半导体发光元件及其制造方法技术

本公开涉及半导体发光元件及其制造方法。根据一实施例，半导体发光元件包括光反射层、第一至第四半导体层、第一和第二发光层、以及第一光传输层。第二半导体层设置在第一半导体层和光反射层之间。第一发光层设置在第一和第二半导体层之间。第一光传输层设置在第二半导体层和光反射层之间。第三半导体层设置在第一光传输层和光反射层之间。第四半导体层设置在第三半导体层和光反射层之间。第二发光层设置在第三和第四半导体层之间。光反射层电连接到从第三和第四半导体层中选择的一个。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2013年3月7日提交的日本专利申请N0.2013-046009，并且要求其优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。
此处描述的实施例总体上涉及。
技术介绍
半导体发光元件应用于照明等。例如，希望控制从半导体发光元件发出的光的颜色以提高照明的颜色再现性。希望实现可以获得均匀颜色的光的高效率和实用的半导体发光元件。
技术实现思路
不范性实施例提供一种半导体发光兀件,包括光反射层、第一发光单兀和第二发光单元。第一发光单元包括:第一半导体层；设置在所述第一半导体层和所述光反射层之间的第二半导体层，所述第二半导体层的导电类型不同于所述第一半导体层的导电类型；设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的第一发光层，所述第一发光层配置为发出第一峰值波长的第一光；以及设置在所述第二半导体层和所述光反射层之间的第一光传输层，所述第一光传输层对于所述第一光是光透射性的。所述第二发光单元包括:设置在所述第一光传输层和所述光反射层之间的第三半导体层；设置在所述第三半导体层和所述光反射层之间的第四半导体层，所述第四半导体层的导电类型不同于所述第三半导体层的导电类型；以及设置在所述第三半导体层和所述第四半导体层之间的第二发光层，所述第二发光层配置为发出不同于所述第一峰值波长的第二峰值波长的第二光。所述光反射层电连接到从所述第三半导体层和所述第四半导体层中选择的一个。所述第一光传输层的厚度不小于所述第二发光层和所述光反射层之间的距离的10倍。【附图说明】图1是示出根据第一实施例的半导体发光元件的示意性截面图；图2是示出根据第一实施例的半导体发光元件的特性的曲线图；图3是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图4是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的特性的曲线图；图5是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图6是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图7是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图8是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性透视图；图9是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意性透视图；图1OA和图1OB是不出根据第一实施例的另一半导体发光兀件的不意图；图1lA和图1lB是示出根据第一实施例的另一半导体发光元件的示意图；图12是示出根据第二实施例的半导体发光元件的示意性截面图；图13是示出根据第二实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图14是示出根据第二实施例的另一半导体发光元件的示意性截面图；图15是示出根据第三实施例的用于制造半导体发光元件的方法的流程图；以及图16A和图16B是示出根据第三实施例的用于制造半导体发光元件的方法的一部分的示意性截面图。【具体实施方式】根据一实施例，半导体发光兀件包括光反射层、第一发光单兀和第二发光单兀。第一发光单兀包括第一半导体层、第二半导体层、第一发光层、第一光传输层。第二发光单兀包括第三半导体层、第四半导体层和第二发光层。第二半导体层设置在第一半导体层和光反射层之间，第二半导体层的导电类型不同于第一半导体层的导电类型。第一发光层设置在第一半导体层和第二半导体层之间，并且配置为发射第一峰值波长的第一光。第一光传输层设置在第二半导体层和光反射层之间，并且对第一光是光透射性的。第三半导体层设置在第一光传输层和光反射层之间。第四半导体层设置在第三半导体层和光反射层之间，第四半导体层的导电类型不同于第三半导体层的导电类型。