發(fā)光器件和照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。該發(fā)光器件包括：第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層(130)；在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層(130)上的AlGaInP基有源層(140)；在AlGaInP基有源層(140)上的第二導(dǎo)電覆層(150)；在第二導(dǎo)電覆層(150)上的具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層(162)；以及在具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層(162)上的具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層(164)，第二濃度高于第一濃度。
【專利說明】
發(fā)光器件和照明系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實施方案涉及發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光器件包括具有將電能轉(zhuǎn)換為光能的特性的PN結(jié)二極管。發(fā)光器件可以包括屬于元素周期表上的第III族和第V族的化合物半導(dǎo)體。發(fā)光器件可以通過調(diào)節(jié)化合物半導(dǎo)體的組成比而表現(xiàn)出各種顏色。
[0003]當(dāng)向LED施加正向電壓時，N層的電子與P層的空穴結(jié)合，使得可以生成與導(dǎo)帶和價帶之間的能隙相對應(yīng)的能量。該能量主要以熱或光的形式發(fā)射。在LED的情況下，能量以光的形式生成。
[0004]例如，氮化物半導(dǎo)體表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和寬帶隙能量，使得氮化物半導(dǎo)體已經(jīng)在光學(xué)器件和高功率電子器件的領(lǐng)域中備受矚目。特別地，采用氮化物半導(dǎo)體的藍(lán)色、綠色和紫外(UV)發(fā)光器件已經(jīng)被商業(yè)化并廣泛使用。
[0005]在具有可見射線區(qū)的發(fā)光二極管中，具有表現(xiàn)出高利用率的波長的發(fā)光二極管(紅色LED)為紅色元件，與綠色和黃色元件相比，紅色元件在相同的亮度下表現(xiàn)出優(yōu)異的可視性。因此，紅色元件已被廣泛地用于各種領(lǐng)域，如交通燈、車輛的剎車燈以及各種顯示器。
[0006]同時，在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的紅色LED的情況下，由于需要低功率，所以施加低電流，使得鎂(Mg)擴(kuò)散問題可能并不重要。然而，近來，隨著對高功率紅色LED芯片的需求增加，高電流被施加，使得進(jìn)入有源區(qū)的Mg擴(kuò)散問題已備受矚目，并且存在于GaP窗口層中的Mg在進(jìn)行可靠性測試時在有源區(qū)中擴(kuò)散，使得可能發(fā)生光輸出功率(Po)下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]實施方案提供了能夠通過防止AlGaInP基(AlGalnP-based) LED的Po減少而提高其可靠性的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)實施方案，提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括:第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的AlGaInP基有源層；在AlGaInP基有源層上的第二導(dǎo)電覆層；在第二導(dǎo)電覆層上的具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層；以及在具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層上的具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層，第二濃度高于第一濃度。
[0009]另外，根據(jù)實施方案的發(fā)光系統(tǒng)可以包括具有發(fā)光器件的發(fā)光單元。
[0010]如上所述，實施方案可以提供能夠通過防止AlGaInP基LED的Po減少而提高其可靠性的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的截面圖。
[0012]圖2是根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的帶隙能量圖。
[0013]圖3是示出根據(jù)對比例的發(fā)光器件的二次離子質(zhì)譜(SIMS)分析數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0014]圖4是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的SIMS分析數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0015]圖5和圖6是示出根據(jù)對比例和實施方案的發(fā)光器件的可靠性測量數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0016]圖7是示出根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件的截面圖。
[0017]圖8是根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件的帶隙能量圖。
