CN102064259B

CN102064259B - 包括第二导电类型半导体层的发光器件及其制造方法

Info

Publication number: CN102064259B
Application number: CN201010534273.6A
Authority: CN
Inventors: 孙孝根
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: EP2317574A2; KR101007078B1; US8698125B2; EP2317574B1; CN102064259A; EP2317574A3; US20110101340A1

Abstract

本发明提供了包括第二导电类型半导体层的发光器件和制造发光器件的方法。发光器件包括：第一导电类型半导体层、有源层、粗糙图案、以及第二导电类型半导体层。有源层被布置在第一导电类型半导体层上。粗糙图案被布置在有源层上。第二导电类型半导体层被布置在粗糙图案和有源层上，并且包括金属氧化物。

Description

包括第二导电类型半导体层的发光器件及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求韩国专利申请No.10-2009-0104956(2009年11月2日提交)的优先权，在此通过引用整体合并在此。

技术领域

实施例涉及发光器件和制造发光器件的方法。

背景技术

发光二极管(LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。最近，随着发光二极管的亮度逐渐地提高，发光二极管被广泛地用作用于显示器、车辆、以及照明装置的光源。此外，使用磷光体或者组合各种颜色的发光二极管来形成发射有效白光的发光二极管。

从发光二极管发射的光的波长取决于组成发光二极管的半导体材料。这是因为发射的光的波长由根据发光二极管的有源层的能带，即，根据是价带的顶部和导带的底部之间的能量差的带隙决定。

发光二极管的亮度取决于各种条件，包括有源层的结构、用于将光有效地提取到外部的光学提取结构、芯片的尺寸、以及包封发光二极管的成型构件的类型。在这样的情况下，当改进有源层的结构时，发光二极管的内量子效应得到增强，从而从根本上提高发光二极管的亮度。

发明内容

实施例提供具有提高的可靠性的发光器件和制造发光器件的方法。

实施例提供发光器件和制造发光器件的方法，其最小化光损耗。

实施例提供具有宽的工作电压范围的发光器件和制造发光器件的方法。

实施例提供具有少量的杂质的发光器件，和制造发光器件的方法。

在一个实施例中，发光器件包括：第一导电类型半导体层；第一导电类型半导体层上的有源层；有源层上的粗糙图案；以及粗糙图案和有源层上的第二导电类型半导体层，第二导电类型半导体层包括金属氧化物。

在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从描述和附图，以及从权利要求中，其它的特征将是显而易见的。

附图说明

图1是示出根据实施例的发光器件的截面图。

图2至图4是示出制造图1的发光器件的方法的截面图。

图5是示出包括图1的发光器件的水平发光器件的截面图。

图6和图7是示出制造图5的水平发光器件的方法的截面图。

图8是示出包括图1的发光器件的垂直发光器件的截面图。

图9是示出包括图5的水平发光器件的发光器件封装的截面图。

图10是示出包括图8的垂直发光器件的发光器件封装的截面图。

图11是示出根据实施例的包括发光器件的背光单元的透视图。

图12是示出根据实施例的包括发光器件的照明系统的透视图。

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另一层(或者膜)、区域、垫或图案“上”或“下”时，“上”和“下”的术语包括“直接”和“间接”的意义。此外，将会基于附图给出关于在每层“上”和“下”的参考。

在附图中，为了描述的方便和清楚起见，每层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性绘制。而且，每个元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。

在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件和制造发光器件的方法。

图1是示出根据实施例的发光器件100的截面图。

参考图1，发光器件100可以包括基板110、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、第二电极(未示出)、以及第一电极(未示出)。

基板110可以由蓝宝石(Al₂O₃)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge中的至少一个形成。

第一导电类型半导体层130可以被布置在基板110上。例如，第一导电类型半导体层130可以包括n型半导体层。n型半导体层可以由诸如InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、AlInN、或者InN的具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成，并且掺杂有诸如Si、Ge或Sn的n型掺杂物。

缓冲层(未示出)可以被布置在基板110和第一导电类型半导体层130之间。可以布置缓冲层(未示出)以减少基板110和第一导电类型半导体层130之间的晶格常数差，并且缓冲层(未示出)可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、以及AlInGaN中的一个形成。

