性。

技術(shù)解決方案

在實(shí)施例中，提供一種發(fā)光器件，包括：基板；發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括被布置在基板上的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；反射層，該反射層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)上，該反射層具有在水平方向上彼此相鄰的第一區(qū)域和第二區(qū)域；第一電極，該第一電極被布置成以穿過(guò)在反射層的第一區(qū)域的至少一部分處的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和有源層的方式延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一絕緣層，該第一絕緣層被插入在第一電極和發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面之間以及在第一電極和反射層之間；擴(kuò)散阻擋層，該擴(kuò)散阻擋層被布置在反射層的第二區(qū)域處；第二絕緣層，該第二絕緣層被布置在第一電極和擴(kuò)散阻擋層上；以及第一結(jié)合層和第二結(jié)合層，該第一結(jié)合層和第二結(jié)合層以穿過(guò)第二絕緣層的方式分別被連接到第一電極和擴(kuò)散阻擋層。

擴(kuò)散阻擋層和第一絕緣層可以被布置在反射層上，同時(shí)在與發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度方向垂直的方向上被彼此間隔開。

擴(kuò)散阻擋層和第一電極可以被布置成在與發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度方向垂直的方向上被彼此間隔開。

發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括：底座(sub-mount)；以及第一金屬焊盤和第二金屬焊盤，該第一金屬焊盤和第二金屬焊盤被布置在底座上同時(shí)在水平方向上被彼此間隔開。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層可以分別被連接到第一金屬焊盤和第二金屬焊盤。發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括第一凸塊，該第一凸塊被插入在第一結(jié)合層和第一金屬焊盤之間；以及第二凸塊，該第二凸塊被插入在第二結(jié)合層和第二金屬焊盤之間。

第一絕緣層和第二絕緣層可以分別由不同的材料制成。第一絕緣層和第二絕緣層可以由相同的材料制成。

擴(kuò)散阻擋層可以在發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度方向上具有50nm至數(shù)個(gè)μm的第一厚度。

擴(kuò)散阻擋層可以在其接觸第二區(qū)域處的反射層的部分處具有第一寬度，使得第一寬度等于或者大于第二結(jié)合層的穿過(guò)第二絕緣層的部分的第二寬度。

擴(kuò)散阻擋層和第一電極可以由相同的材料制成。擴(kuò)散阻擋層和第一電極可以分別由不同的材料制成。

擴(kuò)散阻擋層可以在發(fā)光結(jié)構(gòu)的厚度方向上具有第一厚度，使得第一厚度大于第一電極的第二厚度。

擴(kuò)散阻擋層可以包括Ni、Ti、Pt或者W中的至少一個(gè)。

發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括第二電極，該第二電極被電連接到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。擴(kuò)散阻擋層和第二電極可以形成集成結(jié)構(gòu)。

擴(kuò)散阻擋層可以具有圓形、橢圓形或者多邊形的平面形狀。

擴(kuò)散阻擋層和第一絕緣層可以具有相同的平面形狀。擴(kuò)散阻擋層和第一絕緣層可以分別具有不同的平面形狀。

在另一實(shí)施例中，提供一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括：基板；發(fā)光結(jié)構(gòu)，該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括被布置在基板上的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；反射層，該反射層被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)上；第一結(jié)合層和第二結(jié)合層，該第一結(jié)合層和第二結(jié)合層被布置在反射層上；擴(kuò)散阻擋層，該擴(kuò)散阻擋層被局部地插入在反射層和第二結(jié)合層之間；第一電極，該第一電極被布置成以穿過(guò)反射層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和有源層的方式延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一絕緣層，該第一絕緣層被插入在第一電極和發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面之間以及第一電極和反射層之間；以及第二絕緣層，該第二絕緣層被布置在第一電極和擴(kuò)散阻擋層上，其中以穿過(guò)第二絕緣層的方式，第一結(jié)合層和第二結(jié)合層分別被連接到第一電極和擴(kuò)散阻擋層。

在另一實(shí)施例中，提供一種包括發(fā)光器件的照明設(shè)備。

有益效果

在根據(jù)每個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件和照明設(shè)備中，擴(kuò)散阻擋層被插入在反射層和每個(gè)結(jié)合層之間，以防止結(jié)合層的組成原子擴(kuò)散到反射層或者外延層，并且正因如此，能夠避免諸如反射率的惡化、電氣特性的惡化以及發(fā)光效率的惡化的問(wèn)題。另外，擴(kuò)散阻擋層被局部地布置在反射層上并且，正因如此，可以防止或者最小化其剝離。因此，確保高的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的平面圖。

