[發明專利]半導體器件、半導體器件封裝和包括其的照明系統

有效

• 申請號: 201680060204.1
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN108352425B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 崔宰熏;樸海進;崔洛俊;金炳祚
• 申請（專利權）人: 蘇州樂琻半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/20;H01L33/22
• 代理公司: 蘇州錦尚知識產權代理事務所(普通合伙) 32502
• 代理人: 滕錦林

根據實施例的半導體器件包括：襯底；設置在襯底上的緩沖層；設置在緩沖層上的第一導電型半導體層；第二導電型半導體層；包括發射紫外光的有源層的、設置在第一導電型半導體層和第二導電型半導體層之間的發光結構；以及設置在緩沖層內的多個空氣空隙，其中空氣空隙能夠被形成為具有兩個或者更多傾斜表面。

技術領域

實施例涉及一種半導體器件、半導體器件封裝和包括其的照明系統。

背景技術

通常，發光二極管(LED)包括p-n結二極管，p-n結二極管具有將電能轉換成光能的特性。p-n結二極管能夠通過組合周期表的III-V族元素而形成。通過調節化合物半導體的組成比率，發光器件能夠呈現各種顏色。

當正向電壓被施加到LED時，N層的電子與P層的空穴組合，使得與在導帶和價帶之間的能隙相對應的能量可以被釋放。這種能量主要地被實現為熱或者光，并且LED發射該能量作為光。

氮化物半導體呈現優良的熱穩定性和寬帶隙能量，使得氮化物半導體已經在光學器件和高功率電子器件領域受到關注。特別地，采用氮化物半導體的藍色、綠色和UV發光器件已經被商業化并且被廣泛使用。

紫外線發光器件(UV LED)是發射具有在200nm到400nm的范圍中的波長的光的發光器件。紫外線發光器件根據其使用包括短波長和長波長。短波長可以用于殺菌或者凈化，并且長波長可以在曝光器件和固化器件中使用。

同時，紫外線發光器件可能存在光提取效率可能由于在緩沖層和藍寶石襯底之間的界面表面上的全反射而降低的問題。為了提高光提取效率，已經嘗試了形成空氣空隙。然而，空氣空隙的控制是困難的。

發明內容

技術問題

實施例旨在提供一種半導體器件、半導體器件封裝和照明系統，其中空隙被設置在凹凸圖案的上部中并且具有均勻的形狀和尺寸。

技術方案

根據該實施例，一種紫外線半導體器件包括：襯底；緩沖層，該緩沖層被設置在襯底上；發光結構，該發光結構被設置在緩沖層上并且包括第一導電半導體層、第二導電半導體層和插入在第一導電半導體層和第二導電半導體層之間以發射紫外光的有源層；以及多個空氣空隙，該多個空氣空隙被設置在緩沖層中?？諝饪障犊梢跃哂兄辽賰蓚€傾斜琢面(inclined facet)。

另外，根據該實施例，該半導體器件包括：襯底；緩沖層，該緩沖層被設置在襯底的一側處；空隙，該空隙被設置在緩沖層中并且具有至少兩個傾斜琢面；發光結構，該發光結構被設置在緩沖層的一側處并且包括第一導電半導體層、有源層和第二導電半導體層；底座(sub-mount)，該底座被設置成與襯底相對；至少一個突起，該至少一個突起被插入在發光結構和底座之間；至少一個接觸層，該至少一個接觸層被插入在至少一個突起和發光結構之間；至少一個擴展層，該至少一個擴展層被插入在至少一個接觸層和該至少一個突起之間；以及至少一個接觸分離層，該至少一個接觸分離層被布置在發光結構和擴展層之間以將該至少一個接觸層分離成相互電隔離的多個接觸層。

有益效果

根據該實施例，空隙被設置在凹凸圖案上方以阻擋線位錯(threadingdislocation)，由此改進發光器件的外延生長的質量。

根據該實施例，具有均勻形狀和尺寸的多個空隙可以被設置在凹凸圖案上方以引起光散射，由此增加光提取效率。

根據實施例，具有特定斜率的傾斜琢面的空隙被設置在凹凸圖案上方，由此增強定向角度。

根據實施例，可以通過調節空隙的高度來提高具有倒裝芯片結合結構的發光器件的光效率。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的半導體器件的橫截面視圖。

圖2和3是示出根據第一實施例的襯底的各種形狀的平面視圖和透視圖。