[0018]圖9至圖10是示出制造根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的方法的截面圖。
[0019]圖11是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件封裝件的截面圖。
[0020]圖12是包括根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的示例的分解透視圖。

【具體實施方式】
[0021]在下文中，將參照附圖來描述根據(jù)實施方案的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0022]在實施方案的描述中，將理解的是，當(dāng)層(或膜)被稱為在另一層或襯底“上”時，其可以直接在另一層或襯底上，或者還可以存在中間層。此外，將理解的是，當(dāng)層被稱為在另一層“下”時，其可以直接在另一層下，并且還可以存在一個或更多個中間層。另外，還將理解的是，當(dāng)層被稱為處于兩個層“之間”時，其可以是在這兩個層之間的僅一個層，或者還可以存在一個或更多個層中間層。
[0023](實施方案)
[0024]圖1是示出根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件100的截面圖，以及圖2是根據(jù)第一實施方案的發(fā)光器件的帶隙能量圖。
[0025]根據(jù)實施方案的發(fā)光器件100可以包括:第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130 ;在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上的AlGaInP基有源層140 ;在AlGaInP基有源層140上的第二導(dǎo)電覆層150 ;在第二導(dǎo)電覆層150上的具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162 ;以及在第二導(dǎo)電GaP層162上的具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164。
[0026]圖3是示出根據(jù)對比例的發(fā)光器件的二次離子質(zhì)譜(SIMS)分析數(shù)據(jù)的曲線圖，以及圖4是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的SIMS分析數(shù)據(jù)的視圖。
[0027]圖5和圖6是示出根據(jù)對比例和實施方案的發(fā)光器件的可靠性測量數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0028]詳細(xì)地，圖5是示出根據(jù)對比例的發(fā)光器件的光輸出功率(Po)的變化數(shù)據(jù)的曲線圖，以及圖6是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的Po變化數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0029]圖5和圖6是示出用于根據(jù)對比例和實施方案的經(jīng)受可靠性測試的兩個試樣的可靠性測試結(jié)果的曲線圖。
[0030]如上所述，由于根據(jù)相關(guān)技術(shù)的紅色LED需要低功率，所以施加低電流，使得Mg擴(kuò)散問題并不重要。然而，近來，隨著對高功率紅色LED芯片的需求增加，高電流被施加，使得進(jìn)入有源區(qū)的Mg擴(kuò)散問題已備受矚目。
[0031]例如，通常，AlGaInP紅色LED采用GaP窗口層，并且Mg被大量摻雜到GaP窗口層中。
[0032]因此，當(dāng)進(jìn)行可靠性測試時，存在于GaP窗口層中的Mg擴(kuò)散到有源區(qū)中，使得可能發(fā)生Po下降。
[0033]詳細(xì)地，根據(jù)相關(guān)技術(shù)，當(dāng)將Mg摻雜到GaP層中時，以預(yù)定水平將Mg摻雜到GaP層的整個部分中。當(dāng)在LED工作時間/壽命測試中施加電流時，摻雜分布引起Mg擴(kuò)散到有源層中(參見R部分)。
[0034]例如，如圖3所示，發(fā)生Mg擴(kuò)散(R部分)，使得在SMS上Mg分布可能與有源區(qū)相鄰。
[0035]因此，如圖5所示，當(dāng)進(jìn)行可靠性測試時，隨著工作時間/壽命測試的進(jìn)行，Mg滲入到有源區(qū)中，使得光輸出功率(Po)下降，從而導(dǎo)致可靠性問題。
[0036]換言之,在光輸出功率(Po)方面，隨著65小時或165小時過去,在與可靠性測試的初始階段的情況相比時，光輸出功率(Po)可能在士 10%的范圍外。
[0037]同時，為了補(bǔ)償上述光輸出功率，可以在第二導(dǎo)電覆層150上設(shè)置具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162和具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164，第二濃度高于第一濃度。
[0038]換言之，根據(jù)實施方案，在具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164之前生長具有作為較低濃度的第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162，以捕集擴(kuò)散的Mg。
[0039]詳細(xì)地，根據(jù)實施方案，Mg被捕集在具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162中，如圖4的E部分所示，以防止Mg擴(kuò)散，使得形成無Mg區(qū)。