圖2示沿著圖1的線A-A’截取的橫截面圖。

圖3是沿著圖1的線B-B’截取的橫截面圖。

圖4圖示在從圖1和圖2中圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件去除下部結(jié)構(gòu)、第二絕緣層以及第一結(jié)合層和第二結(jié)合層的條件下發(fā)光器件的平面圖，

圖5是解釋在圖1和圖4中圖示的發(fā)光器件的特性的截面圖。

圖6圖示與根據(jù)與在圖1和圖2中圖示的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的另一實(shí)施例的發(fā)光器件的平面圖，下部結(jié)構(gòu)以及第一結(jié)合層和第二結(jié)合層從發(fā)光器件被去除。

圖7a至圖7h是解釋用于制造在圖2中圖示的發(fā)光器件中的上部結(jié)構(gòu)的方法的相應(yīng)的工藝的截面圖。

圖8a和圖8b是解釋用于制造在圖2中圖示的發(fā)光器件中的下部結(jié)構(gòu)的方法的工藝的截面圖。

圖9圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考實(shí)施例，在附圖中圖示了其示例。然而，本公開可以以許多不同的形式被實(shí)施并且不應(yīng)解釋為對(duì)在此提出的實(shí)施例的限制。而是，這些實(shí)施例被提供使得本公開將會(huì)是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本公開的范圍。

將會(huì)理解的是，當(dāng)元件被稱為是在另一元件“上”或者“下”時(shí)，其能夠直接地在另一元件上或者下或者能夠被間接地形成使得也存在中間元件。

當(dāng)元件被稱為是在“上”或者“下”時(shí)，基于元件能夠包括“在元件下”以及“在元件上”。

在不必要求或者暗示在這樣的實(shí)體或者元件之間的任何物理或者邏輯關(guān)系或者順序的情況下，諸如“第一”、“第二”、“上/上方/上部”以及“下/下方/下部”的相對(duì)術(shù)語(yǔ)可以在此被單獨(dú)地使用以區(qū)分一個(gè)實(shí)體或者元件與另一實(shí)體或者元件。

在下文中，將會(huì)參考附圖描述根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件。為了更好的理解，將會(huì)結(jié)合其中發(fā)光器件是倒裝結(jié)合型的情況描述發(fā)光器件，但是實(shí)施例不限于此。為了方便描述，將會(huì)使用每個(gè)附圖中的笛卡兒坐標(biāo)系(x，y，z)描述發(fā)光器件100A和100B，但是可以使用其它的坐標(biāo)系描述實(shí)施例。

圖1圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100的平面圖。圖2是沿著圖1的線A-A’截取的橫截面圖。圖3是沿著圖1的線B-B’截取的橫截面圖。

發(fā)光器件100A可以包括發(fā)光二極管(LED)。LED可以是發(fā)射藍(lán)光、綠光以及紅光的彩色LED、紫外線(UV)LED、深UV LED或者非極性LED?？梢允褂酶鞣N半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的LED的光發(fā)射，但是實(shí)施例不限于此。

參考圖1至圖3，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100A可以包括底座110、基板120、發(fā)光結(jié)構(gòu)130、反射層140、絕緣層150、第一電極162、擴(kuò)散阻擋層(或者包覆層)164、第一芯片結(jié)合層172和第二結(jié)合層174(或者芯片結(jié)合層)、第一凸塊182和第二凸塊184以及第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤和194。

在下文中，基板120、發(fā)光結(jié)構(gòu)130、反射層140、絕緣層150、第一電極162、擴(kuò)散阻擋層(或者第二電極)164以及第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174將會(huì)被稱為是“上部結(jié)構(gòu)”，并且底座110、第一凸塊182和第二凸塊184以及第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194將會(huì)被稱為“下部結(jié)構(gòu)”。從圖1，省略包括元件110和元件182至194的下部結(jié)構(gòu)的圖示。

首先，將會(huì)描述包括元件120至174的上部結(jié)構(gòu)。

在圖2和圖3中圖示的發(fā)光器件100A可以包括包含元件120至174的上部結(jié)構(gòu)和包含元件110以及元件182至194的下部結(jié)構(gòu)。

為了方便描述，將會(huì)結(jié)合如在圖7h中所圖示，上部結(jié)構(gòu)的元件130至174被布置在基板120上的情況，替代如在圖2和圖3中所圖示上部結(jié)構(gòu)的元件130至174被布置在基板120下面的情況，描述包括元件120至174的上部結(jié)構(gòu)。