半导体层(未示出)可以被布置在缓冲层(未示出)和第一导电类型半导体层130之间。例如，半导体层(未示出)可以是未掺杂的GaN层，但是本公开不限于此。

替代地，可以移除缓冲层(未示出)和不导电的半导体层(未示出)中的至少一个。

有源层140可以被布置在第一导电类型半导体层130上。

在有源层140中，通过第一导电类型半导体层130注入的电子(或者空穴)与通过之后形成的第二导电类型半导体层150注入的空穴(或者电子)复合，以通过根据有源层140的材料能带的带隙发光。

有源层140可以具有单量子阱结构或者多量子阱(MQW)结构，但是本公开不限于此。

在当前的实施例中，有源层140具有多量子阱结构。

有源层140可以包括多个阻挡层，并且多个阱层可以被堆叠在阻挡层之间。阱层可以具有In_x1Al_y1Ga_1-x1-y1N(0≤x1≤1，0≤y1≤1，0≤x1+y1≤1)的组成式，并且阻挡层可以具有In_x2Al_y2Ga_1-x2-y2N(0≤x2≤1，0≤y2≤1，0≤x2+y2≤1)的组成式，其中x1＞x2。

是阻挡层的最上一层的第一阻挡层141可以具有例如其它阻挡层的厚度的大约150％到大约250％的范围内的厚度。特别地，第一阻挡层141可以具有其它阻挡层的厚度的大约200％的厚度。

与第一厚度T相对应的第一阻挡层141的上部可以被掺杂有诸如Mg、Ca、Sr、Ba、或者Cd的p型掺杂物。第一厚度T可以具有例如第一阻挡层141的整个厚度的大约20％到大约30％的范围内的厚度。特别地，第一厚度T可以具有其25％的厚度。

由于第一阻挡层141比其它阻挡层厚，因此即使当具有第一厚度T的部分被掺杂时，防止p型掺杂物侵入有源层140，从而确保发光器件100的可靠性。

使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法、或者诸如化学气相沉积(CVD)、分子束外延(MBE)、溅射、或者氢化物气相外延(HVPE)的方法可以形成缓冲层(未示出)、非导电层半导体层(未示出)、第一导电类型半导体层130、以及有源层140，但是本公开不限于此。

粗糙图案145被布置在第一阻挡层141上。粗糙图案145可以由诸如InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、以及InN中的一个的具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。

粗糙图案145可以掺杂有诸如Mg、Ca、Sr、Ba、以及Cd的p型掺杂物，并且因此，可以具有p型半导体的性质。

粗糙图案145提高从有源层140发射的光的提取效率并且增加有源层140和第二导电类型半导体层150之间的界面耦合力以将第二导电类型半导体层150牢固地耦合并且固定到有源层140。

在下文中，将会参考图2至图4描述制造粗糙图案145的方法。

参考图2，氮化镁(MgN)层143形成在第一阻挡层141的表面上。氮化镁(MgN)层143可以生长大约3分钟到大约10分钟，特别地，生长大约5分钟，以具有带有图案144的多孔表面。因此，通过图案144可以暴露第一阻挡层141。

参考图3，粗糙图案145可以生长在氮化镁(MgN)层143的图案144内。使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、分子束外延(MBE)、溅射、以及氢化物气相外延(HVPE)的方法可以形成粗糙图案145，但是本公开不限于此。

参考图4，移除氮化镁(MgN)层143。通过大约5分钟的使用氨气(NH₃)和氢气(H₂)的热化学退火工艺可以移除氮化镁(MgN)层143，但是本公开不限于此。

因此，可以提供粗糙图案145。粗糙图案145提高从有源层140发射的光的提取效率并且增加有源层140和第二导电类型半导体层150之间的界面耦合力以将第二导电类型半导体层150牢固地耦合并且固定到有源层140。

参考图1，第二导电类型半导体层150被布置在第一阻挡层141和粗糙图案145上。

通过生长诸如氧化锌(ZnO)的具有导电特性的金属氧化物可以形成第二导电类型半导体层150。第二导电类型半导体层150包括诸如Mg、Ca、Sr、Ba、以及Cd的p型掺杂物。

使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、氢化物气相外延(HVPE)、溅射、以及脉冲激光沉积(PLD)的方法可以生长第二导电类型半导体层150。替代地，可以使用分子束外延(MBE)形成第二导电类型半导体层150。

