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TWI548115B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI548115B
TWI548115B TW102136737A TW102136737A TWI548115B TW I548115 B TWI548115 B TW I548115B TW 102136737 A TW102136737 A TW 102136737A TW 102136737 A TW102136737 A TW 102136737A TW I548115 B TWI548115 B TW I548115B
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TW
Taiwan
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layer
carrier injection
semiconductor layer
semiconductor
electron blocking
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TW102136737A
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TW201419576A (zh
Inventor
崔恩實
吳正鐸
鄭明訓
宋基榮
Original Assignee
Ｌｇ伊諾特股份有限公司
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Publication date
Application filed by Ｌｇ伊諾特股份有限公司 filed Critical Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Publication of TW201419576A publication Critical patent/TW201419576A/zh
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Publication of TWI548115B publication Critical patent/TWI548115B/zh

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Description

發光裝置
本發明主張關於2012年10月19日所申請的南韓專利案號10-2012-0116371的優先權，並在此以引用的方式併入本文中，以作為參考。
本發明係關於一種發光裝置。
本發明係關於一種發光裝置封裝件。
許多關於包括一發光裝置的一發光裝置封裝件之研究與探索已積極地進行中。
發光裝置係為一半導體發光裝置或包括一半導體材料之一半導體發二極，用以將電能轉換為光。
與其它的光源(如：螢光燈管、白熾燈)作比較，半導體發光裝置的效益在於低消耗、壽命長、反應時間快、安全以及很環保。據此，已進行了以半導體發光裝置取代現有光源的研究與探索。
此外，半導體發光裝置的趨勢是愈來愈多用在室內以及室外的地方之各種燈具的光源，如液晶顯示器、電子顯示器或發光裝置(如：街燈)。
實施例提供能夠藉由增加被注入的電洞而改善發光效益的一種發光裝置。
實施例提供能夠藉由增加電洞濃度而改善發光效益的一種發光裝置。
根據實施例，提供一發光裝置，包括一第一半導體層，其包含一第一導電摻雜物；一主動層，在該第一半導體層上；一電子阻隔層，在該主動層上；以及一載子注入層，在該主動層與該電子阻隔層之間；以 及一第二半導體層，其包含一第二導電摻雜物在該電子阻隔層上。該載子注入層包括該第一導電摻雜物以及該第二導電摻雜物，而該載子注入層之該第一導電摻雜物具有一低於該第二導電摻雜物濃度的濃度。