基板120可以具有透光性并且，正因如此，從有源層134出現(xiàn)的光可以被發(fā)射通過(guò)基板120。例如，基板120可以是由藍(lán)寶石(Al₂O₃)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP或者Ge中的至少一個(gè)制成，但是實(shí)施例不限于此?；?20可以具有允許通過(guò)劃線工藝或者折斷工藝使基板120被容易地分離成單獨(dú)的芯片同時(shí)防止整個(gè)氮化物半導(dǎo)體被彎曲的機(jī)械強(qiáng)度。

緩沖層(未示出)可以被形成在基板120和發(fā)光結(jié)構(gòu)130之間，以執(zhí)行改善在基板120和發(fā)光結(jié)構(gòu)130之間的晶格匹配的功能。例如，緩沖層可以包括AIN或者未被摻雜的氮化物，但是實(shí)施例不限于此。根據(jù)基板120的種類和發(fā)光結(jié)構(gòu)130的種類可以免除緩沖層。

發(fā)光結(jié)構(gòu)130可以被布置在基板120上。發(fā)光結(jié)構(gòu)130可以包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132、有源層134以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136。

第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以被插入在基板120和有源層134之間，并且可以是由半導(dǎo)體化合物制成。特別地，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以是由III-V族或者II-VI族化合物半導(dǎo)體制成。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以被摻雜有第一導(dǎo)電類型摻雜物。例如，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以包括具有Al_xIn_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的化學(xué)式的半導(dǎo)體材料。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以是由InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或者AlGaInP中的至少一個(gè)制成。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層132是n型半導(dǎo)體層時(shí)，第一導(dǎo)電類型摻雜物是諸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的n型摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132可以被形成為具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。

有源層134可以被插入在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136之間。有源層134可以包括單阱結(jié)構(gòu)、多阱結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或者量子線結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。使用III-V族元素的化合物半導(dǎo)體材料，有源層134可以具有阱層和勢(shì)壘層。例如，有源層134可以具有由InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs或者GaP(InGaP)/AlGaP中的至少一個(gè)制成的層對(duì)結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。阱層可以是由具有比勢(shì)壘層低的能帶隙的材料制成。

第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以被布置在有源層134上。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以由半導(dǎo)體化合物制成。特別地，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以由III-V族或者II-VI族化合物半導(dǎo)體制成，并且可以被摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以由具有例如In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的化學(xué)式的半導(dǎo)體材料制成。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以是由AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或者AlGaInP中的至少一個(gè)制成。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層136是p型半導(dǎo)體層時(shí)，第二導(dǎo)電類型摻雜物是諸如Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba的p型摻雜物。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以被形成為具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。

圖4圖示在從發(fā)光器件100A去除包括元件110和元件182至194、第二絕緣層154以及第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174的下部結(jié)構(gòu)的條件下在圖1和圖2中圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件100A的平面圖。

沿著圖4的線C-C’截取的橫截面圖與圖2的相同，并且沿著圖4的線D-D’截取的橫截面圖與圖3的相同。

反射層140可以被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)130的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136上。反射層140可以包括以相鄰的方式在水平方向上排列的第一區(qū)域A11和A12以及第二區(qū)域A2。在此，水平方向可以是與發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向，即，x軸方向垂直的z軸方向。

反射層140可以是具有能夠反射從發(fā)光結(jié)構(gòu)130發(fā)射的光的性質(zhì)的材料。例如，反射層140可以由Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或者其選擇性組合制成。

參考圖2至圖4，可以以穿過(guò)反射層140的第一區(qū)域A11和A12、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136以及有源層134的方式并且以延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132的方式排列第一電極162。即，第一電極162可以被嵌入在第一盲孔中，以被電連接到第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層132。在此，第一盲孔可以意指以分別穿過(guò)反射層140的第一區(qū)域A11和A12、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136以及有源層134的方式延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132的孔。

第一電極162可以由導(dǎo)電材料制成。例如，第一電極162可以由諸如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或者其選擇性組合的導(dǎo)電材料制成。

第一電極162可以是透明導(dǎo)電氧化(TCO)膜。例如，第一電極162可以由上述材料、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁錫(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鎵鋅(GZO)、IrO_x、RuO_x、RuO_x/ITO、Ni/IrO_x/Au或者Ni/IrO_x/Au/ITO中的至少一個(gè)制成，但是實(shí)施例不限于此。

第一電極162可以包括歐姆接觸第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層132的材料。使用具有歐姆特性的反射電極材料，第一電極層162可以被形成為具有單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)谝浑姌O層162執(zhí)行歐姆功能時(shí)，可以不形成單獨(dú)的歐姆接觸層(未示出)。

