[发明专利]发光器件及其制造方法

说明书

本申请要求享受于2006年5月8日提交的韩国专利申请号10-2006-0041006、于2007年4月17日提交的韩国专利申请号10-2007-0037414、于2007年4月17日提交的韩国专利申请号10-2007-0037415以及于2007年4月17日提交的韩国专利申请号10-2007-0037416的优先权，这里引入作为参考，如同将其完全陈述于此。

技术领域

本发明涉及一种发光器件及其制造方法，更具体地，涉及一种能够实现增强的发光效率和增强的可靠性的发光器件及其制造方法。

背景技术

作为一种半导体发光器件，发光二极管(LED)是众所周知的，其将电流转换为光并发光。由于在1962年制造出了可商业应用的使用GaAsP化合物半导体的红光LED，它就与GaP:N基绿光LED一起用作电子仪器的光源，用于图像显示。

从这种LED发出的光的波长取决于用于制造该LED的半导体材料。这是因为发出的光的波长取决于半导体材料的用于表示在价带电子和导带电子之间的能量差的带隙。

氮化镓(GaN)化合物半导体在包括发光二极管(LED)的大功率电子器件领域引人注目，因为它表现出高的热稳定性和0.8到6.2eV的宽带隙。

GaN化合物半导体如此引人注目的原因之一在于，其可以使用GaN并结合其它元素例如铟(In)、铝(Al)等制造能够发射绿光、蓝光和白光的半导体层。

因而，根据具体的仪器的特性，可以通过使用GaN并结合其它合适的元素来调整要发射的光的波长。例如，可以制造用于光学记录的蓝光LED或者能够取代辉光灯的白光LED。

由于GaN基材料的上述优点，自从GaN基LED在1994年获得商业应用以来，与GaN基电光器件相关的技术已经得到迅猛发展。

使用上述GaN基材料制造的LED的亮度或者输出主要取决于有源层的结构、与光的提取相关的提取效率、LED芯片的尺寸、用来组装灯封装的模的种类和角度、所用的荧光材料等。

发明内容

因而，本发明致力于一种基本上克服了由于现有技术的局限性和缺点引起的一个或者多个问题的发光器件及其制造方法。

本发明的目的是提供一种发光器件以及制造该发光器件的方法，其具有能够实现增强的提取效率的结构同时当在该发光器件中引入该光提取结构时保持想要的电气特性、并且和光子晶体结构协同表现出良好的提取效率。

本发明的另外的优点、目的和特征一部分在随后的说明书中加以阐述，一部分对本领域普通技术人员来说，在认真阅读以下内容后是显而易见的，或者可以通过实践该发明而获知。本发明的这些目的和其它的优点可以通过书面的说明书中所特别指出的结构和其权利要求书以及附图而实现或者获得。

为实现与本发明目的相符的这些目的和其它优点，如所具体和广泛描述的，这里提供了一种发光器件，包括：半导体层；和光提取层，其被布置在该半导体层上并且由折射率等于或者高于该半导体层的折射率的材料制成。

在本发明的另一方面中，一种发光器件包括：包括被布置在半导体层上的同一平面内的至少两种光子晶体结构的光子晶体层，所述光子晶体结构具有不同的周期。

在本发明的另一方面中，一种发光器件包括：包括具有周期结构的第一光子晶体和具有随机结构的第二光子晶体的光子晶体层，第一和第二光子晶体被布置在半导体层上的同一平面内。

在本发明的另一方面中，一种发光器件包括：反射性电极；布置在该反射性电极上的半导体层，该半导体层包括发光层；和形成于该半导体层上的光子晶体，其中位于该反射性电极和该发光层的中心之间的距离是0.65λ/n到0.85λ/n，其中“λ”代表发出的光的波长，而“n”代表该半导体层的折射率。

在本发明的另一方面中，一种发光器件包括：反射性电极；布置在该反射性电极上的半导体层，该半导体层包括发光层；和形成于该半导体层上的光子晶体，其中位于该反射性电极和该发光层的中心之间的距离是λ/4n的奇数倍，其中“λ”代表发出的光的波长，而“n”代表该半导体层的折射率。

在本发明的又一方面中，一种用于制造发光器件的方法包括：在衬底上生长多个半导体层；在该半导体层上形成第一电极；除去该衬底；在因除去该衬底而暴露的该半导体层上形成电介质层；在该电介质层内形成多个孔；蚀刻形成有这些孔的电介质层的表面，以在该半导体层内形成多个槽；除去该电介质层；并且在因该电介质层的除去而暴露的半导体层的表面上形成第二电极。