根據實施例，提供一種發光裝置，包括一第一半導體層，其包含一第一導電摻雜物；一主動層，在該第一半導體層上；一電子阻隔層，在該主動層上；以及一載子注入層，在該主動層與該電子阻隔層之間；以及一第二半導體層，其包含一第二導電摻雜物，且在該電子阻隔層上。該載子注入層，包括一第三半導體層，其包含該第二導電摻雜物；一未摻雜的第四半導體層，且在該第三半導體層上；以及一第五半導體層，其包含該第二導電摻雜物，且在該第四半導體層上。
根據實施例，一發光裝置封裝件包括一本體、第一以及第二引線電極，在該本體上；一發光裝置，在該第一、第二電極其中之一者上、以及一封膠件(molding member)，圍繞該發光裝置。
1‧‧‧發光裝置
10‧‧‧基板
12‧‧‧第一導電半導體層
14‧‧‧主動層
16‧‧‧間隔層
18‧‧‧載子注入層
18a‧‧‧電洞
20‧‧‧電子阻隔層
22‧‧‧第二導電半導體層
51‧‧‧第一電子阻隔層
53‧‧‧第二電子阻隔層
61‧‧‧第一半導體層
63‧‧‧未摻雜的半導體層
65‧‧‧第二半導體層
101‧‧‧主體
103‧‧‧第一引線電極
105‧‧‧第二引線電極
109‧‧‧導線
113‧‧‧封膠件
圖1係根據第一實施例之發光裝置之剖面圖。
圖2係為在圖1之發光裝置中之電子阻隔層之剖面圖。
圖3係為圖1之發光裝置的能帶間隙圖。
圖4繪示載子注入圖1之發光裝置之載子注入層中。
圖5係根據第二實施例之發光裝置的剖面圖。
圖6係為圖5之發光裝置的能帶間隙圖。
圖7繪示載子注入圖5之發光裝置之載子注入層中。
圖8係根據本實施例之發光裝置封裝件之剖面圖。
在實施例的描述中，應當理解的是，當一元件被稱為在另一元件“之上(以上)”或“之下(以下)”時，“之上(以上)”以及“之下(以下)”之術語皆包括“直接”以及“間接”的意思。另外，在各層“之上”以及“之下”的意思可不僅包括向上方向，也可包括向下方向。
圖1係根據第一實施例之發光裝置之剖面圖。
請參考圖1，根據第一實施例之發光裝置1可包括一基板10、一第一導電半導體層12、一主動層14、一間隔層16、一載子注入層18、一電子阻隔層20以及一第二導電半導體層22，但本實施例並非限制於此。
一發光結構可藉由該第一導電半導體層12、該主動層14、該間隔層16、該載子注入層18、該電子阻隔層20以及該第二導電半導體層22而形成。
根據本實施例之發光裝置1可更包括一緩衝層(未圖示)設置在該基板10與該第一導電半導體層12之間。
根據本實施例之發光裝置1可更包括另一半導體層(未圖示)提供在該第一導電半導體層12之下，及/或在該第二導電半導體層22上。
根據本實施例之發光裝置1可更包括一未摻雜的半導體層(未圖示)設置在該緩衝層與該第一導電半導體層12之間。
該基板10容易地成長該發光結構，但本實施例並未被限制於此。
為了穩定成長該發光結構，該基板10可包括一材料，其中該材料之晶格常數係與該發光結構差異很小(smaller)。
該基板10可包括選自由藍寶石(Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鍺(Ge)所組成之群組中至少其中一者。
一緩衝層22可設置在該基板3與該發光結構之間。可形成該緩衝層22以減少在該基板10與該發光結構之間的晶格常數差異。
該緩衝層22、該未摻雜的半導體層、該第一導電半導體層12、該主動層14、該間隔件16、該載子注入層18、該電子阻隔層20、以及該第二導電半導體層22可包括II至VI族化合物半導體材料。
該第一導電半導體層12可形成在該基板10上。
舉例來說，該第一導電半導體層12可包括一N型半導體層，其包含N型摻雜物。該第一導電半導體層12可包括具有InxAlyGa1-x-yN(,,)之組成式的一半導體材料。例如，該 第一導電半導體層12可包括選自由氮化鋁銦鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)氮化鋁銦(AlInN)所組成之群組中至少其中一者，且可摻雜有N型摻雜物，例如：矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)。
該主動層14可形成在該第一導電半導體層12上。
該主動層14可產生光，該光為透過自該第一導電半導體層12注入的該第一載子(如電子)與透過該第二導電半導體層注入的第二載子(電洞)再結合所產生，且該光具有一波長，其相對應於取決組合主動層14的材料而變化的能帶間隙差。