絕緣層150可以包括第一絕緣層152和第二絕緣層154。

第一絕緣層152可以被插入在發(fā)光結(jié)構(gòu)150的側(cè)表面和第一電極162之間。即，第一絕緣層152可以被插入在第一電極162的側(cè)表面162A和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136的側(cè)表面之間以及第一電極162的側(cè)表面162A和有源層134的側(cè)表面之間。因此，第一電極162和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以被彼此電絕緣，并且第一電極162可以與有源層134電絕緣。

另外，第一絕緣層152可以被插入在第一電極162的側(cè)表面162A和反射層140之間。因此，第一電極162和反射層140可以被彼此電絕緣。

第一絕緣層152可以包括SiO₂、TiO₂、SnO、ZnO、Si_xO_y、Si_xN_y、SiO_xN_y、ITO或者AZO中的至少一個(gè)。

同時(shí)，擴(kuò)散阻擋層164可以被布置在反射層140的第二區(qū)域A2上。即，擴(kuò)散阻擋層164可以被局部地插入在反射層140和第二結(jié)合層174之間。由于擴(kuò)散阻擋層164可以被插入在反射層140和第二結(jié)合層174之間時(shí)，所以能夠防止組成第二結(jié)合層174的材料的原子被擴(kuò)散到反射層140或者發(fā)光結(jié)構(gòu)130中的至少一個(gè)。

為了執(zhí)行上述功能，擴(kuò)散阻擋層164可以包括Ni、Ti、Pt或者W中的至少一個(gè)。同時(shí)，擴(kuò)散阻擋層164可以包括歐姆接觸材料并且，正因如此，可以不布置單獨(dú)的歐姆接觸層(未示出)?？商孢x地，單獨(dú)的歐姆接觸層(未示出)可以被形成在擴(kuò)散阻擋層164上方。

擴(kuò)散阻擋層164可以不僅用于防止第二結(jié)合層174的組成原子的擴(kuò)散，而且作為用于將第二導(dǎo)電類型載流子供應(yīng)到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136的第二電極。雖然擴(kuò)散阻擋層和第二電極層已經(jīng)被描述為組成通過(guò)附圖標(biāo)記“164”指定的單層結(jié)構(gòu)，但是第二電極可以被形成為采用與擴(kuò)散阻擋層分離的層。

參考圖2和圖3，擴(kuò)散阻擋層164和第一絕緣層152可以被布置成在與在反射層140上面的發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向垂直的方向上被彼此間隔開。在此，發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向可以是x軸方向，并且與x軸方向垂直的方向可以是z軸方向。因此，擴(kuò)散阻擋層164和第一絕緣層152可以被布置成在z軸方向上被彼此間隔開在反射層140上面的第二區(qū)域A2的邊界和第三區(qū)域A3的邊界之間的距離。

另外，擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162可以被布置成在與反射層140上面的發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向垂直的方向上被彼此間隔開。在此，發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向可以是x軸方向，并且與x軸方向垂直的方向可以是z軸方向。因此，擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162可以被布置成在z軸方向上被彼此間隔開在第二區(qū)域A2的邊界和第四區(qū)域A4的邊界之間的距離。

當(dāng)?shù)诙Y(jié)合層174的組成原子被擴(kuò)散到反射層140中時(shí)，反射層140的反射率可能被降低。另一方面，當(dāng)?shù)诙Y(jié)合層174的組成原子被擴(kuò)散到發(fā)光結(jié)構(gòu)130中時(shí)，發(fā)光結(jié)構(gòu)130呈現(xiàn)增加的電阻，并且，正因如此，發(fā)光結(jié)構(gòu)100A可能呈現(xiàn)惡化的電氣特性和惡化的發(fā)光效率。為此，根據(jù)實(shí)施例排列擴(kuò)散阻擋層164，并且，正因如此，能夠避免諸如反射率的惡化、電氣特性的惡化以及發(fā)光效率的惡化的問(wèn)題。

圖5是解釋在圖1至圖4中圖示的發(fā)光器件100A的特性的截面圖。

由于當(dāng)擴(kuò)散阻擋層166被厚厚地形成在反射層140的整個(gè)上表面上方時(shí)引起的熱應(yīng)力，可能從反射層140向上彎曲擴(kuò)散阻擋層166，并且，正因如此，擴(kuò)散阻擋層166可能被剝離，如在圖5中所圖示。這樣的剝離出現(xiàn)的可能性可能非常高，因?yàn)閿U(kuò)散阻擋層166由具有高導(dǎo)熱性和高熱膨脹系數(shù)的材料制成。