与使用其它方法相比，使用分子束外延(MBE)在更高的压力生长第二导电类型半导体层150，以减少引入的杂质的量。在当前的实施例中，使用分子束外延(MBE)生长第二导电类型半导体层150，但是本公开不限于此。

例如，在分子束外延(MBE)中，锌(Zn)源、镁(Mg)源、以及镉(Cd)源以固态被注入到腔体中，并且被加热和熔融，并且然后，氧气(O₂)被提供到腔体，并且源被沉积在有源层140和粗糙图案145上以生长第二导电类型半导体层150。然而，可以以气态或者液态注入锌(Zn)、镁(Mg)、或者镉(Cd)源，但是本公开不限于此。

此时，锌(Zn)可以与氧气(O₂)反应以形成氧化锌(ZnO)薄膜，并且镁(Mg)和镉(Cd)可以作为p型掺杂物均匀地分布在氧化锌(ZnO)薄膜上，即，第二导电类型半导体层150上。当p型掺杂物被均匀地分布在第二导电类型半导体层150上时，能够均匀地形成第二导电类型半导体层150的电阻分布以改进第二导电类型半导体层150的电流特性。另外，即使当提供具有大的原子尺寸的元素作为p形掺杂物时，能够最小化发光器件100的光损耗。

凹凸图案可以形成在第二导电类型半导体层150的表面上以改进光提取效率。由于氧化锌具有优异的结晶性特性，因此即使当第二导电类型半导体层150具有凹凸图案时，也能够减少由于裂纹或者断裂导致的缺陷。

由于通过使用分子束外延(MBE)生长氧化锌(ZnO)来形成第二导电类型半导体层150，因此在缺陷、杂质的量、以及位错的程度方面，第二导电类型半导体层150可以是低的。因此，能够最小化当从有源层140发射的光经过第二导电类型半导体层150产生的光损耗，并且发光器件100能够具有改进的电流特性。

另外，由于通过生长氧化锌(ZnO)来形成第二导电类型半导体层150，所以控制被注入到氧化锌(ZnO)的诸如Mg和Cd的p型掺杂物的浓度以在大约2.8eV到大约4.5eV的宽范围内调节发光器件100的工作电压并且改进静电放电(ESD)特性。

第二导电类型半导体层150可以掺杂有n型掺杂物，并且第一导电类型半导体层130可以掺杂有p型掺杂物。尽管未示出，第三导电类型半导体层(未示出)可以被布置在第二导电类型半导体层150上。因此，发光器件100可以具有带有pn、np、pnp、以及npn中的一个的结合结构，但是本公开不限于此。

<水平发光器件100A>

图5是示出包括图1的发光器件100的水平发光器件100A的截面图。

为了形成水平发光器件100A，对图1的发光器件100执行台面蚀刻工艺以暴露第一导电类型半导体层130的一部分，并且第一电极180可以形成在暴露的部分上。

第二电极170可以被布置在第二导电类型半导体层150上。由于第二导电类型半导体层150还用作透明电极，所以可以不需要用于欧姆接触的额外的透明电极层或者反射电极层。因此，能够防止由于额外的透明电极层或者反射电极层导致的光损耗以改进水平发光器件100A的发光效率。

透明电极层或者反射电极层可以被布置在第二导电类型半导体层150和第二电极170之间，但是本公开不限于此。

在下文中，现在将会参考图6至图7描述制造水平发光器件100A的方法。

参考图6，在形成第二导电类型半导体层150之前对发光器件100执行台面蚀刻工艺以形成暴露第一导电类型半导体层130的一部分的台面蚀刻部分131。掩模135形成在台面蚀刻部分131上。

掩模135可以由金属或者光刻胶形成，其中金属可以是铬(Cr)、镍(Ni)、或者锡(Sn)，但是本公开不限于此。

参考图7，第二导电类型半导体层150形成在第一阻挡层141和粗糙图案145上。

通过形成掩模135，减少了第二导电类型半导体层150的生长区域，并且不需要对第二导电类型半导体层150进行的蚀刻工艺或者破坏工艺(breaking process)，从而能够提供水平发光器件100A而没有损坏第二导电类型半导体层150。

参考图5和图7，第二电极170可以形成在第二导电类型半导体层150上。

由于第二导电类型半导体层150还用作透明电极，所以可以不需要用于欧姆接触的透明电极层或者反射电极层。

透明电极层或者反射电极层可以被布置在第二导电类型半导体层150和第二电极170之间。

透明电极层包括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中的至少一个，但是本公开不限于此。反射电极层可以由包括银(Ag)、包含银(Ag)的合金、铝(Al)、以及包含铝(Al)的合金中的至少一个的具有高反射率的材料形成。

然后，掩模135被移除，并且第一电极180能够形成在暴露的第一导电类型半导体层130上。

通过蚀刻工艺可以移除掩模135，但是本公开不限于此。

此外，本公开不限于制造水平发光器件100A的方法。

<垂直发光器件100B>

图8是示出包括图1的发光器件100的垂直发光器件100B的截面图。

垂直发光器件100B是反转的图1的发光器件100，并且因此，制造顺序是相同的。

参考图8，垂直发光器件100B在图1的发光器件100的第二导电类型半导体层150下面包括导电支撑构件270和反射层260，并且移除了基板110。

反射层260可以被布置在第二导电类型半导体层150下方。

反射层260可以由包括银(Ag)、包含银(Ag)的合金、铝(Al)、包含铝(Al)的合金、铂(Pt)、以及包含铂(Pt)的合金中的至少一个的具有高反射率的材料形成。

导电支撑构件270可以被布置在反射层260下方。导电支撑构件270将电力提供到垂直发光器件100B。

导电支撑构件270可以由钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、铂(Pt)、金(Au)、钨(W)、铜(Cu)、钼(Mo)、以及掺杂有杂质的半导体基板中的至少一个形成。

结合层(未示出)可以被布置在导电支撑构件270和反射层260之间以提高其界面耦合力。欧姆层(未示出)可以被布置在第二导电类型半导体层150和反射层260之间用于其间的欧姆接触。

通过激光剥离(LLO)工艺或者蚀刻工艺可以移除基板110，但是本公开不限于此。

在基板110被移除之后，通过诸如感应耦合等离子体/反应离子蚀刻(ICP/RIE)的蚀刻工艺可以移除第一导电类型半导体层130的一部分、非导电半导体层(未示出)、以及缓冲层(未示出)，但是本公开不限于此。

在基板110被移除之后，暴露了第一导电类型半导体层130、缓冲层(未示出)、以及非导电半导体层(未示出)，并且第二电极280可以被布置在第一导电类型半导体层130、缓冲层(未示出)、以及非导电半导体层(未示出)中的一个上。第二电极280和导电支撑构件270将电力提供到垂直发光器件100B。

根据实施例的上述发光器件可以被应用于发光器件封装。

在下文中，将会参考图9和图10描述根据实施例的发光器件封装。

图9是示出包括图5的水平发光器件100的发光器件封装的截面图。

参考图9，发光器件封装300包括具有腔体315的主体310、布置在腔体315的内壁上的反射层314、发光器件320、树脂325、以及第一和第二导电构件332和334。

主体310可以通过注入成型由聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)、间规聚苯乙烯(SPS)、以及陶瓷中的一个形成，但是本公开不限于此。具有杯形状的腔体315以预定深度形成在主体310的上部分312中。腔体315的侧表面能以从垂直轴到腔体315的底表面的预定角度倾斜。

第一和第二导电构件332和334被水平地布置在主体310上。

第一和第二导电构件332和334被暴露到腔体315，并且被电气地相互绝缘。第一和第二导电构件332和334的末端被暴露到外部以用作电极。第一和第二导电构件332和334的表面可以涂有反射材料。

通过贴片可以将第一导电构件332耦合到发光器件320。发光器件320可以是图5中示例的水平发光器件100A，并且图5的第二电极170和第一电极180可以通过电线322连接到第一和第二导电构件332和334。

发光器件320可以是诸如红色发光二极管、绿色发光二极管、以及蓝色发光二极管的彩色发光二极管中的至少一个，或者至少一个紫外(UV)发光二极管。

反射层314被布置在腔体315的侧表面上，并且树脂325被布置在腔体315内。树脂325可以包括透明硅或者环氧树脂、或者磷光体。

透镜(未示出)可以被布置在树脂325上。第一和第二导电构件332和334可以被电气地连接到诸如齐纳二极管(未示出)的保护器件以保护发光器件320。

参考图10，发光器件封装400仅通过布线332中的一个连接到第二导电构件334。

发光器件封装400包括在上部分312中具有腔体315的主体310、第一和第二导电构件332和334、被电气地连接到第一和第二导电构件332和334的发光器件320、以及被布置在腔体315内的树脂325。

