[發明專利]紫外線發射裝置及其形成方法

在審

• 申請號: 201710449818.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107564895A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 劉賽錦;王小寧;廖翊韜;道格拉斯·A·柯林斯
• 申請（專利權）人: 紫岳科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/00;H01L33/48;H01L33/60;H01L33/62
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 章蕾

技術領域

本發明涉及發光裝置領域。

背景技術

相關技術描述

包含(Al，Ga，In)—N及其合金的III族氮化物材料的帶隙從InN(0.7eV)的非常窄的間隙延伸到AlN(6.2eV)的非常寬的間隙，使得III族氮化物材料非常適合于光電子應用，例如從近紅外線延伸到深紫外線的廣泛光譜范圍內的發光二極管(LED)、激光二極管、光學調制器及檢測器。可使用有源層中的InGaN獲得可見光LED及激光器，而紫外線LED(UVLED)及激光器需要較大的AlGaN帶隙。

預期發現發射波長在230到350nm范圍內的UVLED的各種各樣的應用，其中大多數是基于UV輻射與生物材料之間的相互作用。典型應用包含表面滅菌、空氣消毒、水消毒、醫療裝置及生物化學，用于超高密度光學記錄的光源、白光照明、熒光分析、感測及零排放汽車。

來自此類UVLED的提取效率通常是不合需要地低。

發明內容

一方面，本發明提供一種裝置，所述裝置包括：發光二極管(UVLED)，其包括半導體結構，所述半導體結構包括安置在n型區域與p型區域之間的有源層，其中所述有源層發射紫外線輻射；支架，其中所述UVLED安置在所述支架上；以及反射層，其安置在環繞所述UVLED的所述支架的表面上。

另一方面，本發明提供一種方法，所述裝置包括：將第一及第二電氣墊安置在支架上；安置上覆于所述第一及第二電氣墊的第一部分的反射層；圖案化所述反射層以形成暴露所述第一及第二電氣墊的第二部分的開口；以及將發光二極管(UVLED)電及物理地連接到所述第一及第二電氣墊，所述發光二極管包括半導體結構，所述半導體結構包括安置在n型區域與p型區域之間的有源層，其中所述有源層發射紫外線輻射。

附圖說明

圖1是兩個封裝的紫外線發射裝置(UVLED)的橫截面圖。

圖2是倒裝芯片UVLED中的多個像素的平面圖。

圖3是UVLED中的一個像素的橫截面圖。

圖4說明大面積UVLED中的輻射功率的吸收。

圖5說明小面積UVLED中的輻射功率的提取。

圖6是圖1中所說明的裝置中的一者的俯視圖。

圖7、8、9、10及11說明形成圖1中所說明的裝置的一種方法。

圖12說明包含與接合墊及支架接觸的反射層的封裝UVLED。

圖13、14及15說明上面可安裝有封裝裝置的三個結構。

具體實施方式

雖然本文所描述的裝置是III族氮化物裝置，但是由例如其它III-V族材料、II-VI族材料、Si的其它材料形成的裝置在本發明的實施例的范圍內。本文描述的裝置可經配置以發射可見的UV A(340nm與400nm之間的峰值波長)、UV B(290nm與340nm之間的峰值波長)或UV C(210nm及290nm之間的峰值波長)輻射。由本文描述的UVLED發射的輻射功率為節約語言可被描述為“光”。

本發明的實施例針對用于增加從UVLED的提取效率的結構及技術。

圖1說明根據本發明的實施例的安置在支架上的UVLED。在圖1的結構中，兩個UVLED 1附接到支架40。下文在伴隨圖2及3的文本中詳細描述合適的UVLED的一個實例。

支架40可為高度導熱的(例如，在一些實施例中具有至少170W/mK的熱導率)、高度電絕緣的及機械剛性的(例如，具有匹配或接近UVLED 1的熱膨脹系數)任何合適的材料。用于支架40的合適材料的實例包含(但不限于)陶瓷、金剛石、AlN、氧化鈹、硅或導電材料(例如硅、金屬、合金，Al或Cu)，只要導電材料適當地涂覆有絕緣層，例如氧化硅、氮化硅或氧化鋁，或任何其它合適的材料。在一些實施例中，電路及/或其它結構(例如瞬態電壓抑制電路、驅動器電路或任何其它合適的電路)可安置在支架40內，或者安裝在支架40的表面上，使得電路或其它結構在必要時電連接到UVLED 1。

導電墊42形成在支架的頂部表面上。UVLED 1通過墊42電及物理連接到支架40。每個UVLED 1提供至少兩個電隔離墊42，一個耦合到UVLED 1的n型區域，且一個耦合到UVLED 1的p型區域。墊42可為(例如)適于接合UVLED 1的任何材料，其包含(例如)金、銀、錫-銀-銅(SAC)或金-錫(AuSn)。墊42可通過包含(例如)電鍍的任何合適的技術形成在支架40的表面上。