為此，在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100A中，擴(kuò)散阻擋層164不可以被形成在反射層140的整個(gè)第一區(qū)域A11和A12以及第二區(qū)域A2處，而是可以僅被局部地布置在反射層140的第二區(qū)域A2處，如在圖2和圖3中所示。在這樣的情況下，擴(kuò)散阻擋層164可以不從反射層140剝離，因?yàn)閿U(kuò)散層164僅被局部地布置在第二區(qū)域A2處。

另外，在發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向(例如，x軸方向)上的擴(kuò)散阻擋層164的厚度，即，第一厚度t1，可以大于第一電極162的第二厚度t2。

當(dāng)在發(fā)光結(jié)構(gòu)130的厚度方向上的擴(kuò)散阻擋層164的第一厚度t1小于50nm時(shí)，可能難以防止第二結(jié)合層174的組成原子的擴(kuò)散，因?yàn)閿U(kuò)散阻擋層164的第一厚度t1太小。另一方面，當(dāng)擴(kuò)散阻擋層164的第一厚度t1是大于數(shù)個(gè)μm時(shí)，發(fā)光器件100A的總厚度可能被增加，因?yàn)閿U(kuò)散阻擋層164太厚，盡管擴(kuò)散阻擋層164的功能被實(shí)現(xiàn)。因此，擴(kuò)散阻擋層164的第一厚度t1可以是50nm到數(shù)個(gè)μm，但是實(shí)施例不限于如上所述范圍內(nèi)的第一厚度t1。

同時(shí)，擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162可以由相同的材料或者不同的材料制成。例如，擴(kuò)散阻擋層164可以由Ni、Ti、Pt或者W制成，并且第一電極162可以由不同于上述材料的材料制成。

另外，雖然在圖4中圖示的發(fā)光器件100A的擴(kuò)散阻擋層164被圖示為具有圓形的平面形狀，但是實(shí)施例不限于此。即，盡管未示出，但是根據(jù)另一實(shí)施例，替代圓形的平面形狀的是，擴(kuò)散阻擋層164可以具有橢圓的平面形狀或者多邊形的平面形狀。

另外，雖然包圍在圖4中圖示的發(fā)光器件100A中的擴(kuò)散阻擋層164的第一絕緣層152被圖示為具有圓形的平面形狀，但是實(shí)施例不限于此。即，盡管未示出，根據(jù)另一實(shí)施例，替代圓形的平面形狀的是，第一絕緣層152可以包圍擴(kuò)散阻擋層164同時(shí)具有橢圓的平面形狀或者多邊形的平面形狀。

另外，擴(kuò)散阻擋層164的平面形狀和包圍在圖4中圖示的發(fā)光器件100A中的擴(kuò)散阻擋層164的第一絕緣層152的平面形狀被圖示為是相同的，但實(shí)施例不限于此。即，根據(jù)另一實(shí)施例，擴(kuò)散阻擋層164和第一絕緣層152可以具有不同的平面形狀。

同時(shí)，第二絕緣層154可以被布置在第一電極162和擴(kuò)散阻擋層164上面。另外，第二絕緣層154可以被布置在被暴露在第一電極162和擴(kuò)散阻擋層164之間的反射層140和第一絕緣層152的上部處。

第二絕緣層154可以包括SiO₂、TiO₂、SnO、ZnO、Si_xO_y、Si_xN_y、SiO_xN_y、ITO或者AZO中的至少一個(gè)。

另外，第一絕緣層152和第二絕緣層154可以由不同的材料或者相同的材料制成，但是實(shí)施例不限于第一絕緣層152和第二絕緣層154的材料。

同時(shí)，第一結(jié)合層172可以以穿過(guò)第二絕緣層154的方式被電連接到第一電極162，并且第二結(jié)合層174可以以穿過(guò)第二絕緣層154的方式經(jīng)由擴(kuò)散阻擋層164被電連接到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136。

上述第一電極162可以用于使第一結(jié)合層172將第一導(dǎo)電類型載流子供應(yīng)到有源層134。擴(kuò)散阻擋層164可以用于將第二導(dǎo)電類型載流子供應(yīng)到有源層134。

當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型載流子是電子，并且第二導(dǎo)電類型載流子是空穴時(shí)，第一電極162可以對(duì)應(yīng)于發(fā)光器件100A的陰極，并且擴(kuò)散阻擋層164可以對(duì)應(yīng)于發(fā)光器件100A的陽(yáng)極。

