發光裝置及其制造方法制造方法及圖紙

一種發光裝置包括：金屬背層；反射電極層，形成在金屬背層上方；多個納米棒，按矩陣布置形成在反射電極層上方。每個納米棒包括順序地堆疊在反射電極層上方的p半導體層、活性層和n半導體層。抗反射電極層形成在納米棒上方，量子點設置在納米棒之間。所述方法包括：在基底上方順序地生長n半導體層、活性層和p半導體層；通過使用掩模圖案蝕刻p半導體層來形成納米棒；在p半導體層上方順序地形成反射電極層和金屬背層，然后去除基底；將量子點設置在納米棒之間；在納米棒上方形成抗反射電極層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請要求在2010年11月26日提交的第10-2010-0118971號韓國專利申請的優先權，該韓國專利申請的全部內容通過引用為了所有目的被包含于此。本專利技術涉及一種，更具體地說，涉及一種這樣的，其中，納米棒被形成為使得活性層被暴露并且量子點分布在相應的納米棒之間，由此利用從多量子阱(MQW)結構產生的能量被轉移到量子點的現象來使來自量子點的光發射最大化。
技術介紹
通常，白光照明系統包括發射紫外線或藍色光的發光裝置和通過吸收從發光裝置發射的一部分光而發射具有長波長的光的熒光材料。這里，發光裝置包含氮化鎵(GaN)(具體地說，氮化鋁銦鎵(AlxInyGazN))作為其主要成分。這種白光照明系統使用具有單波長的光源，因此與其它類型的均使用具有各種波長的光源的白光照明系統相比，具有結構非常簡單和成本低廉的優勢。量子點是最近開發的極小的材料。量子點在窄的波長范圍內產生熒光，并且這種光比由普通的熒光材料產生的光強。量子點是其中納米級的I1-1V族半導體顆粒形成核的顆粒。當激發的電子從導帶躍遷至價帶時，量子點展現出發射光的熒光現象。出于通過福斯特共振能量轉移(FRET)來提高發光裝置的發光效率的目的，一直在使用量子點，在FRET中，由發光裝置的 多量子阱(MQW)產生的能量被轉移到量子點。在示例中，使用在MQW中雙堆疊的耦合量子點結構來形成活性層，以通過強的載流子限制來提高發光效率。
技術實現思路
技術問題然而，在利用量子點的FRET的情況下，現有技術的發光裝置通常具有膜形狀，并且量子點和MQW之間的距離必須維持在IOnm或更小。在這種情況下，量子點是施加到膜的表面的單層，因此用于FRET的量子點的密度低。因此，難以提高發光效率。此外，為了提高發生FRET的那部分膜的質量，實施反向外延生長，其中，首先生長諸如ρ-GaN的P半導體層，然后生長諸如n-GaN的η半導體層。在這種情況下，FRET對提高發光效率的作用被顯著降低。另外，在現有技術的發光裝置中，因MQW在納米棒上的位置，納米棒的表面上的量子點的均勻性難以實現，并且僅一些量子點參與發射。因此，通常難以提高發光裝置的效率。技術方案本專利技術的各種方面提供了一種，其中，從多量子阱(MQW)產生的能量通過福斯特共振能量轉移(FRET)而轉移到量子點的現象可以最大化。在本專利技術的一方面中，發光裝置包括:金屬背層；反射電極層，形成在金屬背層上方；多個納米棒，按矩陣布置形成在反射電極層上方，使得納米棒彼此分隔開。每個納米棒包括順序地堆疊在反射電極層上方的P半導體層、活性層和η半導體層。抗反射電極層形成在納米棒上方，量子點設置在納米棒之間。在本專利技術的另一方面中，發光裝置包括基底和形成在基底上方的η半導體層。η半導體層在其一部分上具有棒體，棒體按矩陣布置彼此分隔開。多個納米棒形成在η半導體的棒體上方。每個納米棒包括順序地堆疊在η半導體的相應棒體上方的活性層和P半導體層。透明電極層形成在納米棒上方，量子點設置在納米棒之間。在本專利技術的實施例中，量子點可以由具有1.0eV或更大的帶隙的直接帶隙材料制成。在本專利技術的實施例中，量子點可以由包括但不限于ZnSe、ZnS、CdSe、CdS和InP的材料中的一種材料制成。在本專利技術的實施例中，所述發光裝置還可以包括填充納米棒之間的空間的填充齊U。填充劑由包括但不限于旋涂玻璃(SOG)、聚酰亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)的材料中的一種材料制成。