專利名稱：發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，尤其是涉及一種具有高光摘出效率的發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管的應(yīng)用頗為廣泛，例如，可應(yīng)用于光學(xué)顯示裝置、交通號(hào)志、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、通訊裝置、照明裝置、以及醫(yī)療裝置。目前技術(shù)人員重要課題之一為提高發(fā)光二極管的亮度?，F(xiàn)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中可使半導(dǎo)體層表面形成粗化結(jié)構(gòu)，而增加光摘出效率； 但是，粗化結(jié)構(gòu)會(huì)降低電流的橫向傳導(dǎo)及電流擴(kuò)散而使正向電壓升高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一發(fā)光元件，其包含一發(fā)光疊層，包含一第一電性半導(dǎo)體層，其中第一電性半導(dǎo)體層具有一第一部分與一第二部分；一發(fā)光層形成于第一電性半導(dǎo)體疊層之上；及一第二電性半導(dǎo)體層形成于發(fā)光層之上，其中第二電性半導(dǎo)體層的上表面為一粗化表面，且具有一第一部分與一第二部分；一第一平坦層形成于第二電性半導(dǎo)體層上表面的第一部分上；一第一氧化物透明導(dǎo)電層形成于第一平坦層與第二電性半導(dǎo)體層的上表面的第二部分之上，其中第一氧化物透明導(dǎo)電層包含接觸第一平坦層的第一部分及接觸第二電性半導(dǎo)體層的第二部分，其中第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分包含一第一孔穴群，以及一第一電極形成于第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分之上。


圖IA至圖IF是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種發(fā)光元件的制造流程圖；圖IG是本發(fā)明第一實(shí)施例的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視示意圖；圖IH是本發(fā)明第一實(shí)施例中的發(fā)光元件表面的氧化銦錫層的電子顯微鏡圖；圖2A-圖2D是本發(fā)明中第二實(shí)施例中的水平式發(fā)光元件實(shí)施例的剖面示意圖；圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖；圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖；圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖；圖6A-圖6B是本發(fā)明第一實(shí)施例的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視示意圖；圖7A-圖7B是本發(fā)明第二實(shí)施例的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視示意圖。主要元件符號(hào)說明導(dǎo)電基板10基板 20發(fā)光疊層12、22第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層124、224發(fā)光層122、222導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120、220 平坦層13 平坦層131,231 透明導(dǎo)電氧化物層14、24 透明導(dǎo)電氧化物層觀電極15,25 電極16、26 金屬反射層17、27 金屬反射層30

具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，請(qǐng)參照下列描述并配合圖IA至圖7B的圖示。圖IA至圖IF是顯示依本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光元件的制造流程圖圖IA顯示一發(fā)光元件包含一導(dǎo)電基板10、一發(fā)光疊層12形成于導(dǎo)電基板10之上，其中發(fā)光疊層12包含一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層124、一發(fā)光層122及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120，依序形成于導(dǎo)電基板10的第一表面101之上。其中第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上表面1201為一粗化表面，形成的方式可包含外延方式、蝕刻或兩者混合的方式為之。在本實(shí)施例中，發(fā)光疊層12的材料包含一種或一種以上的元素選自鎵(Ga)、鋁(Al)、銦(In)、砷(As)、磷(P)、氮(N)以及娃 (Si)所構(gòu)成群組。常用的材料如磷化鋁鎵銦(AWaInP)系列、氮化鋁鎵銦(AWaInN)系列等。發(fā)光層122的結(jié)構(gòu)如單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(single heterostructure ；SH)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double heterostructure ；DH)、雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double-side double heterostructure ；DDH)、或多層量子阱(multi-quant μ m well ；MQW)。再者，調(diào)整量子阱的對(duì)數(shù)也可以改變發(fā)光波長(zhǎng)。如圖IB所示，一第一平坦層13形成在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上表面1201上， 并覆蓋與填滿上述的粗化表面。此第一平坦層13可以旋轉(zhuǎn)涂布(Spin Coating)的方式形成。在一實(shí)施例中，第一平坦層13采用旋轉(zhuǎn)涂布玻璃(S0G，spin on glass coating)的方式形成，材料可為 Si02、BCB(Benzocyclobutene)、HSQ (Hydrogen Silesquioxane)禾口 MSQ(Methylsequioxane)等聚合物(Polymer)。