相反地，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型載流子可以是空穴時(shí)，并且第二導(dǎo)電類型載流子可以是電子。在這樣的情況下，擴(kuò)散阻擋層164可以用作第二電極。因此，從第一電極162供應(yīng)的第一導(dǎo)電類型載流子和從擴(kuò)散阻擋層164供應(yīng)的第二導(dǎo)電類型載流子可以在有源層134中被重新組合，并且，正因如此，光可以被發(fā)射。

另外，為了實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散阻擋層164的上述功能，即，為了防止第二結(jié)合層174的組成原子被擴(kuò)散到反射層140或者發(fā)光結(jié)構(gòu)130中的至少一個(gè)，擴(kuò)散阻擋層164的接觸在第二區(qū)域A2處的反射層140的部分的寬度，即，第一寬度W1，可以等于或者大于第二結(jié)合層174的穿過(guò)第二絕緣層154的部分的寬度，即，第二寬度W2。

圖6圖示根據(jù)與其中從圖1和圖2中圖示的發(fā)光器件100A去除包括元件110和元件182至194以及第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174的下部結(jié)構(gòu)的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的另一實(shí)施例的發(fā)光器件100B的平面圖。

在圖6中圖示的發(fā)光器件100B的情況下，第一電極被劃分成第1-1電極162-1和第1-2電極162-2，不同于圖4中圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件100A。通過(guò)第一絕緣層152，第1-1電極162-1和第1-2電極162-2可以被彼此電絕緣。除了上述不同之外，圖6中的發(fā)光器件100B與圖4中圖示的發(fā)光器件相同，并且正因如此，將不會(huì)給出重復(fù)的描述。

雖然在圖1中圖示的發(fā)光器件100A中的第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174被圖示為具有矩形的平面形狀，但是實(shí)施例不限于此。即，盡管未示出，但是根據(jù)另一實(shí)施例，替代矩形的平面形狀的是，第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174中的每一個(gè)可以具有多邊形的平面形狀、圓形的平面形狀以及橢圓形的平面形狀。

在下文中，將會(huì)參考圖2和圖3描述包括元件10和元件182至194的下部結(jié)構(gòu)。

第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194可以被布置在底座110上同時(shí)在水平方向(例如，z軸方向)上被彼此間隔開。

可以通過(guò)由AIN、BN、碳化硅(SiC)、GaN、GaAs、Si等制成的半導(dǎo)體基板組成底座110，但是實(shí)施例不限于此。例如，底座110可以是由具有熱特性的半導(dǎo)體材料制成。

當(dāng)?shù)鬃?10由Si制成時(shí)，鈍化層(未示出)可以進(jìn)一步被插入在第一電極焊盤192和第二電極焊盤194與底座110之間。在這樣的情況下，鈍化層可以由絕緣材料制成。

另外，發(fā)光結(jié)構(gòu)130的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136可以分別經(jīng)由第一凸塊182和第二凸塊184被電連接到第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194。

第一凸塊182可以被插入在第一結(jié)合層172和第一金屬焊盤192之間。因此，第一金屬焊盤192可以經(jīng)由第一凸塊182、第一結(jié)合層172和第一電極162被電連接到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132。

類似地，第二凸塊182可以被插入在第二結(jié)合層174和第二金屬焊盤194之間。因此，第二金屬焊盤194可以經(jīng)由第二凸塊184、第二結(jié)合層174和擴(kuò)散阻擋層164被電連接到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136。

盡管未示出，但第一上凸塊金屬層(未示出)可以進(jìn)一步被插入在第一結(jié)合層172和第一凸塊182之間，并且第一下凸塊金屬層(未示出)可以進(jìn)一步被插入在第一電極焊盤192和第一凸塊182之間。在這樣的情況下，第一上凸塊金屬層和第一下凸塊金屬層用于指示將會(huì)定位第一凸塊182的位置。類似地，第二上凸塊金屬層(未示出)可以進(jìn)一步被插入在第二結(jié)合層174和第二凸塊184之間，并且第二下凸塊金屬層(未示出)可以進(jìn)一步被插入在第二電極焊盤194和第二凸塊184之間。在這樣的情況下，第二上凸塊金屬層和第二下凸塊金屬層用于指示將會(huì)定位第二凸塊184的位置。

如有必要，當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)合層172和第二結(jié)合層174分別執(zhí)行第一凸塊182和第二凸塊184的功能時(shí)可以免除第一凸塊182和第二凸塊184。

在下文中，將會(huì)參考附圖描述用于制造在圖1和圖2中圖示的發(fā)光器件100A的方法，但是實(shí)施例不限于此。即，可以使用其它方法制造發(fā)光器件100A。