在本專利技術的實施例中，一部分量子點可以附著到納米棒的活性層的表面。在本專利技術的實施例中，量子點具有設置在其表面上的覆蓋配體或表面活性劑。 在本專利技術的實施例中，納米棒可以以Iym或更小的間隔彼此分隔開，并且納米棒的直徑可以是Iym或更小。在本專利技術的實施例中，量子點的尺寸和核材料可以根據活性層的光發射波長確定。在本專利技術的又一方面中，制造發光裝置的方法包括下述步驟:在基底上方順序地生長η半導體層、活性層和P半導體層；通過使用掩模圖案蝕刻P半導體層使得基底的一部分被暴露來形成多個納米棒，掩模圖案具有按矩陣布置彼此分隔開的圖案元件；在P半導體層上方順序地形成反射電極層和金屬背層，然后去除基底；將量子點設置在納米棒之間；在納米棒上方形成抗反射電極層。在本專利技術的又一方面中，制造發光裝置的方法包括下述步驟:在基底上方順序地生長η半導體層、活性層和P半導體層；通過使用掩模圖案蝕刻P半導體層使得活性層被暴露來形成多個納米棒，掩模圖案具有按矩陣布置彼此分隔開的圖案元件；將量子點設置在納米棒之間；在納米棒上方形成透明電極層。在本專利技術的實施例中，可以使用由包括但不限于SiO2、陽極氧化鋁和金屬的材料中的一種材料制成的掩模圖案來進行蝕刻P半導體層的步驟。在本專利技術的實施例中，將量子點設置在納米棒之間的步驟可以包括將量子點分散在溶劑中并將量子點設置在納米棒之間。所述溶劑可以是丙酮或乙醇。在本專利技術的實施例中，將量子點設置在納米棒之間的步驟可以包括:通過將量子點分散在三氯甲烷和四甲基氫氧化銨的混合溶液中，并將油酸和巰基丙酸添加到分散有量子點的溶液中，來轉化量子點的表面上的配體。在本專利技術的實施例中，在將量子點設置在納米棒之間之后，所述方法還可以包括下述步驟:通過熱處理蒸發溶劑；利用包括但不限于旋涂玻璃(SOG)、聚酰亞胺(ΡΙ)、聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)的材料中的一種材料填充納米棒之間的空間。在本專利技術的實施例中，將量子點設置在納米棒之間的步驟可以包括將量子點附著到活性層的表面。有益效果根據本專利技術的實施例，能夠通過使從MQW產生的能量通過FRET轉移到量子點的現象最大化來提高發光裝置的發光效率。另外，由于量子點按三維布置設置，使得量子點接近活性層的MQW，因此參與FRET的量子點的密度提高。因此，這可以使發光裝置的發光效率最大化，并且減少由于來自活性層的MQW的光的直接發射而產生的熱。此外，由于可以基于量子點的尺寸和類型容易地調節發射波長，因此能夠產生包括白色光的可見光。附圖說明圖1是示出根據本專利技術的一個示例性實施例的發光裝置的剖視圖；圖2是圖1中示出的發光裝置的俯視圖；圖3A到圖3E是示出根據本專利技術的一個示例性實施例的制造發光裝置的工藝的剖視圖；圖4是示出根據本專利技術的另一示例性實施例的發光裝置的剖視圖；圖5是圖4中示出的發光裝置的俯視 圖6A到圖6D是示出根據本專利技術的另一示例性實施例的制造發光裝置的工藝的剖視圖。具體實施例方式本專利技術的方法和設備的其它特征和優點通過包含于此的附圖和本專利技術的以下詳細描述將是明顯的，或者在包含于此的附圖和本專利技術的以下詳細描述中被詳細地闡述，包含于此的附圖和本專利技術的以下詳細描述一起用于解釋本專利技術的某些原理。現在將詳細地參照本專利技術的各種實施例，本專利技術的示例在附圖中被示出并在下面被描述。雖然將結合示例性實施例描述本專利技術，但是將理解的是，當前描述不意在使本專利技術限制于這些示例性實施例。相反，本專利技術意在不僅覆蓋示例性實施例，還覆蓋可以包括在由權利要求書所限定的本專利技術的精神和范圍內的各種替代、修改、等同物和其它實施例。首先，參照圖1，給出了對根據本專利技術的一個示例性實施例的發光裝置10的描述。圖1是示出根據本專利技術的一個示例性實施例的發光裝置10的剖視圖，圖2是圖1中示出的發光裝置10的俯視圖。發光裝置本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭雨澈，安順浩，金華睦，金恩真，宋宰勛，
申請(專利權)人：首爾OPTO儀器股份有限公司，
類型：
國別省市：