主体310可以由如上所述的硅、陶瓷、以及树脂中的一个形成。例如，主体310可以由硅、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、以及液晶聚合体(LCP)中的至少一个形成，但是本公开不限于此。

主体310可以以单层或者多层基板的结构形成，或者通过注入成型形成，但是本公开不限于此。

腔体315在主体310的上部分312中具有开口。腔体315的侧表面可以从主体310的底表面向外倾斜，并且将入射光反射到开口。

反射层314被布置在空穴315的侧表面上以反射来自于发光器件320的光。

第一和第二导电构件332和334可以穿过主体310的两侧，或者被布置在主体310的底表面上以用作外电极。第一和第二导电构件332和334可以具有引线框架、金属薄膜、或者印制电路板的电路图案的形式。

发光器件320可以通过导电胶粘附到第一导电构件332，并且通过电线322连接到第二导电构件334。可以使用引线键合方法、贴片方法、或者倒装焊接方法来安装发光器件320，可以根据芯片的类型以及芯片的电极的位置来对上述方法进行选择。

发光器件320是图8中所示的垂直发光器件100B，并且导电支撑构件270被连接到第一导电构件332，并且第二电极280被连接到电线322。

树脂325可以被布置在腔体315内，并且包括至少一种类型的磷光体。磷光体可以包括黄色磷光体，或者包括黄色磷光体和红色磷光体。

根据上述实施例的发光器件可以用作诸如背光单元、显示装置、灯、以及路灯的照明系统。

在下文中，将会参考图11和图12描述根据实施例的应用。

图11的背光单元1100只是照明系统的示例，并且因此，本公开不限于此。

参考图11，背光单元1100可以包括底盖1140、布置在底盖1140中的导光构件1120、以及导光构件1120的下表面或者至少一个表面上的发光模块1110。反射片1130可以被布置在导光构件1120的下面。

底盖1140可以具有盒形状，该盒形状具有开口的上表面，以在其中接收导光构件1120、发光模块1110、以及反射片1130，并且底盖1140可以由金属或者树脂形成，但是本公开不限于此。

发光模块1110可以包括被安装在基板700上的多个发光器件封装600。多个发光器件封装600将光提供给导光构件1120。

可以将发光模块1110布置在底盖1140的至少一个内表面上以将光提供给导光构件1120的至少一个表面。

然而，发光模块1110可以被布置在底盖1140内的导光构件1120下面以将光提供给导光构件1120的底表面。即，可以根据设计以不同的方式改变发光模块1110的位置。

导光构件1120可以被布置在底盖1140内。导光构件1120可以从发光模块1110接收光并且形成表面光源，并且然后，将表面光源导向显示面板(未示出)。

例如，导光构件1120可以是导光板(LGP)。例如，导光板可以由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃共聚合物(COC)、聚碳酸酯(PC)、以及聚萘二甲酸乙二酯树脂中的一个形成。

光学片1150可以被布置在导光构件1120的上侧上。

例如，光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片中至少一种。例如，可以通过堆叠扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片形成光学片1150。在这样的情况下，扩散片均匀地扩散从发光模块1110发射的光，并且聚光片将扩散的光聚集在显示面板(未示出)上。在此，从聚光片发射的光是被任意地偏振的光。亮度增强片可以增加从聚光片发射的光的偏振程度。例如，聚光片可以是水平和/或垂直棱镜片。而且，亮度增强片可以是双亮度增强膜。荧光片可以是包括磷光体的透光膜或者透光板。

反射片1130可以被布置在导光构件1120的下方。反射片1130可以将通过导光构件1120的底表面发射的光反射到导光构件1120的发光表面。反射片1130可以由诸如PET、PC、以及聚氯乙烯的具有高反射率的树脂形成，但是本公开不限于此。

图12是示出根据实施例的包括发光器件的照明系统的透视图。然而，图12中所示的照明系统1200仅是照明系统的示例，并且因此，本公开不限于此。

参考图12，照明系统1200可以包括：壳体1210、布置在壳体1210上的发光模块1230、以及布置在壳体1210中以接收来自于外部电源的电力的连接端子1220。