圖7a至圖7h是解釋用于制造在圖2中圖示的發(fā)光器件100A中的包括元件120至174的上部結(jié)構(gòu)的方法的相應(yīng)的工藝的截面圖。

如在圖7a中圖示，基板120被制備。例如，基板120可以是由藍(lán)寶石(Al₂O₃)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP或者Ge中的至少一個(gè)制成，但是實(shí)施例不限于此。

其后，如在圖7b中所圖示，可以通過(guò)在基板120上方的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132、有源層134以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136的順序生長(zhǎng)形成發(fā)光結(jié)構(gòu)130?？梢允褂美纾饘儆袡C(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)等可以形成發(fā)光結(jié)構(gòu)130，但是實(shí)施例不限于此。

隨后，反射層140被形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)130上方。反射層140可以由Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或者其選擇性組合制成。

其后，如在圖7c中所圖示，第一盲孔OP1分別被形成在反射層140的第一區(qū)域A11和第二區(qū)域A12的部分處，使得以穿過(guò)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層136和有源層134的方式，第一盲孔OP1延伸到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132。

隨后，如在圖7d中所圖示，第一絕緣層152被形成在第一盲孔OP1的側(cè)表面處。在這樣的情況下，被布置在第一盲孔OP1下面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層132的部分可以被暴露。

如在圖7e中所圖示，然后掩膜圖案M被形成在被暴露的反射層140上方。在這樣的情況下，掩膜圖案M可以打開將會(huì)形成擴(kuò)散阻擋層164的部位和將會(huì)形成第一電極162的部位。

其后，如在圖7f中所圖示，根據(jù)一般光刻工藝使用掩膜圖案M形成擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162。然后去除掩模圖案M。

圖7E和圖7F是圖示在使用相同的材料形成擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162的情況中使用的工藝的截面圖。然而，可以變化在圖7E和圖7F中圖示的工藝以便于使用不同的材料形成擴(kuò)散阻擋層164和第一電極162。即，可以首先形成擴(kuò)散阻擋層164，并且然后可以根據(jù)一般光刻工藝形成第一電極162。可替選地，可以首先形成第一電極162，并且然后可以形成擴(kuò)散阻擋層164。

隨后，如在圖7g中所圖示，第二絕緣層154被形成在圖7f中圖示的合成結(jié)構(gòu)上方。即，第二絕緣層154被整體地形成在第一電極162、擴(kuò)散阻擋層164和反射層140的暴露部分、以及第一絕緣層152的被暴露的上表面上方。然后根據(jù)一般光刻工藝蝕刻第二絕緣層154，并且，正因如此，第二盲孔OP2被形成。

如在圖7h中所圖示，然后插塞第二盲孔OP2，從而形成第一結(jié)合層172和第二結(jié)合層174。另外，在圖7h中圖示的合成結(jié)構(gòu)可以經(jīng)歷研磨工藝和拋光工藝。

圖8a和圖8b是解釋用于制造在圖2中圖示的發(fā)光器件100A中的包括元件110和元件182至194的下部結(jié)構(gòu)的方法的工藝的截面圖。

可以與在圖7a至圖7h中圖示的工藝同時(shí)地執(zhí)行用于制造包括元件110和元件182至194的下部結(jié)構(gòu)的工藝。

如在圖8a中所圖示，第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194被形成在底座110上?？梢酝ㄟ^(guò)由AIN、BN、碳化硅(SiG)、GaN、GaAs、Si等制成的半導(dǎo)體基板組成底座110，但是實(shí)施例不限于此。例如，底座110可以由具有熱特性的半導(dǎo)體材料制成。

第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194可以被形成在底座110上同時(shí)在水平方向上被彼此間隔開。

當(dāng)?shù)鬃?10由Si制成時(shí)，在第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194的形成之前，鈍化層(未示出)可以進(jìn)一步被形成在底座110上方。在這樣的情況下，在鈍化層的形成之后，第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194被形成在鈍化層上。

其后，如在圖8b中所圖示，第一凸塊182和第二凸塊184分別被形成在第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194上。

隨后，在圖7h中圖示的上部結(jié)構(gòu)被布置在圖8b中圖示的下部結(jié)構(gòu)上并且，正因如此，在圖2中圖示的發(fā)光器件100A被完成。即，在圖7h中圖示的合成結(jié)構(gòu)被旋轉(zhuǎn)使得基板120被向上指向，并且然后被耦合到在圖8b中圖示的合成結(jié)構(gòu)。這時(shí)，如在圖2中所圖示，第一結(jié)合層172和第一金屬焊盤192可以被耦合到第一凸塊182，并且第二結(jié)合層174和第二電極焊盤194可以通過(guò)第二凸塊182被耦合。