如圖IC所示，將上述第一平坦層圖形化及硬化后并以蝕刻及曝光光刻制作工藝形成一第二平坦層131，以暴露出部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上表面1201。第二平坦層131的位置并不被限定，可形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上表面1201的中間或邊緣位置。如圖ID所示，一第一透明導(dǎo)電氧化物層14形成并覆蓋第二平坦層131及部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上表面1201。第一透明導(dǎo)電氧化物層14包含第一部分141與第二部分142，其中第一部分141大致為平坦且與第二平坦層131接觸，第二部分142形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120上表面1201之上，具有一第一多孔穴群1421接觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上表面1201及一第二多孔穴群1422形成在第二部分142的上表面之上而與第一多孔穴群1421相對(duì)。第一多孔穴群1421中各孔穴的形狀可為圓錐形或多角錐形(如圖IG-圖IH所示)。第一多孔穴群1421例如可以外延方式、蝕刻方式或兩者共同形成。第二多孔穴群1422中各孔穴的形狀可以蝕刻方式形成為圓錐形或多角錐形并向下延伸至第一透明導(dǎo)電氧化物層14的第一多孔穴群1421，其中延伸方向與導(dǎo)電基板的表面大致垂直。如圖IE所示，一第一電極15形成在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分141之上； 一第二電極16形成在導(dǎo)電基板10的第二表面102之上。上述第一電極15與第二電極16 的材料可選自鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、或銀(Ag)等金屬材料的單一組成或合金或疊層的組合。如圖IF所示，顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例，一第一金屬反射層17可形成在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分141之上，一第一電極15可形成在第一金屬反射層17之上以增進(jìn)發(fā)光效率。在一實(shí)施例中，第一金屬反射層17投射于基板10上的面積與第一電極15的投射于基板10上的面積大致相等。如本發(fā)明的第一實(shí)施例所示，通過形成第二平坦層131在部分的第一透明導(dǎo)電氧化物層14之上，第一電極15及第一金屬反射層17可形成在大致平坦的表面之上，減少發(fā)光元件中的阻抗及正向電壓且增加電流側(cè)向傳導(dǎo)、電流分散及效率。另外，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上表面1201使第一透明氧化物層14的上表面的第二部分142可依其形狀的形成在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120之上，并具有一第二多孔穴群1422。第一多孔穴群1421可增加第一金屬反射層17及第一透明氧化物層14之間的粘接強(qiáng)度。以根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光元件及第一透明氧化物層表面不具孔穴結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)發(fā)光元件結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的剝離測(cè)試(peeling test)顯示所有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光元件可通過測(cè)試，但80%的傳統(tǒng)發(fā)光元件無法通過測(cè)試。顯示通過結(jié)合平整與粗化的第一透明氧化物層表面設(shè)計(jì)，可解決低效率與剝離問題。圖2A-圖2D是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例中的水平式發(fā)光元件實(shí)施例的剖面示意圖。 圖2A顯示一發(fā)光元件包含一基板20、一發(fā)光疊層22包含一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層224、一發(fā)光層222及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220，依序形成于基板20的第一表面201之上。其中第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220的上表面2201為一粗化表面，形成的方式可包含外延方式、蝕刻或兩者混合的方式為之。接著，蝕刻部分發(fā)光疊層22，并暴露出部分的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 224以形成一水平式發(fā)光元件。在本實(shí)施例中，發(fā)光疊層22的材料包含一種或一種以上的元素選自鎵(( )、鋁 (Al)、銦an)、砷(As)、磷(P)、氮(N)以及硅(Si)所構(gòu)成群組。常用的材料如磷化鋁鎵銦(AKialnP)系列、氮化鋁鎵銦(AKialnN)系列等。發(fā)光層222的結(jié)構(gòu)如單異質(zhì)結(jié)構(gòu) (single heterostructure ;SH)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double heterostructure ;DH)、雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(double-side double heterostructure ;DDH)、或多層量子講(multi-quant μ m well ；MQW)。再者，調(diào)整量子阱的對(duì)數(shù)也可以改變發(fā)光波長(zhǎng)。接著，以類似本發(fā)明第一實(shí)施例的制作工藝，形成一第一平坦層(未繪示)在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220的上表面2201上，并覆蓋與填滿上述的粗化表面。此第一平坦層可以旋轉(zhuǎn)涂布(Spin Coating)的方式形成。在本實(shí)施例中，第一平坦層采用旋轉(zhuǎn)涂布玻璃的方式形成(S0G，spin on glass coating)，材料可為 Si02、BCB (Benzocyclobutene)、 HSQ (Hydrogen Silesquioxane)禾口 MSQ (Methylsequioxane)等聚合物(Polymer)。接著，將上述第一平坦層圖形化及硬化后并以蝕刻及曝光光刻制作工藝形成一第二平坦層231，以暴露出部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220的上表面2201。第二平坦層231 的位置并不被限定，可形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220上表面2201的中間或邊緣位置。
接著，一第一透明導(dǎo)電氧化物層M形成并覆蓋第二平坦層231及部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220上表面2201。第一透明導(dǎo)電氧化物層包含第一部分241與第二部分M2， 其中第一部分241大致為平坦且與第二平坦層231接觸，第二部分242形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220上表面2201之上，具有一第一多孔穴群M21接觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220 的上表面2201及一第二多孔穴群M22形成在第二部分242的上表面之上而與第一多孔穴群對(duì)21相對(duì)。第一多孔穴群M21中各孔穴的形狀可為圓錐形或多角錐形。第一多孔穴群 M21例如可以外延方式、蝕刻方式或兩者共同形成。第二多孔穴群M22中各孔穴的形狀可以蝕刻方式形成為圓錐形或多角錐形并向下延伸至第一透明導(dǎo)電氧化物層M的第一多孔穴群M21，其中延伸方向與導(dǎo)電基板的表面大致垂直。最后，一第一電極25形成在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分241之上；一第二電極沈形成在暴露出的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層2M之上。上述第一電極25與第二電極沈的材料可選自鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、或銀(Ag)等金屬材料的單一組成或合金或疊層的組合。顯示通過結(jié)合平整與粗化的第一透明氧化物層表面設(shè)計(jì)，可解決低效率與剝離問題。如圖2B所示，是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例，一第一金屬反射層27可形成在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分241之上，一第一電極25可形成在第一金屬反射層27之上以增進(jìn)發(fā)光效率。另外，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220的上表面2201使第一透明氧化物層的上表面的第二部分242可依其形狀的形成在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220之上，并具有一第二多孔穴群 M22。第一多孔穴群M21可增加第一金屬反射層27及第一透明氧化物層M之間的粘接強(qiáng)度。以根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光元件及第一透明氧化物層表面不具孔穴結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)發(fā)光元件結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的剝離測(cè)試(peeling test)顯示所有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光元件可通過測(cè)試，但80%的傳統(tǒng)發(fā)光元件無法通過測(cè)試。通過結(jié)合平整與粗化的第一透明氧化物層表面設(shè)計(jì)，可解決低效率與剝離問題。如圖2C所示，是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例圖2A與圖2C的差異在于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層224的表面經(jīng)蝕刻為一粗化表面2241，接著，以類似本發(fā)明第一實(shí)施例的制作工藝，一第三平坦層(未繪示)形成在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層224的上表面2241上， 并覆蓋與填滿上述的粗化表面。此第三平坦層可以旋轉(zhuǎn)涂布(Spin Coating)的方式形成。在一實(shí)施例中，第三平坦層采用旋轉(zhuǎn)涂布玻璃的方式形成(SOG，spin on glass coating)，材料可為 Si02、BCB(Benzocyclobutene)、HSQ (Hydrogen Silesquioxane)禾口 MSQ(Methylsequioxane)等聚合物(Polymer)。接著，將上述第三平坦層圖形化及硬化后并以蝕刻及曝光光刻制作工藝形成一第四平坦層四1，以暴露出部分的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層224的上表面2241。第四平坦層291 的位置并不被限定，可形成于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層2M上表面2241的中間或邊緣位置。接著，一第二透明導(dǎo)電氧化物層形成并覆蓋第四平坦層291及部分的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層2M上表面2241。第二透明導(dǎo)電氧化物層28包含第一部分281與第二部分282， 其中第一部分281大致為平坦且與第四平坦層291接觸，第二部分282形成于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層2 上表面2241之上，具有一第一多孔穴群觀21接觸第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層2 的上表面2241及一第二多孔穴群觀22形成在第二部分282的上表面之上而與第一多孔穴群觀21相對(duì)。第一多孔穴群觀21中各孔穴的形狀可為圓錐形或多角錐形。第一多孔穴群觀21例如可以外延方式、蝕刻方式或兩者共同形成。第二多孔穴群觀22中各孔穴的形狀可以蝕刻方式形成為圓錐形或多角錐形并向下延伸至第一透明導(dǎo)電氧化物層M的第一多孔穴群觀21，其中延伸方向與基板20的表面大致垂直。最后，一第一電極25形成在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分241之上；一第二電極沈形成在第二透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分281之上。上述第一電極25與第二電極 26的材料可選自鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、或銀(Ag) 等金屬材料的單一組成或合金或疊層的組合。通過結(jié)合平整與粗化的第一透明氧化物層表面設(shè)計(jì)，可解決低效率與剝離問題。如圖2D所示，是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例，一第二金屬反射層30可形成在第二透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分281之上，一第一電極25可形成在第一金屬反射層27之上，及一第二電極26可形成在第二金屬反射層30之上以增進(jìn)發(fā)光效率。在一實(shí)施例中，第一金屬反射層27投射于基板20上的面積與第一電極25的投射于基板20上的面積大致相等， 及/或第二金屬反射層30投射于基板20上的面積與第二電極沈的投射于基板20上的面積大致相等。圖3是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖，其中本發(fā)明的第一實(shí)施例與第三實(shí)施例中的差異在于形成一布拉格反射層38于導(dǎo)電基板30與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層3 之間。圖4是顯示本發(fā)明第四實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖，其中本發(fā)明的第一實(shí)施例與第四實(shí)施例中的差異在于形成一金屬鍵合層41、一反射層49及一第二透明導(dǎo)電氧化層48于導(dǎo)電基板40與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層似4之間。圖5是顯示本發(fā)明第五實(shí)施例中發(fā)光元件的剖面示意圖，顯示一發(fā)光元件包含一基板50、一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層524、一發(fā)光層522及一第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520，依序形成于基板50之上。其中第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520的上表面5201為一粗化表面。接著，以類似本發(fā)明第一實(shí)施例的制作工藝，以旋轉(zhuǎn)涂布玻璃的方式形成(S0G， spin on glass coating)形成一第二平坦層531于部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520的上表面5201之上。第二平坦層531的位置并不被限定，可形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520上表面5201的中間或邊緣位置。接著，一第一透明導(dǎo)電氧化物層形成并覆蓋第二平坦層531及部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520上表面5201。第一透明導(dǎo)電氧化物層包含第一部分541與第二部分M2，其中第一部分541大致為平坦且與第二平坦層531接觸，第二部分542形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520上表面5201之上，具有一第一多孔穴群M21接觸第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層520的上表面5201及一第二多孔穴群M22形成在第二部分542的上表面之上而與第一多孔穴群M21 相對(duì)。第一多孔穴群M21中各孔穴的形狀可為圓錐形或多角錐形。第一多孔穴群M21例如可以外延方式、蝕刻方式或兩者共同形成。第二多孔穴群M22中各孔穴的形狀可以蝕刻方式形成為圓錐形或多角錐形并向下延伸至第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一多孔穴群5421， 其中延伸方向與導(dǎo)電基板的表面大致垂直。最后，形成一第一電極55在第一透明導(dǎo)電氧化物層的第一部分241之上，形成一金屬鍵合層51、一反射層59及一第二透明導(dǎo)電氧化層58于導(dǎo)電基板50與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層5M之間，且第二電極56形成在第二透明導(dǎo)電氧化層58之上。圖6A-圖6B是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視示意圖；圖 6A是顯示第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120的上視圖，其中第二平坦層(未繪示)可形成在部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面1201之上。之后可形成一第一氧化物透明導(dǎo)電層在部分的第二平坦層之上，包含大致平坦并完整接觸第二平坦層的第一部分141及一具有粗化表面形成在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層120之上的第二部分142。其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分141又可分為一與第一電極15接觸的第一分支1411及與第一分支1411大致垂直的第二分支1412 ；其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分142又可分為一與第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分的第一分支1411接觸的第一分支1421及與第一分支1421大致垂直的第二分支1422。在此實(shí)施例中，上述第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二分支1412可向發(fā)光元件的邊緣延伸以分散電流。在另一實(shí)施例中，如圖6B所示，第一電極15包含一第一分支151及與第一分支 151大致垂直的手指狀(finger-like)結(jié)構(gòu)的第二分支152，并作為延伸電極(finger)向發(fā)光元件的邊緣延伸以達(dá)到更佳的電流分散效果。第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分141 又可分為一與第一電極15接觸的第一分支1411及與第一分支1411大致垂直的第二分支 1412 ；其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分142又可分為一與第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分的第一分支1411接觸的第一分支1421及與第一分支1421大致垂直的第二分支1422 ； 且第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分141更具有一延伸自第二分支1412的第三分支1413， 第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分142更具有一延伸自第二分支1422的第三分支1423，以更增進(jìn)電流分散效率。在本實(shí)施例中，因?yàn)榈谝谎趸锿该鲗?dǎo)電層第一部分141的第二分支1412與第三分支1413及第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分142的第二分支1422與第三分支1423并未被第一電極15的第二分支152所覆蓋，且因?yàn)榈谝谎趸锿该鲗?dǎo)電層第一部分141的第二分支1412與第三分支1413及第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分142的第二分支1422與第三分支1423形成在第二平坦層之上，因此具有一大致平坦的表面，而具有更好的電流分散效率。圖7A-圖7B是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視示意圖；圖 7A是顯示第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上視圖，其中包含部分裸露出的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面2241及第二電極沈。第二平坦層(未繪示)可形成在部分的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的上表面2201之上。之后可形成一第一氧化物透明導(dǎo)電層在部分的第二平坦層之上，包含大致平坦并完整接觸第二平坦層的第一部分241及一具有粗化表面形成在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層220之上的第二部分M2。其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分241又可分為一與電極25接觸的第一分支2411及與第一分支Mll大致垂直的第二分支M12 ；其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分242又可分為一與第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分的第一分支Mll 接觸的第一分支M21及與第一分支M21大致垂直的第二分支M22。在此實(shí)施例中，上述第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二分支M12可向發(fā)光元件的邊緣延伸以分散電流。在另一實(shí)施例中，如圖7B所示，第一電極25包含一第一分支251及與第一分支 251大致垂直的手指狀(finger-like)結(jié)構(gòu)的第二分支252，并作為延伸電極(finger)向發(fā)光元件的邊緣延伸以達(dá)到更佳的電流分散效果。第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分241又可分為一與電極25接觸的第一分支Mll及與第一分支Mll大致垂直的第二分支M12 ；其中第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分242又可分為一與第一氧化物透明導(dǎo)電層第一部分的第一分支Mll接觸的第一分支M21及與第一分支M21大致垂直的第二分支M22 ；且第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分Ml更具有一延伸自第二分支M12的第三分支M13，第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分242更具有一延伸自第二分支M22的第三分支2423，以更增進(jìn)電流分散效率。在本實(shí)施例中，因?yàn)榈谝谎趸锿该鲗?dǎo)電層第一部分Ml的第二分支M12與第三分支M13及第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分M2的第二分支M22與第三分支M23并未被第一電極25的第二分支252所覆蓋，且因?yàn)榈谝谎趸锿该鲗?dǎo)電層第一部分241的第二分支M12與第三分支M13及第一氧化物透明導(dǎo)電層第二部分242的第二分支M22與第三分支M23形成在第二平坦層之上，因此具有一大致平坦的表面，而具有更好的電流分散效率。上述實(shí)施例中，導(dǎo)電基板10、30或40包含選自SiC、GaAs、GaN、AlN、GaP及Si所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它替代性材料取代之。在上述各實(shí)施例中，基板20或50包含選自藍(lán)寶石、SiC、GaAs, GaN, A1N、GaP、Si、 ai0、Mg0、及玻璃所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它替代性材料。在上述各實(shí)施例中，第一氧化物透明導(dǎo)電層14、24 ；第二氧化物透明導(dǎo)電層28 包含選自于氧化銦錫、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁及氧化鋅錫所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其替代性材料。形成方法包括電子蒸鍍(E-beam)、離子濺鍍(Ion Sputter)、熱蒸鍍或其他方法。以氧化銦錫為例，第一氧化物透明導(dǎo)電層14、24、第二氧化物透明導(dǎo)電層觀的厚度可介于50 μ m to 1 μ m，其中當(dāng)發(fā)光波長(zhǎng)介于300-700 μ m時(shí)，透明度會(huì)超過50%。上述各實(shí)施例中，金屬鍵合層41、51包含選自于銦an)、錫(Sn)、及金錫(AuSn) 合金所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其替代性材料。布拉格反射層38由兩種介電系數(shù)不同的材料交替排列組成；反射層49、59包含選自 In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe, AuGe, Ni、PbSn、及 AuSi 所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它替代性材料。第一及第二金屬反射層17、27及30包含選自 Al及Ag所構(gòu)成材料組群中的至少一種材料或其它替代性材料。以上各附圖與說明雖僅分別對(duì)應(yīng)特定實(shí)施例，然而，各個(gè)實(shí)施例中所說明或揭露的元件、實(shí)施方式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、及技術(shù)原理除在彼此顯相沖突、矛盾、或難以共同實(shí)施之外， 吾人當(dāng)可依其所需任意參照、交換、搭配、協(xié)調(diào)、或合并。雖然本發(fā)明已說明如上，然而其并非用以限制本發(fā)明的范圍、實(shí)施順序、或使用的材料與制作工藝方法。對(duì)于本發(fā)明所作的各種修飾與變更，皆不脫本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一發(fā)光元件包含發(fā)光疊層，包含第一電性半導(dǎo)體層，其中該第一電性半導(dǎo)體層具有第一部分與第二部分；發(fā)光層形成于該第一電性半導(dǎo)體疊層之上；及第二電性半導(dǎo)體層形成于該發(fā)光層之上，其中該第二電性半導(dǎo)體層之上表面為一粗化表面，且具有第一部分與第二部分；第一平坦層，形成于該第二電性半導(dǎo)體層上表面的第一部分上；第一氧化物透明導(dǎo)電層，形成于該第一平坦層與該第二電性半導(dǎo)體層的上表面的第二部分之上，其中該第一氧化物透明導(dǎo)電層包含接觸該第一平坦層的第一部分及接觸該第二電性半導(dǎo)體層的第二部分，其中該第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分包含第一孔穴群，以及第一電極，形成于該第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分之上。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，還包含第二孔穴群形成在該第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分的上表面，并與該第一孔穴群相對(duì)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，還包含第一金屬反射層，形成在該第一氧化物透明導(dǎo)電層與該第一電極之間。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中該第一平坦層大致為平坦，且由旋轉(zhuǎn)涂布玻璃(SOG，spin on glass coating)的方式形成，材料可為 Si02、BCB (Benzocyclobutene)、 HSQ (Hydrogen Silesquioxane)禾口 MSQ (Methylsequioxane)等聚合物(Polymer)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中該第一氧化物透明導(dǎo)電層具有至少一第一分支與一第二分支，其中該第二分支自該第一分支延伸，且該第一電極覆蓋該第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一分支。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件，其中該第一氧化物透明導(dǎo)電層還具有第三分支，且該第三分支延伸自該第二分支。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，還包含第二平坦層，形成在該第一電性半導(dǎo)體層的上表面的第一部分之上，及第二氧化物透明導(dǎo)電層，形成于該第二平坦層與該第一電性半導(dǎo)體層的上表面的第二部分之上，其中該第二氧化物透明導(dǎo)電層包含接觸該第二平坦層的第一部分及接觸該第一電性半導(dǎo)體層的第二部分，其中該第二氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分包含第三孔穴群，以及第二電極，形成于該第二氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分之上。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中該第二平坦層大致為平坦，且由旋轉(zhuǎn)涂布玻璃 (SOG, spin on glass coating)白勺方式形成，材料可為 Si02、BCB(Benzocyclobutene )、 HSQ (Hydrogen Silesquioxane)禾口 MSQ (Methylsequioxane)等聚合物(Polymer)。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，還包含第二金屬反射層，形成在該第二氧化物透明導(dǎo)電層與該第二電極之間。
10.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件，其中該第一金屬反射層投射于基板上的面積與該第一電極投射于基板上的面積大致相等。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光元件，其包含發(fā)光疊層，包含第一電性半導(dǎo)體層，第一電性半導(dǎo)體層具有第一部分與第二部分；發(fā)光層形成于第一電性半導(dǎo)體疊層之上；及第二電性半導(dǎo)體層形成于發(fā)光層之上，第二電性半導(dǎo)體層的上表面為一粗化表面，且具有第一部分與第二部分；第一平坦層形成于第二電性半導(dǎo)體層上表面的第一部分上；第一氧化物透明導(dǎo)電層形成于第一平坦層與第二電性半導(dǎo)體層的上表面的第二部分之上，第一氧化物透明導(dǎo)電層包含接觸第一平坦層的第一部分及接觸第二電性半導(dǎo)體層的第二部分，第一氧化物透明導(dǎo)電層的第二部分包含第一孔穴群及第一電極形成于第一氧化物透明導(dǎo)電層的第一部分之上。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102214755SQ20111008430
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者徐子杰, 歐震, 謝明勛, 陳昭興, 陶青山 申請(qǐng)人:晶元光電股份有限公司