該主動層14可包括多重量子井(MQW)結構、量子點結構及量子線結構其中之一。該主動層14可藉由以井層與阻隔層之週期，重複堆疊II至VI族化合物半導體而形成。
舉例來說，該主動層14可以氮化銦鎵(InGaP)井層/氮化鎵(GaN)阻隔層、氮化銦鎵(InGaN)井層/氮化鋁鎵(AlGaN)阻隔層或是氮化銦鎵(InGaN)井層/氮化銦鎵(InGaN)阻隔層的週期來形成。該阻隔層之能帶間隙可大於該井層的能帶間隙。
該間隔層16可形成在該主動層14上。
該間隔層16可包括氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)以及氮化鋁銦鎵(AlInGaN)至少其中之一。該間隔層16可具有一單層的塊狀結構，或是多層結構的超晶格結構，但本實施例並非限制於此。該間隔層16可包括氮化銦鎵(InGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN)，其中銦(In)之成份可在0.01%至5%之範圍，但本實施並非限制於此。該間隔層16可包括氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN)，其中鋁(Al)之成份可在0.01%至10%之範圍，但本實施並非限制於此。
該間隔層16可使在該主動層14與該電子阻隔層20之間產生的能帶彎曲度(bending)最小化。該間隔層16可不包括摻雜物，但本實施例並非限制於此。該間隔層16可與該主動層14之阻隔層連接。該間隔層16可設置在該主動層14之阻隔層與該載子注入層18之間。該間隔層16之能帶間隙可寬於該阻隔層之能帶間隙。
該載子注入層18可形成在該間隔層16上。該載子注入層18可增加載子的產生，舉例來說，電洞的產生。同時，該載子注入層18可輕易地將電洞注入於該主動層14中。該載子注入層18可包括P型摻雜物，如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)，但本實施例並非限制於此。此外，該載子注入層18可包括N型摻雜物如矽(Si)、鍺(Ge)、或錫(Sn)，但本實施例並非限制於此。
P型摻雜物的濃度可至少大於在載子注入層18的N型摻雜物的濃度，以使該載子注入層18具有一P型特性。舉例來說，雖然P型摻雜物之濃物可為1E19至5E20之範圍內，但本實施例並非限制於此。舉例來說，N型摻雜物之濃物可為1E16至1E20之範圍內，但本實施例並非限制於此。
該載子注入層18可包括具有InxAlyGa1-x-yN(,,及)組成式之半導體材料。舉例來說，該載子注入層18可包括選自由氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN_以及氮化鋁銦(AlInN)所組持成之群組中至少其中之一。
如圖4所示，該載子注入層18可包括鎂原子作為P型摻雜物以及矽原子作為N型摻雜物。在此情況下，由於此種結構，矽原子可與鎂原子結合，因此，避免因鎂原子而使該載子注入層18之電洞18a之注入被阻斷。
若沒有矽原子，可藉由鎂原子來阻隔載子注入層18的電洞18a，以使載子注入層18之電洞18a不會輕易被注入。矽原子限制了鎂原子，因此允許電洞18a通過該載子注入層18。
鎂原子與矽原子可透過共摻雜(co-doping)的方式而被摻雜在該載子注入層18上，但本實施例並非被限制於此。該載子注入層18之能帶間隙可相等或寬於該阻擋層(barrier layer)之能帶間隙，且可窄於該間隔層16之能帶間隙。
該電子阻擋層20可被形成在該載子注入層18上。該電子阻擋層20可防止自該第一導電半導體層12產生且供給該主動層14的電子偏 離該主動層14並移動到第二導電半導體層22。
該間隔層16以及該載子注入層18可設置在該主動層14與該電子阻隔層20之間。
如圖2所示，該電子阻隔層20可包括一第一電子阻隔層51與一第二電子阻隔層53的至少兩層，本實施例並非限制於此。