在下文中，將會(huì)描述包括在圖2中圖示的發(fā)光器件100A的發(fā)光器件封裝的配置和操作。

圖9圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝200A的截面圖。

在圖9中的發(fā)光器件封裝200A可以包括發(fā)光器件100A、端板210、一對(duì)引線222和224、結(jié)合物230、模制構(gòu)件240、第一導(dǎo)線252和第二導(dǎo)線254以及側(cè)壁260。

發(fā)光器件100A是在圖1和圖2中圖示的發(fā)光器件，并且，正因如此，在相同的附圖標(biāo)記被使用的條件下將不會(huì)給出其詳細(xì)描述。當(dāng)然，替代發(fā)光器件100A的是，在圖9的情況下可以實(shí)現(xiàn)在圖6中的發(fā)光器件100B。

底座110可以通過(guò)結(jié)合物230被連接到端板210。結(jié)合物230可以采用焊料或者糊料的形式。發(fā)光器件100A的第一金屬焊盤192和第二金屬焊盤194可以分別通過(guò)第一導(dǎo)線252和第二電線254被連接到引線222和224。經(jīng)由被彼此電隔離的引線222和224，電力被供應(yīng)到發(fā)光器件100A。

模制構(gòu)件240可以填充通過(guò)側(cè)壁260形成的腔體，并且，正因如此，包圍發(fā)光器件100A，從而保護(hù)發(fā)光器件100A。另外，模制構(gòu)件240可以包含熒光物質(zhì)，并且，正因如此，可以變化從發(fā)光器件100A發(fā)射的光的波長(zhǎng)。

根據(jù)實(shí)施例的這樣的發(fā)光器件封裝可以被排布在基板上。光學(xué)構(gòu)件，即，導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片等，可以被排列在發(fā)光器件封裝的光學(xué)路徑上。這樣的發(fā)光器件封裝、基板以及光學(xué)構(gòu)件可以用作背光單元。

另外，可以實(shí)現(xiàn)包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的指示設(shè)備或者照明設(shè)備。

在這樣的情況下，顯示設(shè)備可以包括底蓋、被排列在底蓋上的反射板、用于發(fā)射光的發(fā)光模塊、被排列在反射板的前面以在前向方向上引導(dǎo)從發(fā)光模塊發(fā)射的光的導(dǎo)光板、被排列在導(dǎo)光板的前面同時(shí)包括棱鏡片的光學(xué)片、被排列在光學(xué)片的前面的顯示面板、被連接到顯示面板以將圖像信號(hào)供應(yīng)到顯示面板的圖像信號(hào)輸出電路以及被排列在顯示面板的前面的濾色器。在這樣的情況下，底蓋、反射板、發(fā)光模塊、導(dǎo)光板以及光學(xué)片可以組成背光單元。

同時(shí)，照明設(shè)備可以包括：光源模塊，該光源模塊包括基板和根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝；輻射體，該輻射體用于驅(qū)散來(lái)自于光源模塊的熱；以及電力供應(yīng)器，該電力供應(yīng)器用于處理或者轉(zhuǎn)換從外部接收到的電氣信號(hào)，并且將合成信號(hào)供應(yīng)到光源模塊。例如，照明設(shè)備可以包括燈、頭燈(head lamp)或者街燈。

頭燈可以包括：光源模塊，該光源模塊包括被排列在基板上的發(fā)光器件封裝；反射體，該反射體用于在確定的方向，例如，前向方向上反射從發(fā)光模塊發(fā)射的光；透鏡，該透鏡用于在前向方向上折射通過(guò)反射體反射的光；以及遮光物，該遮光物用于部分地阻擋或者反射在通過(guò)反射體反射之后指向透鏡的光，以獲得設(shè)計(jì)者期望的背光圖案。

雖然參考其若干說(shuō)明性實(shí)施例已經(jīng)描述了實(shí)施例，但是應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)的許多其它變型和應(yīng)用將會(huì)落入實(shí)施例的本質(zhì)方面。更加具體地，在實(shí)施例的具體組成元件中各種變化和修改是可能的。另外，要理解的是，與變化和變型有關(guān)的不同落入在隨附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的模式

已經(jīng)以用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式描述了各種實(shí)施例。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝可適用于顯示設(shè)備、指示設(shè)備、照明設(shè)備等。