第二发光层设置在第三半导体层和第四半导体层之间，并且配置为发射不同于第一峰值波长的第二峰值波长的第二光。光反射层电连接到从第三半导体层和第四半导体层中选择的一个。第一光传输层的厚度不小于第二发光层和光反射层之间的距离的10倍。根据一实施例，公开了一种用于制造半导体发光元件的方法，该元件包括光反射层、第一半导体层、第二半导体层、第一发光层、第一光传输层、第三半导体层、第四半导体层以及第二发光层，第二半导体层设置在第一半导体层和光反射层之间，第二半导体层的导电类型不同于第一半导体层的导电类型，第一发光层设置在第一半导体层和第二半导体层之间，并且配置为发射第一峰值波长的第一光，第一光传输层设置在第二半导体层和光反射层之间，并且对第一光是光透射性的，第三半导体层设置在第一光传输层和光反射层之间，第四半导体层设置在第三半导体层和光反射层之间，第四半导体层的导电类型不同于第三半导体层的导电类型，第二发光层设置在第三半导体层和第四半导体层之间，并且配置为发射不同于第一峰值波长的第二峰值波长的第二光，光反射层电连接到从第三半导体层和第四半导体层中选择的一个，第一光传输层的厚度不小于第二发光层和光反射层之间的距离的10倍。该方法可包括通过在第二发光单元生长衬底上按顺序执行第三半导体层、第二发光层以及第四半导体层的晶体生长，通过在第四半导体层上提供光反射层，以及通过去除第二发光单元生长衬底，来形成包括光反射层和第二发光单元的结构体。该方法可包括在结构体的第三半导体层上设置第一发光单元，第一发光单元是通过在第一光传输层上按顺序执行第二半导体层、第一发光层以及第一半导体层的晶体生长而形成的。下面将参考附图来描述各实施例。附图是示意性的或概念性的；各部份的厚度和宽度之间的关系、各部份之间的尺寸比例等不一定与其实际值相同。此外，甚至对于相同部份，大小和/或比例可以在各附图之间不同地示出。在本申请的附图和说明书中，与关于附图在先描述的那些组件类似的组件用相似的附图标记指示，并且详细描述被适当地省略。第一实施例图1是示出根据第一实施例的半导体发光元件的示意性截面图。如图1所示，根据该实施例的半导体发光元件110包括第一发光单元10、第二发光单元20、光反射层40以及散热构件45。光反射层40设置在散热构件45上。第二发光单兀20设置在光反射层40上。第一发光单元10设置在第二发光单元20上。在本申请的说明书中，“设置在...上的状态”包括直接设置在...上的状态以及其中另一组件插置在它们之间的状态。第一发光单元10包括第一半导体层11、第二半导体层12、第一发光层13以及第一光传输层15。例如，从光反射层40朝向第一半导体层11的堆叠方向被作为Z轴方向。与Z轴方向垂直的一个方向被作为X轴方向。与Z轴方向和X轴方向垂直的方向被作为Y轴方向。第一半导体层11具有第一导电类型。第二半导体层12设置在第一半导体层11和光反射层40之间。第二半导体层12具有第二导电类型。第二导电类型不同于第一半导体层11的导电类型(第一导电类型)。第一发光层13设置在第一半导体层11和第二半导体层12之间。第一发光层13发射第一峰值波长的第一光LlO。第一光传输层15设置在第二半导体层12和光反射层40之间。第一光传输层15至少对第一光LlO是光透射性的。第一光传输层15例如是绝缘的。第二发光单元20包括第三半导体层21、第四半导体层22和第二发光层23。第三半导体层21设置在第一光传输层15和光反射层40之间。第三半导体层21具有第三导电类型。第三导电类型是从第一导电类型和第二导电类型中选择的一个。第四半导体层22设置在第三半导体层21和光反射层40之间。第四半导体层22具有第四导电类型。第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，包括：光反射层；第一发光单元，包括第一半导体层，设置在所述第一半导体层和所述光反射层之间的第二半导体层，所述第二半导体层的导电类型不同于所述第一半导体层的导电类型，设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的第一发光层，所述第一发光层配置为发出第一峰值波长的第一光，以及设置在所述第二半导体层和所述光反射层之间的第一光传输层，所述第一光传输层对于所述第一光是光透射性的；以及第二发光单元，包括设置在所述第一光传输层和所述光反射层之间的第三半导体层，设置在所述第三半导体层和所述光反射层之间的第四半导体层，所述第四半导体层的导电类型不同于所述第三半导体层的导电类型，以及设置在所述第三半导体层和所述第四半导体层之间的第二发光层，所述第二发光层配置为发出不同于所述第一峰值波长的第二峰值波长的第二光；所述光反射层电连接到从所述第三半导体层和所述第四半导体层中选择的一个，所述第一光传输层的厚度不小于所述第二发光层和所述光反射层之间的距离的10倍。

