[发明专利]半导体器件、半导体器件封装和包括其的照明系统

说明书

根据实施例的半导体器件包括：衬底；设置在衬底上的缓冲层；设置在缓冲层上的第一导电型半导体层；第二导电型半导体层；包括发射紫外光的有源层的、设置在第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的发光结构；以及设置在缓冲层内的多个空气空隙，其中空气空隙能够被形成为具有两个或者更多倾斜表面。

技术领域

实施例涉及一种半导体器件、半导体器件封装和包括其的照明系统。

背景技术

通常，发光二极管(LED)包括p-n结二极管，p-n结二极管具有将电能转换成光能的特性。p-n结二极管能够通过组合周期表的III-V族元素而形成。通过调节化合物半导体的组成比率，发光器件能够呈现各种颜色。

当正向电压被施加到LED时，N层的电子与P层的空穴组合，使得与在导带和价带之间的能隙相对应的能量可以被释放。这种能量主要地被实现为热或者光，并且LED发射该能量作为光。

氮化物半导体呈现优良的热稳定性和宽带隙能量，使得氮化物半导体已经在光学器件和高功率电子器件领域受到关注。特别地，采用氮化物半导体的蓝色、绿色和UV发光器件已经被商业化并且被广泛使用。

紫外线发光器件(UV LED)是发射具有在200nm到400nm的范围中的波长的光的发光器件。紫外线发光器件根据其使用包括短波长和长波长。短波长可以用于杀菌或者净化，并且长波长可以在曝光器件和固化器件中使用。

同时，紫外线发光器件可能存在光提取效率可能由于在缓冲层和蓝宝石衬底之间的界面表面上的全反射而降低的问题。为了提高光提取效率，已经尝试了形成空气空隙。然而，空气空隙的控制是困难的。

发明内容

技术问题

实施例旨在提供一种半导体器件、半导体器件封装和照明系统，其中空隙被设置在凹凸图案的上部中并且具有均匀的形状和尺寸。

技术方案

根据该实施例，一种紫外线半导体器件包括：衬底；缓冲层，该缓冲层被设置在衬底上；发光结构，该发光结构被设置在缓冲层上并且包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和插入在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间以发射紫外光的有源层；以及多个空气空隙，该多个空气空隙被设置在缓冲层中。空气空隙可以具有至少两个倾斜琢面(inclined facet)。

另外，根据该实施例，该半导体器件包括：衬底；缓冲层，该缓冲层被设置在衬底的一侧处；空隙，该空隙被设置在缓冲层中并且具有至少两个倾斜琢面；发光结构，该发光结构被设置在缓冲层的一侧处并且包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层；底座(sub-mount)，该底座被设置成与衬底相对；至少一个突起，该至少一个突起被插入在发光结构和底座之间；至少一个接触层，该至少一个接触层被插入在至少一个突起和发光结构之间；至少一个扩展层，该至少一个扩展层被插入在至少一个接触层和该至少一个突起之间；以及至少一个接触分离层，该至少一个接触分离层被布置在发光结构和扩展层之间以将该至少一个接触层分离成相互电隔离的多个接触层。

有益效果

根据该实施例，空隙被设置在凹凸图案上方以阻挡线位错(threadingdislocation)，由此改进发光器件的外延生长的质量。

根据该实施例，具有均匀形状和尺寸的多个空隙可以被设置在凹凸图案上方以引起光散射，由此增加光提取效率。

根据实施例，具有特定斜率的倾斜琢面的空隙被设置在凹凸图案上方，由此增强定向角度。

根据实施例，可以通过调节空隙的高度来提高具有倒装芯片结合结构的发光器件的光效率。

附图说明

图1是根据第一实施例的半导体器件的横截面视图。

图2和3是示出根据第一实施例的衬底的各种形状的平面视图和透视图。