[0040]另外，因此，如圖6所示，當(dāng)進(jìn)行可靠性測試時，也就是說，當(dāng)進(jìn)行LED工作時間/壽命測試時，確保了穩(wěn)定的Po特性，使得可以獲得高可靠性。
[0041]換言之，在Po方面，隨著65小時或165小時過去，在與可靠性測試的初始階段(O小時)的情況相比時，Po可以在士 10%的范圍內(nèi)，這表示穩(wěn)定的結(jié)果。
[0042]根據(jù)實施方案，第二導(dǎo)電GaP層162的濃度可以為第二導(dǎo)電GaP層164的濃度的約10%至約30%。
[0043]例如，具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164可以具有約I X 117原子/cm3至9 X 117原子/cm3的Mg摻雜濃度，并且第二導(dǎo)電GaP層162的濃度可以為第二導(dǎo)電GaP層164的Mg摻雜濃度的約10%至約30%，但實施方案不限于此。
[0044]如果第一濃度超過第二濃度的30%，則Mg捕集的功能可能不會困難。如果第一濃度小于第二濃度的10%，則空穴注入可能會失敗。
[0045]圖4和圖6示出第一濃度在第二濃度的10%至30%的范圍內(nèi)時的結(jié)果。當(dāng)?shù)谝粷舛仍诘诙舛鹊?0%至30%的范圍內(nèi)時，可以提供如下發(fā)光器件:該發(fā)光器件可以在進(jìn)行AlGaInP基LED的可靠性評估時防止Po下降。
[0046]另外，根據(jù)實施方案，具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162的厚度可以為具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164的厚度的約1%至約10%。
[0047]例如，具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164的厚度可以在約3μπι至4.5μπι的范圍內(nèi)，并且具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度可以在第二導(dǎo)電GaP層164的厚度的約1%至10%的范圍內(nèi)。
[0048]如果具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度超過具有第二濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層164的厚度的10%，則具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162可能用作空穴注入阻礙物。如果具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度小于具有第二濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層164的厚度的1%，則防止Mg擴(kuò)散的功能可能較困難。
[0049]根據(jù)實施方案，在第二導(dǎo)電覆層150上設(shè)置有具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162和具有高于第一濃度的第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164，使得具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162防止Mg擴(kuò)散。因此，可以提供能夠在進(jìn)行AlGaInP基LED的可靠性評估時防止Po下降的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0050]圖7是示出根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件102的截面圖，以及圖8是示出根據(jù)第二實施方案的發(fā)光器件的帶隙能量圖的視圖。
[0051]第二實施方案可以采用第一實施方案的技術(shù)特征。
[0052]根據(jù)第二實施方案，還可以在AlGaInP基有源層140和第二導(dǎo)電覆層150之間插入未摻雜AlInP基層152。
[0053]因此，可以提供能夠通過由未摻雜AlInP基層152附加地防止Mg擴(kuò)散而有效地防止Po下降的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0054]根據(jù)實施方案，未摻雜AlInP基層152可以具有與第二導(dǎo)電覆層150的能級基本上相同的能級。
[0055]因此，未摻雜AlInP基層152的能級高于有源層140的能級以執(zhí)行電子阻擋功能，使得可以提聞發(fā)光效率。
[0056]另外，根據(jù)實施方案，未摻雜AlInP基層152可以具有比第二導(dǎo)電覆層150的厚度薄的厚度。
[0057]另外，未摻雜AlInP基層152的厚度可以比具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162
的厚度薄。
[0058]在下文中，將參照圖9至圖10來描述制造根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的方法。
[0059]首先，如圖9所示，制備襯底110。襯底110可以是導(dǎo)電襯底，但實施方案不限于此。換言之，襯底I1可以包括絕緣襯底。例如，襯底110可以包括GaAs襯底，但實施方案不限于此。
[0060]因此，根據(jù)實施方案，在襯底110上形成反射層120以增加光提取效率。
[0061]通常，由于GaAs襯底是不透明的，所以GaAs襯底吸收從有源層發(fā)射的光來降低光效率。因此，在襯底I1上形成反射層120，使得可以增加光提取效率。