在本例中，該第一電子阻擋層51可為一P型-氮化銦鋁鎵(p-InAlGaN)層，而該第二電子阻擋層53可為一P型氮化鋁鎵(p-AlGaN)層。在本例中，該第二電子阻擋層53之能帶間隙可為至少大於該第一電子阻擋層51之能帶間隙(見圖3)。如上述所述，當該第二電子阻擋層53之能帶間隙，從該主動層14到該第二導電半導體層22逐漸大於該第一電子阻擋層51之能帶間隙時，利用該第一電子阻隔層51而初步阻隔從該主動層14脫離的電子。另外，通過該第一電子阻隔層51的部分電子可利用具有大於該第一電子阻隔層51之能帶間隙的該第二電子阻隔層53來再次阻擋。據此，該電子阻隔層20具有相互不同的能帶間隙的複數個層，因此，從該主動層14脫離到該第二導電半導體層的電子移動可被最小化。該第一、第二電子阻隔層51、53之能帶間隙可被排列寬於該間隔層16與該載子注入層18之能帶間隙。因此，該第二導電半導體層22之電子移動能夠被最小化。
該第二導電半導體層22可被形成在該電子阻隔層20上。舉例來說，該第二導電半導體層22可包括一p型半導體層，其包括p型摻雜物。該第二導電半導體層22可包括一半導體材料，其具有InxAlyGa1-x-yN(,，及)之一組成式。舉例來說，該第二導電半導體層22可包括選自由氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)以及氮化鋁銦(AlInN)所組成之群組中至少一者，且可摻雜有P型摻雜物，如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)以及鋇(Ba)。
該第二導電半導體層22可產生電洞，並且透過該電子阻隔層20提供電洞給該主動層14。
在本例中，該載子注入層18可允許來自該第二導電半導體層22所產生的電洞輕易地注入該主動層14。另外，該載子注入層18產生 電洞，所以該電洞可注入該主動層14中。
同時，自該第二導電半導體層22所產生的電洞可因該電子阻隔層20而不易流至該主動層14。
因該載子注入層18可產生電洞，自該載子注入層18所產生的電洞可提供給該主動層14。
因此，該載子注入層18可補償未提供至該主動層14之該第二導電半導體層22所產生的電洞。據此，該發光裝置之發光效益可被改善。
此外，該載子注入層18因作為N型摻雜物的矽原子而限制了作為P型摻雜物的鎂原子，以使從該第二導電半導層22所產生的電洞或該載子注入層18所產生的電洞輕易地注入該主動層14。據此，該發光裝置的發光效益能夠被改善。
同時，如圖3所示，該第一導電半導體層12、該主動層14、該間隔層16、該載子注入層18、該電子阻隔層20以及該第二導電半導體層22可具有互相不同的能帶間隙。
舉例來說，該第一導電半導體層12、該間隔層16、該載子注入層18以及該第二導電半導體層22之能帶間隙可具有相等於或大於該主動層14之阻隔層的能帶間隙，或者可具有大於該主動層14之井層的能帶間隙。
舉例來說，該第一導電半導體層12、該間隔層16、該載子注入層18以及該第二導電半導體層22可包括氮化鎵基半導體，但本實施例不限於此。
自該第一導電半導體層12所產生的電子與自該第二導電半導層22所產生的電洞提供給該主動層14，以使光可自該主動層14產生。
該間隔層16之能帶間隙可具有相等於或大於該主動層14之該阻隔層之能帶間隙。該間隔層16可具有中介能帶間隙(intermediate bandgap)，其在該主動層14之阻隔層之能帶間隙與該電子阻隔層20之能帶間隙之間。舉例來說，該間隔層16可包括氮化鋁銦鎵(AlInGaN)或氮化鋁鎵(AlGaN)，但本實施例並非限制於此。
因此，該間隔層16可使在該主動層14與該電子阻隔層20 之間所產生的能量彎曲度(bending)最小化。該電子阻隔層20可具有一能帶間隙至少大於該間隔層16或該載子注入層18的能帶間隙。舉例來說，該電子阻隔層20可包括氮化鋁銦鎵(AlInGaN)或氮化鋁鎵(AlGaN)，但本實施例並非限制於此。據此，該電子阻隔層20可防止電子自該主動層14脫離。因該載子注入層18具有一能帶間隙窄於該間隔層16與該電子阻隔層20的能帶隙間，所以電洞可輕易地注入。
圖5係根據第二實施例之發光裝置的剖面圖。
第二實施例可實質上等同於第一實施例，除了載子注入層18之外。據此，在第二實施例中，與第一實施例之具有相同結構或相同功能的元件具有相同的元件符號，其元件說明將予以省略。在後文中，該發明所屬技術領域中具有通常知識者將容易地了解自第一實施例之說明被刪除的部份。
