发光二极管元件的制作方法_2

文档序号:9845531阅读:来源:国知局
钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氮化硅(SiN x)、旋涂玻璃(SOG)或四乙氧基硅烷(TEOS)。导 电材料包含但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化 锑锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化镓锌(GZO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓 (GaN)、磷化镓(GaP)或氧化铟锌(IZO)。金属层包含但不限于铝、银、金或铑。
[0050] η型半导体层12、活性层14以及ρ型半导体层16的材料可包含一或多种选自于 镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)、磷(P)、氮(N)、锌(Zn)、镉(Cd)或硒(Se)的元素。在本实施例 中,半导体材料包含氮化镓(GaN)系列材料。ρ型半导体层16的材料包含Al xlGaylInu xl yl) N (0兰xl, y 1兰I),η型+导体层12的材料包含Alx2Gay2Ir^1 x2 y2)N (0兰x2, y2兰I),活性层 14的材料包含Alx3Gay3Inu x3 y3)N(0兰x3, y3兰1)。活性层14包含可发出波长介于450nm 至490nm的蓝光的氮化铟镓(InGaN)系列材料,也可包含可发出波长介于250nm至400nm 的UV光的氮化铝镓(AlGaN)系列材料。在另一实施例中,ρ型半导体层16可具有粗化的 上表面,以抑制内部全反射并增进发光元件的发光效率。此外,活性层14可发出一或多 种颜色的光,这些光可为可见光(例如蓝光或绿光)或不可见光(例如UVA、UVB或UVC)。 活性层14的结构可为单异质结构(single heterostructure ;SH)、双异质结构(double heterostructure ;DH)、双面双异质结构(double-side double heterostructure ;DDH)、 多重量子讲(multi-quantum well ;MQW)或量子点(quantum dot)。透明导电层18可增进 半导体层与第二电极30间的电性接触以及电流散布,且其对于发光叠层10所发出的光为 透明。透明导电层18的材料为导电材料,包含但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧 化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锡锑(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化锌镓 (GZO)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、氮化磷(GaP)或氧 化铟锌(IZO)。基板101可支撑设置于其上方的发光叠层10与其他层别或其他结构,基板 101可为透明基板或导电基板。透明基板的材料包含但不限于蓝宝石、钻石、玻璃、环氧树脂 (epoxy)、石英、压克力、氧化错(Al 2O3)、氧化镓(Ga2O3)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化错 (AlN)或磷化镓(GaP)等;导电基板的材料包含但不限于铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、锡(Sn)、 锌(Zn)、锦(Cd)、镍(Ni)、钴(Co)、铜妈合金(CuW)、类钻碳(diamond like Carbon ;DLC)、 石墨稀(Graphite)、碳纤维(Carbon fiber)、金属基复合材料(metal matrix composite; MMC)、陶瓷复合材料(ceramic matrix composite ;CMC)、金属基印刷电路板(MCPCB)Ji (Si)、锗(Ge)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、硒化锌(ZnSe)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、 磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化铟(InP)、氧化镓(Ga2O3)、氧化镓酸锂(LiGaO 2)或氧 化铝酸锂(LiAlO2)。在这些材料中,蓝宝石、砷化镓、碳化硅、氮化铝、氮化镓、氧化镓、钻石、 锗及硅可做为成长基板。基板101可选择性地具有图案化的上表面,以改善外延品质以及 经由其散射发光叠层10所发出的光以增加光摘出。
[0051] 如图IA及图IB所示,发光元件1具有三角形基板101及发光叠层10形成于其上 方,因此发光元件1具有三角形上表面。相较于传统方形基板,三角形基板和在侧面的光萃 取具有较高的效率。三角形包含了第一边80a、第二边80b及第三边80c。在三角形的内部 区域或中心区域,部分的P型半导体层16及活性层14被蚀刻掉,以暴露出部分的η型半 导体层12。第一电极20形成于暴露出的η型半导体层12上,并与η型半导体层12电连 接。由上视观之,第一电极20位于三角形的内部区域或中心区域,在一实施例中,中心区域 是指位于三角形内切圆内的区域。在本实施例中,三角形为一正三角形且第一电极20位于 三角形的几何中心。然而,本发明的实施方式并不限于正三角形,任何本申请案所属技术 领域中具有通常知识者均可在不违背本申请案的技术原理及精神的情况下,对上述实施例 进行修改及变化。第二电极30的第二打线垫301位于邻近三角形的一顶点60a,第二延伸 电极302延伸自第二打线垫301。第二延伸电极302沿着三角形的边80a-80c设置并与边 SOa-SOc平行,以环绕第一电极20。由第二打线垫301及第二延伸电极302散布的电流可 从各方向流入第一电极20,因此,电流散布更为均匀,发光元件1的电流传导率及发光效率 可被提升。在本实施例中,第二延伸电极302形成一封闭结构以包围第一电极20于其中。 在一实施例中,第二延伸电极302与第一电极20的间距介于80 μπι至150 μπι,第二打线垫 301的形状可为圆形或多边形。
[0052] 图IC为依据本发明另一实施例的发光元件Γ上视图,发光元件Γ的截面结构与 图IB所述的发光元件1类似,其差别在于,在图IC中,第二电极30包含多个第二打线垫 301a、301b及301c分别位于邻近三角形的顶点60a、60b及60c,且第二打线垫301a、301b、 301c及第二延伸电极302围住第一电极20。第一电极20与第二打线垫301a、301b及301c 用以接收外部电流以驱动发光件Γ。当此三个第二打线垫301a、301b及301c位于邻近三 个顶点60a、60b及60c,电极的配置为对称。此外,由于外部电流分别经由多个第二打线垫 301a、301b及301c流进发光件Γ,可降低发光元件Γ的顺向电压且电流散布更为均匀。然 而,第二打线垫的数量并不限于三个。图ID为依据本发明另一实施例的发光元件1"上视 图,如图ID所示,位于邻近两顶点60a及60c的两个第二打线垫301a及301c也可被采用。
[0053] 图2A为依据本发明另一实施例的发光元件2的上视图。图2A中发光元件2的结 构与图IA至图IC中所述的结构类似。其差别在于,在图2A中,第一电极20包含第一打线 垫201以及自第一打线垫201朝向三角形顶点60a、60b及60c直线延伸的多个第一延伸电 极202。意即,第一延伸电极202以一辐射状设置,第二电极30围绕第一电极20。图2B为 依据本发明另一实施例的发光元件2'的上视图。图2B中发光元件2'的结构与图2A中所 述的发光元件2类似。如图2B所示,发光元件2'包含三个邻近于三角形各顶点60a-60c 且设置于P型半导体层16上的第二打线垫301a、301b及301c。意即,各第一延伸电极202 分别往邻近各顶点60a-60c的第二打线垫301a-301c延伸。第二延伸电极302边缘与p型 半导体层16边缘的间距Dl优选地不超过100 μ m,如此一来,电流可通过透明导
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