[0062]例如，反射層120可以具有分布式布拉格反射器(DBR)鏡面結(jié)構(gòu)，在該DBR鏡面結(jié)構(gòu)中，以1/4波長(四分之一波長)的厚度依次沉積有AlAs/AlGaAs層和AlGalnP/AlInP層，但實施方案不限于此。
[0063]接下來，可以在反射層120上依次形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、AlGaInP基有源層140、未摻雜AlInP基層152、第二導(dǎo)電覆層150、具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162、以及具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164。
[0064]用作N型接觸層的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括N型AlGaInP基層或者N型AlInP層，但實施方案不限于此。
[0065]在紅色LED材料中，AlGaInP基有源層140表現(xiàn)出較高的發(fā)光效率。AlGaInP基有源層140可以以使晶格常數(shù)匹配的組成條件生長在GaAs襯底上，并且可以在直接躍遷的能隙范圍內(nèi)生長。
[0066]AlGaInP基有源層140可以通過低壓金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)生長。
[0067]根據(jù)實施方案，可以在AlGaInP基有源層140和待在后續(xù)工藝中形成的第二導(dǎo)電覆層150之間另外插入未摻雜AlInP基層152。
[0068]因此，可以提供能夠通過未摻雜AlInP基層152防止Mg擴(kuò)散而有效地防止Po下降的發(fā)光器件。
[0069]根據(jù)實施方案，未摻雜AlInP基層152可以具有與第二導(dǎo)電覆層150的能級基本上相同的能級。
[0070]因此，未摻雜AlInP基層152的能級高于有源層140的能級，使得未摻雜AlInP基層152可以用作電子阻擋功能，從而提高了發(fā)光效率。
[0071]另外，根據(jù)實施方案，未摻雜AlInP基層152可以具有比第二導(dǎo)電覆層150的厚度薄的厚度。
[0072]另外，未摻雜AlInP基層152的厚度可以比具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162
的厚度薄。
[0073]接下來，根據(jù)實施方案，可以在未摻雜AlInP基層152上形成第二導(dǎo)電覆層150、具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162和具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164。
[0074]根據(jù)實施方案,反射層120、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、AlGaInP基有源層140、未摻雜AlInP基層152、第二導(dǎo)電覆層150、具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162和具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164可以包含相同的材料組成或相似的材料組成。
[0075]當(dāng)經(jīng)由生長方案通過考慮發(fā)光二極管的制造過程來形成反射層120時，分布式布拉格反射器而非金屬反射層被生長為具有與發(fā)光二極管相同的晶格結(jié)構(gòu)層，使得可以容易地生長晶體，并且發(fā)光二極管具有相同的材料組成或相似的材料組成。
[0076]換言之，根據(jù)實施方案，在具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164之前生長具有作為低濃度的第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162，以捕集擴(kuò)散的Mg。
[0077]詳細(xì)地，根據(jù)實施方案，Mg被捕集在具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162中，如圖4的E部分所示，以防止Mg擴(kuò)散，使得形成無Mg區(qū)。
[0078]另外，因此，根據(jù)實施方案，當(dāng)進(jìn)行LED工作時間/壽命測試時，確保了穩(wěn)定的Po特性。
[0079]根據(jù)實施方案，第二導(dǎo)電GaP層162的第一濃度可以在第二導(dǎo)電GaP層164的第二濃度的約10%至約30%的范圍內(nèi)。
[0080]例如，具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164可以具有約I X 117原子/cm3至9 X 117原子/cm3的Mg摻雜濃度，并且第二導(dǎo)電GaP層162的濃度可以為第二導(dǎo)電GaP層164的Mg摻雜濃度的約10%至約30%，但實施方案不限于此。
[0081]如果第一濃度超過第二濃度的30%，則Mg捕集的功能可能不會困難。如果第一濃度小于第二濃度的10%，則空穴注入可能會失敗。
[0082]另外，根據(jù)實施方案，具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162的厚度可以在具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164的厚度的約1%至約10%的范圍內(nèi)。
[0083]例如，具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164的厚度可以在約3μπι至4.5μπι的范圍內(nèi)，并且可以在具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度的約I %至10%的范圍內(nèi)。