請參考圖5，根據第二實施例之一發光裝置1A可包括基板10、第一導電半導體層12、主動層14、間隔層16、載子注入層18、電子阻隔層20以及第二導電半導體層22，但本實施例並非限制於此。
不同於第一實施例，根據第二實施例之該載子注入層18包括一第一半導體層61；一未摻雜的半導體層63，在該第一半導體層61上；以及一第二半導體層65，在該未摻雜的半導體層63上。
該第一半導體層61、該未摻雜的半導體層63以及該第二半導體層65可包括該相同的半導體材料，舉例來說，一氮化鎵基半導體。
該第一半導體層61、該未摻雜的半導體層63以及該第二半導體層65可具有相同的能帶間隙。該第一半導體層61、該未摻雜的半導層63以及該第二半導體層65可具有與該間隔層16和該電子阻隔層20相同的能帶間隙，或者可具有一能帶間隙窄於該間隔層16和該電子阻隔層20之能帶間隙。
該第一、第二半導體層61、65可包括一P型半導體層，舉例來說，一P型氮化鎵基(p-GaN based)半導體。該未摻雜的半導體層63未摻雜任何型的摻雜物。舉例來說，該未摻雜的半導體層63可包括一未摻雜的氮化鎵基半導體。
該第一半導體61、該未摻雜的半導體63以及該第二半導體層65可被提供，但本實施例並非限制於此。
該第一、第二半導體層61、65各自可具有對應該第二導電半導體層22之厚度5%至50%的厚度，但本實施例並非限制於此。
該未摻雜的半導體層63可具有一厚度，該厚度係薄於該第一、第二半導體層61、65之厚度。舉例來說，該未摻雜的半導體層63可具有對應該第一、第二半導體層61、65之各自厚度5%至30%的厚度，但本實施例並非限制於此。
在本例中，該第一、第二半導體層61、65可包括P型摻雜物，如鎂、鋅、鈣、鍶以及鋇。舉例來說，P型摻雜物的濃度可在1E19至5E20之範圍中。但本實施例並非限制於此。舉例來說，該未摻雜半導體層65可不摻雜任何型的摻雜物，但本實施例並非限制於此。
該第一、第二半導體層61、65可產生第二載子，亦即，電洞。
該未摻雜的半導體層63可防止在後續製程中成長之半導體層如該第二半導體層65、該電子阻隔層20以及該第二導電半導體層22產生缺陷，因此改善半導體層之層的品質。
之後，如圖7所示，該未摻雜的氮化鎵層63可具有一超晶格結構，其包括複數個層以產生一穿遂效應。該未摻雜的半導體層63可輕易地提供電洞18a至該第一半導體層61，其中該電洞18a係自該第二半導體層65所產生。
同時，自該第二導電半導體層22所產生的電洞18a，藉由該電子阻隔層20，而不易流至該主動層14。
因該第一、第二半導體層61、65皆可產生電洞18a，則自該第一、第二半導體層61、65所產生的電洞18a可提供至該主動層14。據此，該第一、第二半導體層61、65可補償自該第二導電半導體層22所產生的電洞18a無法提供給該主動層14的情況，因此改善該發光裝置的發光效益。
如圖6所示，該第一導電半導體層12、該主動層14、該間 隔層16、該載子注入層18、該電子阻隔層20以及該第二導電半導體層22可具有彼此不同的能帶間隙。
該第一半導體層61、該未摻雜的半導體層63以及該第二半導體層65三者可具有相同的能帶間隙。
該第一半導體層61、該未摻雜的半導體層63以及該第二半導體層65可具有相同或不同於該第一導電半導體層12、該間隔層16以及該第二導電半導體層22之能帶間隙，但本實施例並非限制於此。
舉例來說，該第一半導體層61、該未摻雜的半導體層63以及該第二半導體層65可包括氮化鎵基半導體(如氮化鎵)，但本實施例並非限制於此。
因此，自該第一導電半導體層12所產生的電子與自該第二導電半體體層22所產生的電洞提供給該主動層14，而使光能夠在該主動層14中產生。
同時，根據第一、第二實施例之發光裝置可以側光式(lateral-type)發光裝置、覆晶式(flip-type)發光裝置以及直下式(vertical-type)發光裝置來製造。
當根據第一、第二實施例之發光裝置以側光式(lateral-type)發光裝置、覆晶式(flip-type)發光裝置以及直下式(vertical-type)發光裝置來製造時，則一透明導電層可形成在該第二導電半導體層22上，一第一電極可被形成在該第一導電半導體層12上以及一第二電極可被形成在該透明導電層上。