壳体1210可以由具有改进的散热特性的材料形成。例如，壳体1210可以由金属材料或者树脂材料形成。

发光模块1230可以包括：基板700和安装在基板700上的至少一个发光器件封装600。

电路图案可以被印制在绝缘材料上以形成基板700。例如，基板700可以包括印刷电路板(PCB)、金属核PCB、柔性PCB、或者陶瓷PCB。

而且，基板700可以由能够有效地反射光的材料形成，基板700的表面可以涂有通过其有效地反射光的例如白色或银色的颜色材料。

至少一个发光器件封装600可以被安装在基板700上。

每个发光器件封装600可以包括至少一个发光器件(发光二极管(LED))。发光器件可以包括发射红色、绿色、蓝色或者白色光的彩色发光器件，和发射紫外(UV)光的UV发光器件。

发光模块1230可以具有发光器件的各种组合，以获得想要的颜色效果和亮度。例如，可以相互组合地布置白光发光器件、红光发光器件、以及绿光发光器件以确保高显色指数(CRI)。荧光片可以被布置在从发光模块1230发射的光的路径中，并且改变从发光模块1230发射的光的波长。例如，当从发光模块1230发射的光具有蓝色波长带时，荧光片可以包括黄色磷光体，并且因此，从发光模块1230发射的光通过荧光片最终观察为白光。

连接端子1220可以被电气地连接至发光模块1230，以将电力提供给发光模块1230。参考图12，连接端子1220以插座的形式螺纹耦合到外部电源，但是本公开不限于此。例如，连接端子1220可以以插头的形式被插入在外部电源中，或者通过电线被连接到外部电源。

在上述照明系统中，导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片、以及荧光片中的至少一种被布置在从发光模块发射的光的路径中，以获得想要的光学效果。

图11和图12中所示的背光单元1100和照明系统1200在发光模块1110和1230中包括图1至图8中所示的发光器件以获得改进的光学效率。

在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定特征、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，在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。

虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域的技术人员可以想到的多个其它修改和实施例也将落入本公开的原理的精神和范围内。更加具体地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中，各种变化和修改都是可能性。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。

Claims

1.一种发光器件，包括：

第一导电类型半导体层；

所述第一导电类型半导体层上的有源层；

设置在所述有源层上并且接触所述有源层的粗糙图案，其中所述有源层的一部分通过所述粗糙图案暴露；以及

所述粗糙图案和所述有源层上的第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层包括金属氧化物，

其中所述第二导电类型半导体层的第一部分接触所述粗糙图案的上表面，以及

其中所述第二导电类型半导体层的第二部分接触所述有源层的暴露的部分。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述金属氧化物由氧化锌(ZnO)形成。

3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二导电类型半导体层包括p型掺杂物，所述p型掺杂物包括镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、以及镉(Cd)中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二导电类型半导体层包括凹凸图案。

5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述粗糙图案具有In_xAl_yGa_1-x-yN的组成式，其中0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1。

6.根据权利要求5所述的发光器件，其中所述粗糙图案包括p型掺杂物，所述p型掺杂物包括镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、以及镉(Cd)中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的发光器件，其中通过堆叠阻挡层和阱层来形成所述有源层。

8.根据权利要求7所述的发光器件，其中所述阻挡层被设置为多个，

所述有源层包括所述阻挡层，以及

具有其它阻挡层的厚度的150％到250％的范围内的厚度的第一阻挡层被布置在所述阻挡层的最上边的部分上。

9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第一阻挡层的上部分包括p型掺杂物，所述p型掺杂物包括镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、以及镉(Cd)中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的发光器件，其中包括p型掺杂物的所述第一阻挡层的上部分具有所述第一阻挡层的整个厚度的20％到30％的范围内的厚度。

11.根据权利要求1所述的发光器件，其中电极被布置在所述第二导电类型半导体层上。

12.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述第二导电类型半导体层上的导电支撑构件。

13.根据权利要求12所述的发光器件，进一步包括在所述导电支撑构件和所述第二导电类型半导体层之间的反射层。

14.一种发光器件封装，包括：

具有腔体的主体；

多个电极，所述多个电极被暴露在所述腔体内，并且相互隔开；

位于所述腔体内的根据权利要求1所述的发光器件，所述发光器件被连接到所述电极；以及

树脂，所述树脂填充所述腔体。

15.一种照明系统，包括：

基板；和

所述基板上的发光模块，所述发光模块包括根据权利要求1所述的发光器件。