[0084]如果具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度超過具有第二濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層164的厚度的10%，則具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162可能用作空穴注入阻礙物。如果具有第一濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層162的厚度小于具有第二濃度的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層164的厚度的1%，則防止Mg擴(kuò)散的功能可能較困難。
[0085]根據(jù)實施方案，在第二導(dǎo)電覆層150上設(shè)置有具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162和具有高于第一濃度的第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164，使得具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162防止Mg擴(kuò)散。因此，可以提供能夠在進(jìn)行AlGaInP基LED的可靠性評估時防止Po下降的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0086]此后，當(dāng)發(fā)光器件芯片形成為橫向型結(jié)構(gòu)時，對設(shè)置在襯底110上的具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164、具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層162、未摻雜AlInP基層152、第二導(dǎo)電覆層150、AlGaInP基有源層140以及第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130依次進(jìn)行蝕刻以形成臺面結(jié)構(gòu)，并且可以分別在暴露于外部的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164上形成第一電極171和第二電極172。另外，可以移除反射層120的一部分以露出襯底110，使得第一電極171可以形成在襯底110上。在這種情況下，襯底110可以包括導(dǎo)電襯底如GaAs襯底,但實施方案不限于此。
[0087]同時，不同于圖10所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)光器件形成為垂直式芯片結(jié)構(gòu)時，第一電極171可以形成在襯底110下，并且第二電極172可以形成在具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層164 上。
[0088]實施方案可以提供能夠通過防止AlGaInP基LED的Po減少而提高其可靠性的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)。
[0089]圖11是示出根據(jù)實施方案的發(fā)光器件封裝件200的截面圖。
[0090]根據(jù)實施方案的發(fā)光器件封裝件200包括:封裝體205 ;形成在封裝體205上的第三電極層213和第四電極層214 ;設(shè)置在封裝體205上并且電連接到第三電極層213和第四電極層214的發(fā)光器件100 ;以及圍繞發(fā)光器件100的模制構(gòu)件240。
[0091]封裝體205可以包括硅、合成樹脂或金屬材料?？梢栽诎l(fā)光器件100周圍形成傾斜表面。
[0092]第三電極層213和第四電極層214可以彼此電隔離，以向發(fā)光器件100供電。另夕卜，第三電極層213和第四電極層214反射從發(fā)光器件100發(fā)射的光，以提高光效率并且將從發(fā)光器件100生成的熱量散發(fā)到外部。
[0093]可以采用圖1中所示的橫向型發(fā)光器件作為發(fā)光器件100，但實施方案不限于此。
[0094]發(fā)光器件100可以被安裝在封裝體205或第三電極層213和第四電極層214上。
[0095]發(fā)光器件100通過導(dǎo)線接合方案、倒裝芯片接合方案和芯片接合方案中的至少一種而電連接到第三電極層213和/或第四電極層214。根據(jù)實施方案，發(fā)光器件100通過導(dǎo)線電連接到第三電極層213并且通過芯片接合方案電連接到第四電極層214，但實施方案不限于此。
[0096]模制構(gòu)件230圍繞發(fā)光器件100以保護(hù)發(fā)光器件100。另外，模制構(gòu)件230可以包括磷光體以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長。
[0097]根據(jù)實施方案的多個發(fā)光器件封裝件可以在襯底上排列，并且可以在從發(fā)光器件封裝件發(fā)射的光的光路上設(shè)置包括導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片或熒光片的光學(xué)構(gòu)件。發(fā)光器件封裝件、襯底以及光學(xué)構(gòu)件可以用作背光單元或照明單元。例如，照明系統(tǒng)可以包括背光單元、照明單元、指示器、燈或街燈。
[0098]圖12是包括根據(jù)實施方案的發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的示例的分解透視圖。
[0099]如圖12所示，根據(jù)實施方案的照明系統(tǒng)可以包括蓋2100、光源模塊2200、散熱器2400、電源部2600、內(nèi)殼體2700以及插座2800。根據(jù)實施方案的照明系統(tǒng)還可以包括構(gòu)件2300和保持器2500中的至少一個。光源模塊2200可以包括根據(jù)實施方案的發(fā)光器件100或發(fā)光器件封裝件200。
[0100]例如，蓋2100可以具有球泡狀、半球狀或部分敞開的中空形狀。蓋2100可以與光源模塊2200光學(xué)耦合。例如，蓋2100可以對從光源模塊提供的光進(jìn)行擴(kuò)散、散射或激發(fā)。蓋2100可以是一類光學(xué)構(gòu)件型。蓋2100可以與散熱器2400耦接。蓋2100可以包括與散熱器2400耦接的耦接部。
[0101]蓋2100可以包括涂覆有乳白色涂料的內(nèi)表面。乳白色涂料可以包括擴(kuò)散光的擴(kuò)散材料。蓋2100可以具有如下內(nèi)表面:該內(nèi)表面的表面粗糙度大于蓋2100的外表面的表面粗糙度。提供表面粗糙度是出于使來自光源模塊2200的光充分散射和擴(kuò)散的目的。
[0102]例如，蓋2100的材料可以包括玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)。在上述材料中，聚碳酸酯(PC)具有優(yōu)異的耐光性、耐熱性和強(qiáng)度。蓋2100可以是透明的使得用戶可以從外部觀看光源模塊2200，或者可以是不透明的。蓋2100可以通過吹塑方案形成。
[0103]光源模塊2200可以設(shè)置在散熱器2400的一個表面處。因此，來自光源模塊2200的熱量被傳遞到散熱器2400。光源模塊2200可以包括光源2210、連接板2230以及連接器2250。
[0104]構(gòu)件2300設(shè)置在散熱器2400的頂表面上，并且包括使多個光源2210和連接器2250插入到其中的導(dǎo)向凹槽2310。導(dǎo)向凹槽2310與光源2210和連接器2250的襯底相對應(yīng)。
[0105]構(gòu)件2300的表面可以涂覆有反光材料。例如，構(gòu)件2300的表面可以涂覆有白色涂料。構(gòu)件2300將被蓋2100的內(nèi)表面反射并且朝向光源模塊2200的方向返回的光再次反射為朝向蓋2100的方向。因此，可以提高根據(jù)實施方案的照明系統(tǒng)的光效率。
[0106]例如，構(gòu)件2300可以包含絕緣材料。光源模塊2200的連接板2230可以包含導(dǎo)電材料。因此，散熱器2400可以電連接至連接板2230。構(gòu)件2300可以由絕緣材料構(gòu)造，從而防止連接板2230與散熱器2400電短路。散熱器2400接收來自光源模塊2200和電源部2600的熱并且散發(fā)該熱。
[0107]保持器2500覆蓋內(nèi)殼體2700的絕緣部2710的容置凹槽2719。因此，使容置在內(nèi)殼體2700的絕緣部2710中的電源部2600封閉。保持器2500包括導(dǎo)向突起2510。導(dǎo)向突起2510具有通過電源部2600的突起的孔。
[0108]電源部2600對從外部接收的電信號進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)換，并且將經(jīng)處理或轉(zhuǎn)換的電信號提供給光源模塊2200。電源部2600被容置在內(nèi)殼體2700的容置凹槽中，并且通過保持器2500而封閉在內(nèi)殼體2700內(nèi)部。
[0109]電源部2600可以包括突起2610、導(dǎo)向部2630、基部2650以及延伸部2670。
[0110]導(dǎo)向部2630具有從基部2650的一側(cè)向外部突出的形狀。導(dǎo)向部2630可以插入到保持器2500中?？梢栽诨?650的一個表面上設(shè)置多個部件。例如，該部件可以包括:將從外部電源提供的交流(AC)電轉(zhuǎn)換成直流(DC)電的DC轉(zhuǎn)換器；控制光源模塊2200的驅(qū)動的驅(qū)動芯片；以及保護(hù)光源模塊2200的靜電放電(ESD)保護(hù)裝置，但實施方案不限于此。
[0111]延伸部2670具有從基部2650的相反側(cè)向外部突出的形狀。延伸部2670被插入到內(nèi)殼體2700的連接部2750的內(nèi)部，并且接收來自外部的電信號。例如，延伸部2670的寬度可以小于或等于內(nèi)殼體2700的連接部2750的寬度。“+電線”和電線”的第一端子電連接至延伸部2670，并且“+電線”和電線”的第二端子可以電連接至插座2800。
[0112]內(nèi)殼體2700可以在其中包括模制部和電源部2600。模制部通過使模制液體硬化來制備，并且電源部2600可以通過模制部而固定在內(nèi)殼體2700內(nèi)部。
[0113]根據(jù)實施方案的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝件以及照明系統(tǒng)，可以增加光提取效率。
[0114]另外，根據(jù)實施方案，可以增加光學(xué)效率。
[0115]本說明書中對“一個實施方案”、“實施方案”、“示例性實施方案”等的任何提及意味著結(jié)合實施方案所描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施方案中。在本說明書的不同地方出現(xiàn)的這類措辭不一定指相同的實施方案。此外，當(dāng)結(jié)合任何實施方案描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性時，認(rèn)為結(jié)合實施方案中的其它實施方案來實現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性將在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi)。