該透明導電層可包括對光傳送有優異透明度以及優異導電率的一導電材料。舉例來說，該透明導電層可包括選自由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋁(AZO)、氧化鋁鎵鋅(AGZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化釕(RuOx)/氧化銦錫(ITO)、鎳/氧化銥(IrOx)/金、以及鎳/氧化銥(IrOx)/金/氧化銦錫(ITO)所組成之群組中至少之一。
在本例中，自該主動層14所產生的光線透過該透明導電層取代該基板而可輕易被輸出至外部。
當根據第一、第二實施例之發光裝置製造成覆晶方式的發光裝置時，則一反射層可形成在該第二導電半導體層22上，一第一電極可形成在該第一導電半導體層12上，以及一第二電極可形成在該反射層上。在此情況下，自該主動層14所產生的光線可藉由該反射層而反射且透過該基板而輸出至外部。
當根據第一、第二實施例之發光裝置製造成直下式發光裝置時，該基板可被移除，一反射層與作為電極的一支撐基板可形成在該第二導電半導體層22上，以及一電極可形成在該第一導電半導體層12上。在此情況下，因電流在該該反射層與該電極之間流動，則當直下式發光裝置與側光式發光裝置作比較時，直下式發光裝置可具有較好的發光效益。此外，自該主動層14所產生的光線可藉由反射層而被反射且透過該第一導電半導體層12而輸出至外部。
側光式發光裝置與覆晶式發光裝置之第一電極與第二電極，與直下式發光裝置之電極可包括相同或不同的電極材料。
側光式發裝置與覆晶式發光裝置之第一電極與第二電極，與直下式發光裝置之電極可包括不透明的金屬材料。舉例來說，直下式發光裝置與覆晶式發光裝置之第一電極與第二電極可包括選自由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)所組成之群組中至少一者或其合金，但本實施例並非限定於此。
覆晶式發光裝置與直下式發光裝置之反射層可包括選自由銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)所組成之群組中至少一者或其上述材料至少二者之合金，但本實施例並非被限制於此。
根據本實施例，包括P型摻雜物以及N型摻雜物之一載子接面層配置在一主動層與一電子阻隔層之間，以使N型摻雜物限制P型摻雜物，而允許電洞輕易地注入該主動層中，因此改善發光效益。
根據本實施例，一載子注入層配置在該主動層與該電子阻隔層之間以產生電洞。據此，電洞不僅能夠自該第二導電半導體層產生，還能從該載子注入層產生，以使電洞濃度整體增加，因此改善發光效益。
根據本實施例，包括至少一半導體層以產生電洞以及一未摻雜半導體層以改善層品質的一載子注入層配置在一主動層與一電子阻隔層之間，因此不僅產生更多電洞，而且改善在載子注入層之後成長之半導體層的品質，如第二導電半導體層。據此發光效益能夠被改善。
圖8係根據實施例繪示一發光裝置封裝件的剖面圖。
參考圖8，根據實施例之發光裝置封裝件包括一主體101；一第一、第二引線電極103、105設置在該主體101上；根據第一實施例或第二實施例之一發光裝置1接收來自該第一、第二引線電極103、105之電力；以及一封膠件113以圍繞該發光裝置1。
該主體101可包括一矽材料、一人造樹脂材料或一金屬材料，且可形成圍繞該發光裝置1的傾斜表面。
該第一、第二引線電極103、105彼此電性絕緣，且提供電力給該發光裝置1。
此外，該第一、第二引線電極103、105可反射自該發光裝置1所產生的光，以改善發光效益，且將自該發光裝置1所產生的熱排至外部。
該發光裝置1可設置在該第一引線電極103、該第二引線電極105以及該主體101其中之一中，且可透過打線方式或晶粒接合方式，與該第一、第二引線電極103、105電性連接，但實施例並非限制於此。
根據實施例、雖然為了說明用途，該發光裝置1透過一導線109，而與該第一、第二引線電極103、105其中之一電性連接，但實施例並非限制於此。換句話說，該發光裝置1可藉由兩導線與該第一、第二引線電極103、105電性連接。或者，該發光裝置可不用導線而與該第一、第二引線電極103、105電性連接。