【技术特征摘要】
2013.03.07 JP 2013-0460091.一种半导体发光元件，包括: 光反射层； 第一发光单元，包括 第一半导体层， 设置在所述第一半导体层和所述光反射层之间的第二半导体层，所述第二半导体层的导电类型不同于所述第一半导体层的导电类型， 设置在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的第一发光层，所述第一发光层配置为发出第一峰值波长的第一光，以及 设置在所述第二半导体层和所述光反射层之间的第一光传输层，所述第一光传输层对于所述第一光是光透射性的；以及第二发光单元，包括 设置在所述第一光传输层和所述光反射层之间的第三半导体层， 设置在所述第三半导体层和所述光反射层之间的第四半导体层，所述第四半导体层的导电类型不同于所述第三半导体层的导电类型，以及 设置在所述第三半导体层和所述第四半导体层之间的第二发光层，所述第二发光层配置为发出不同于所述第一峰值波长的第二峰值波长的第二光； 所述光反射层电连接到从所述第三半导体层和所述第四半导体层中选择的一个， 所述第一光传输层的厚度不小于所述第二发光层和所述光反射层之间的距离的10倍。2.根据权利要求1所述的元件，其中，所述元件配置为从所述第一光传输层的侧表面发出所述第一光的一部分。3.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第一光传输层是蓝宝石衬底或GaN衬底。4.根据权利要求1所述的元件，其中，所述第一峰值波长比所述第二峰值波长短。5.根据权利要求1所述的元件，还包括: 第三发光单元，所述第三发光单元包括: 设置在所述第一光传输层和所述第三半导体层之间的第五半导体层； 设置在所述第五半导体层和所述第三半导体层之间的第六半导体层，所述第六半导体层的导电类型不同于所述第五半导体层的导电类型； 设置在所述第五半导体层和所述第六半导体层之间的第三发光层；所述第三发光层配置为发出不同于所述第一峰值波长并且不同于所述第二峰值波长的第三峰值波长的第三光；以及 设置在所述第六半导体层和所述第三半导体层之间的第二光传输层，所述第二光传输层对于所述第三光是光透射性的， 所述第二光传输层的厚度不小于所述第二发光层和所述光反射层之间的距离的10倍。6.根据权利要求5所述的元件，其中，所述元件配置为从所述第二光传输层的侧表面发出所述第三光的一部分。7.根据权利要求5所述的元件，其中，所述第二光传输层是蓝宝石衬底或GaN衬底。8.根据权利要求5所述的元件，其中，所述第三峰值波长在所述第一峰值波长和所述第二峰值波长之间。9.根据权利要求5所述的元件，其中，所述第三发光单元还包括: 沿从所述光反射层朝向所述第一半导体层的层叠方向，穿透所述第六半导体层、所述第二发光层以及所述第二光传输层且电连接到所述第五半导体层的第五半导体层穿通电极；以及 设置在所述第五半导体层穿通电极和所述第六半导体层之间以及在所述第五半导体层穿通电极和所述第二发光层之间的第五半导体层绝缘层。10.根据权利要求5所述的元件，其中，所述第三发光单元还包括: 沿从所述光反射层朝向所述第一半导体层的层叠方向穿透所述第二光传输层的、至少与所述第六半导体层绝缘的第六半导体层导热柱；以及 具有至少设置在所述第六半导体层导热柱和所述第六半导体层之间的部分的第六半导体层柱绝缘层。11.根据权利要求1所述的元件，其中 所述第二发光单元还包括 设置在所述第三半导体层和所述第一光传输层之间的、电连接到所述第三半导体层的第三半导体层侧电极，以及 设置在所述第一光传输层一侧的所述第三半导体层的表面的一部分上的第三半导体层侧垫单元，所述一部分在投影到与从所述光反射层朝向所述第一半导体层的层叠方向垂直的平面上时不重叠所述第一光传输层，所述第三半导体层侧垫单元电连接到所述第三半导体层侧电极，且 所述光反射层电连接到所述第四半导体层。12.根据权利要求1所述的元件，其中 所述第二发光单元还包括: 绝缘层，所述绝缘层具有在投影到与从所述光反射层朝向所述第一半导体层的层叠方向垂直的平面上时重叠所述第一光传输层的部分和不重叠所述第一光传输层的部分；设置在所述重叠部分和所述第三半导体层之间以电连接到所述第三半导体层的第三半导体层侧电极；以及 设置在所述第一光传输层一侧的所述不重叠部分的表面上以...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本玲，木村重哉，黄钟日，胜野弘，斋藤真司，布上真也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP