[發明專利]半導體器件、含該半導體器件的半導體封裝及其制造方法

無效

• 申請號: 200910162143.1
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN101645443A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 金維植
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L21/60;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張 波

技術領域

本公開涉及一種發光器件及其形成方法，更具體地，涉及包括至少兩個堆疊的發光二極管芯片的發光器件及其形成方法。

背景技術

發光二極管(LED)是p-n結二極管，該發光二極管因過量電子-空穴對的直接輻射復合而發光。當LED被正向偏置時，電子能夠與空穴復合，且能量以光的形式釋放。發出的光的顏色基于形成p-n結的材料的帶隙能量。

LED能以直流電(DC)或交流電(AC)工作。AC?LED每單位面積的發光效率是DC?LED的一半，因為在交流電操作中當兩個二極管被并聯時，交替開啟兩個二極管中的一個。因此，增加AC操作LED的發光效率的一種方法是將一個LED芯片堆疊另一個LED芯片上。這樣會表現出LED總是開啟的，因為兩個堆疊的LED芯片中的一個是開啟的。傳統地，LED芯片堆疊成在一個在另一個上并被絕緣層分開。為了將堆疊的LED芯片連接到交流電，需要圍繞絕緣體的外部導線。

因此，需要具有高的每單位面積發光效率的交流電操作的發光器件。

發明內容

本發明的示范性實施例提供一種具有至少兩個LED芯片的發光器件，其中一個LED堆疊在另一個上方。發光器件能以交流電工作。兩個LED芯片通過設置在它們之間的導電材料而電連接。這樣，能夠最小化連接兩個LED芯片的電極和導線的數量。

根據本發明的示范性實施例，半導體器件包括第一發光芯片，該第一發光芯片具有第一半導體層、第二半導體層以及設置在第一半導體層和第二半導體層之間的第一有源層；設置在第一發光芯片上的第二發光芯片，該第二發光芯片具有第三半導體層、第四半導體層以及設置在第三半導體層和第四半導體層之間的第二有源層；和設置在第一半導體層和第四半導體層之間的導電層，第一半導體層和第四半導體層具有不同的導電類型。

半導體器件可還包括設置在導電層上的第一電極、設置在第三半導體層上的第二電極以及設置在第二半導體層上的第三電極。

第二電極和第三電極能被電連接。

半導體器件可還包括設置在第二半導體層上的基板。

基板可包括半導體材料和導電材料的至少一種。

導電層能是透明的。

導電層能是反射的。

第三電極能是反射的。

第三電極可包括反射的側壁。

第三電極能是平的。

半導體器件可還包括設置在第四半導體層和導電層之間的通路。

第二發光芯片能是豎直型發光芯片。

半導體器件還可包括第三發光芯片，該第三發光芯片包括第五半導體層，該第五半導體層設置在第三半導體層上，第五半導體層和第三半導體層具有不同的導電類型。

半導體器件還可包括第三發光芯片，該第三發光芯片包括第五半導體層，該第五半導體層設置在第三半導體層上，第五半導體層和第三半導體層具有相同的導電類型。

第一發光芯片和第二發光芯片能配置為交替地在交流電波形的各個交替的半周激勵，從而發光。

與第二發光芯片交疊的第一發光芯片的輪廓與第二發光芯片的輪廓基本相同。

根據本發明的示范性實施例，半導體封裝包括設置在第一基板的第一表面上的第一導電墊和第二導電墊；設置在第一基板的第一表面上的第一發光芯片，第一發光芯片具有第一半導體層、電連接到第二導電墊的第二半導體層以及設置在第一半導體層和第二半導體層之間的第一有源層；設置在第一發光芯片上的第二發光芯片，該第二發光芯片具有第三半導體層、第四半導體層以及設置在第三半導體層和第四半導體層之間的第二有源層；設置在第一半導體層和第四半導體層之間的導電層，第一半導體層和第四半導體層具有不同的導電類型；第一導線，其連接第一導電墊與設置在導電層上的第一電極；和第二導線，其連接第二導電墊與設置在第三半導體層上的第二電極。

半導體器件還可包括設置在第二半導體層上的第三電極。

半導體器件還可包括在第二半導體層上的第二基板，第二基板包括半導體材料。

導電層能是透明的。

導電層能是反射的。

第二發光芯片能是豎直型(vertical?type)發光芯片。

第一發光芯片和第二發光芯片能配置為交替地在交流電波形的各個交替的半周激勵，從而發光。

半導體器件還可包括密封劑，該密封劑密封第一發光芯片和第二發光芯片。

半導體器件還可包括設置在密封劑中的光轉換材料。