該封膠件113可圍繞該發光裝置1，用以保護該發光裝置1。此外，該封膠件113可包括螢光粉，用以轉換自該發光裝置1所發出之光的波長。
根據實施例之一發光裝置封裝件200可包括一晶片在板上的形式(COB)，該主體101之該上表面可為平面，以及複數個發光裝置可設 置在該主體101中。
根據實施例之該發光裝置或該發光裝置封裝件，被應用於發光單元。該發光單元可應用於顯示裝置或照明裝置(如：包括照明燈、信號燈、車頭燈或電子招牌)。
任何參考文獻在本說明書中對“一個實施例”，“一個實施例”，“示例實施例”等指的是一個特定的特徵，結構，或在與該實施例描述的特徵被包括在至少一個實施例本發明。在說明書中不同地方出現的這類短語不一定都是指相同的實施例。此外，當特定特徵，結構或特性結合任何實施例進行了說明，應當認為這是本領域技術人員知識範圍內，以結合其它的連接實現這些特徵，結構或特性實施方案。
儘管實施例已經參照多個示例性實施例進行的，但應理解的是，許多其他的修改和實施例可以由本領域技術人員也將落入本公開的原理的精神和範圍內能夠想到。更具體地，各種變型和修改是可能的組成部件和/或公開，附圖和所附權利要求的範圍內的主題組合佈置的佈置。在另外的變化和修改中的組成部件和/或佈置，替代用途，對於那些熟練的技術人員也將是顯而易見的。
1‧‧‧發光裝置
10‧‧‧基板
12‧‧‧第一導電半導體層
14‧‧‧主動層
16‧‧‧間隔層
18‧‧‧載子注入層
20‧‧‧電子阻隔層
22‧‧‧第二導電半導體層

Claims (20)

  1. 一種發光裝置，包括：一第一半導體層，包括一第一導電摻雜物；一主動層，設置在該第一半導體層上；一電子阻隔層，設置在該主動層上；一載子注入層，設置在該主動層與該電子阻隔層之間；一間隔層，設置在該主動層與該載子注入層之間；以及一第二半導體層，包括一第二導電摻雜物，且設置在該電子阻隔層上，其中該載子注入層包括該第一導電摻雜物與該第二導電摻雜物，其中該載子注入層之該第一導電摻雜物具有之濃度至少低於該第二導電摻雜物之濃度，以及其中該間隔層與該主動層之一阻隔層連接，且具有一大於該阻隔層之能帶間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一導電摻雜物包括一N型摻雜物，以及該第二導電摻雜物包括一P型摻雜物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該載子注入層可包括P型摻雜物的原子及N型摻雜物的原子的結合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該間隔層包括選自由氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)以及氮化鋁鎵銦(InAlGaN)所組成之群組中至少一者。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之發光裝置，其中該間隔層包括氮化銦鎵(InGaN)或氮化鋁鎵銦(InAlGaN)，且銦(In)的成份在0.01%至5%的範圍中。
  6. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之發光裝置，其中該間隔層包括氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁鎵銦(InAlGaN)，且鋁(Al)的成份在0.01%至10%的範圍中。
  7. 如申請專利範圍第1至4項之任一項所述之發光裝置，其中該電子阻隔層包括：一第一電子阻隔層，在該載子注入層上；以及一第二電子阻隔層，在該第一電子阻隔層上，該第二電子阻隔層具 有之能帶間隙大於該第一電子阻隔層之能帶間隙。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該第一電子阻隔層包括氮化鋁鎵銦(InAlGaN)，以及該第二電子阻隔層包括氮化鋁鎵(AlGaN)。
  9. 如申請專利範圍第1至4項之任一項所述之發光裝置，其中該載子注入層之該P型摻雜物具有一濃度在1E19至5E20的範圍中。