[0116]雖然已經(jīng)參照多個示例性實施方案描述了實施方案，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想的大量其它修改和實施方案將落入本公開內(nèi)容的精神和原理的范圍內(nèi)。更具體地，在本公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，主題組合布置的部件部分和/或布置的各種變型和修改是可能的。除部件部分和/或布置的變型和修改之外，其它用途對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光器件，包括: 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層； 在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的AlGaInP基有源層； 在所述AlGaInP基有源層上的第二導(dǎo)電覆層； 在所述第二導(dǎo)電覆層上的具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層；以及 在所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層上的具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層，所述第二濃度高于所述第一濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第二導(dǎo)電GaP層的所述第一濃度在所述第二導(dǎo)電GaP層的所述第二濃度的10%至30%的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層具有在I X 117原子/cm3至9 X 117原子/cm3的范圍內(nèi)的Mg摻雜濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層在其中捕集Mg以防止Mg擴(kuò)散,使得形成無Mg區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層具有的厚度比所述具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層的厚度薄。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層的厚度在所述具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層的厚度的1%至10%的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件，其中所述具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層的厚度在3μπι至4.5μπι的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的發(fā)光器件，還包括:在所述AlGaInP基有源層與所述第二導(dǎo)電覆層之間的未摻雜AlInP基層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中所述未摻雜AlInP基層防止Mg擴(kuò)散。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中所述未摻雜AlInP基層具有與所述第二導(dǎo)電覆層的能級基本上相等的能級。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中所述未摻雜AlInP基層比所述第二導(dǎo)電覆層薄。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中所述未摻雜AlInP基層比所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層薄。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的發(fā)光器件，還包括:在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的底表面上的反射層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件，其中所述反射層包括具有鏡面結(jié)構(gòu)的分布式布拉格反射器，并且所述分布式布拉格反射器是通過將AlAs/AlGaAs層或AlGalnP/AlInP層以四分之一波長的厚度沉積若干次而形成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光器件，其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、所述AlGaInP基有源層、所述第二導(dǎo)電覆層、所述具有第一濃度的第二導(dǎo)電GaP層以及所述具有第二濃度的第二導(dǎo)電GaP層包含相同的材料組成或相似的材料組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光器件，其中所述反射層是通過將所述分布式布拉格反射器沉積為具有與所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、所述AlGaInP基有源層和所述第二導(dǎo)電覆層的晶格結(jié)構(gòu)層相同的晶格結(jié)構(gòu)層而形成的。
17.—種包括照明單元的照明系統(tǒng)，所述照明單元包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的發(fā)光器件。
【文檔編號】H01L33/14GK104241474SQ201410270175
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】洪起勇 申請人:Lg伊諾特有限公司