  10. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之發光裝置，其中該載子注入層具有一窄於該間隔層之能帶間隙。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該載子注入層之該N型摻雜物具有一濃度在1E16至1E20的範圍中。
  12. 一種發光裝置，包括：一第一半導體層，包括一第一導電摻雜物；一主動層，設置在該第一半導體層上；一電子阻隔層，設置在該主動層上；一載子注入層，設置在該主動層與該電子阻隔層之間；一間隔層，設置在該主動層與該載子注入層之間；以及一第二半導體層，包括一第二導電摻雜物，且設置在該電子阻隔層上，其中該載子注入層包括該第一導電摻雜物與該第二導電摻雜物，其中該載子注入層之該第一導電摻雜物具有之濃度至少低於該第二導電摻雜物之濃度，以及其中該載子注入層具有一窄於該間隔層之能帶間隙。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該載子注入層具有之該能帶間隙相同於該主動層之該阻隔層的能帶間隙。
  14. 一種發光裝置，包括：一第一半導體層，包括一第一導電摻雜物；一主動層，設置在該第一半導體層上；一電子阻隔層，設置在該主動層上；一載子注入層，設置在該主動層與該電子阻隔層之間；一間隔層，設置在該主動層與該載子注入層之間；以及一第二半導體層，包括一第二導電摻雜物，且設置在該電子阻隔層上， 其中該載子注入層包括該第一導電摻雜物與該第二導電摻雜物，其中該載子注入層之該第一導電摻雜物具有之濃度至少低於該第二導電摻雜物之濃度，其中該載子注入層包括：一第三半導體層，包括該P型摻雜物；一第四半導體層，未被摻雜，在該第三半導體層上；一第五半導體層，是包括P型摻雜物，設置在該第四半導體層上；以及其中該第三半導體層之一P型摻雜物具有之摻雜濃度等於該第五半導體層之一P型摻雜物之摻雜濃度。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該第三和該第五半導體層形成在同一半導體中且具有相同能帶間隙。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光裝置，其中該第三和該第五半導體層包括P型氮化鎵，以及該第三、該五半導體層各具有對應該第二導電半導體層之厚度5%至50%的厚度。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之發光裝置，其中該第四半導體層具有一厚度薄於該第三、該第五半導體層各自的厚度。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該第四半導體層具有一超晶格結構，包括複數個層。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該N型摻雜物，包括選自由矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)所組成之群組至少一者，其中該第P型摻雜物，包括選自由鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)以及鋇(Ba)。
  20. 一種發光裝置，包括：一第一半導體層，包括一第一導電摻雜物；一主動層，設置在該第一半導體層上；一電子阻隔層，設置在該主動層上；一載子注入層，設置在該主動層與該電子阻隔層之間；一間隔層，設置在該主動層與該載子注入層之間；以及一第二半導體層，包括一第二導電摻雜物，且設置在該電子阻隔層上，其中該載子注入層包括該第一導電摻雜物與該第二導電摻雜物， 其中該載子注入層之該第一導電摻雜物具有之濃度至少低於該第二導電摻雜物之濃度，其中該載子注入層包括：一第三半導體層，包括該P型摻雜物；一第四半導體層，未被摻雜，在該第三半導體層上；一第五半導體層，是包括P型摻雜物，設置在該第四半導體層上；以及其中該第三和該第五半導體層形成在同一半導體中且具有相同能帶間隙。
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