发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种发光装置，其包含：一基板；一透明导电层，设置于基板上；一半导体窗户层，形成于透明导电层上且具有一平坦表面及多个凹槽，其中每一凹槽具有一侧壁表面；及一发光叠层，形成于半导体窗户层上且包含一第一半导体层、一第二半导体层、一位于第一和第二半导体之间的活性层。此些凹槽中的至少其中一个的侧壁表面相对于平坦表面倾斜，且平坦表面与透明导电层之间的接触电阻小于侧壁表面与透明导电层之间的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】
发光装置本申请文件是2012年1月12日提交的专利技术名称为“发光装置”的第201210009116.2号专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种发光装置，更具体而言，是涉及一种具有多个凹槽的发光装置。
技术介绍
固态发光元件中的发光二极管元件(LightEmittingDiode；LED)具有低耗电量、低发热量、操作寿命长、耐撞击、体积小、反应速度快、以及可发出稳定波长的色光等良好光电特性，因此常应用于家电、仪表的指示灯及光电产品等领域。然而，如何去改善发光元件的发光效率在此领域中仍是一项很重要的议题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种发光装置，其包含：一基板；一透明导电层，设置于基板上；一半导体窗户层，形成于透明导电层上且具有一平坦表面及多个凹槽，其中每一凹槽具有一侧壁表面；及一发光叠层，形成于半导体窗户层上且包含一第一半导体层、一第二半导体层、一位于第一和第二半导体之间的活性层。此些凹槽中的至少其中一个的侧壁表面相对于平坦表面倾斜，且平坦表面与透明导电层之间的接触电阻小于侧壁表面与透明导电层之间的接触电阻。本专利技术另提供一种发光装置，其包含：一基板；一透明导电层，设置于基板上；一半导体窗户层，形成于透明导电层上且具有一平坦表面及多个凹槽，其中每一凹槽具有一侧壁表面；一欧姆接触层，形成于半导体窗户层与透明导电层之间；及一发光叠层，形成于半导体窗户层上且包含一第一半导体层、一第二半导体层、一位于第一和第二半导体之间的活性层。半导体窗户层与欧姆接触层包含相同材料。附图说明图1为本专利技术第一实施例的一发光装置的一剖视图；图2为本专利技术第二实施例的一发光装置的一剖视图；图3为本专利技术第三实施例的一发光装置的一剖视图；图4A-图4C显示本专利技术凹槽的俯视图；图5A-图5G为本专利技术第二实施例的发光装置的制造方法剖视图。主要元件符号说明100、200、300：发光装置10：基板11：反射层12：透明导电层13：欧姆接触层14：半导体窗户层141：平坦表面142：凹槽1421：侧壁表面1422：凹槽表面15：发光叠层151：p型半导体层152：活性层153：n型半导体层16：n侧电极160、160'、160”：打线垫161、161'、161”：延伸部17：p侧电极18：连结层具体实施方式以下实施例将伴随着附图说明本专利技术的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在附图中，元件的形状或厚度可扩大或缩小。需特别注意的是，图中未绘示或描述的元件，可以是熟悉此技术的人士所知的形式。图1为本专利技术第一实施例的一发光装置100的示意图。发光装置100包含一永久基板10、一连结层18、一反射层11、一透明导电层12、一欧姆接触层13、一半导体窗户层14及一发光叠层15。发光叠层15包含一p型半导体层151、一n型半导体层153及一位于p型半导体层151与n型半导体层153之间的活性层152。半导体窗户层14具有一平坦表面141及多个凹槽142。每一凹槽142具有一侧壁表面1421，相对于平坦表面141倾斜且与之夹一大于90°而小于180°的角度(θ)。较佳地，角度(θ)介于110°到160°之间。在本实施例中，凹槽142的剖面为三角形。欧姆接触层13形成于半导体窗户层14与透明导电层12间，且对应于半导体窗户层14的平坦表面141的位置上。欧姆接触层13的表面积与半导体窗户层14的表面积的面积比介于10％至90％。凹槽142具有一深度(H)且凹槽142的深度与半导体窗户层14的厚度(T)的一深度比介于20％至80％。根据图1，发光装置100还包含一形成于发光叠层15上的n侧电极16、一形成于永久基板10上的p侧电极17。n侧电极16包含一打线垫160及一自打线垫延伸的延伸部161形成于发光叠层15并对应于凹槽142的位置上。本实施例中，欧姆接触层13实质上与半导体窗户层14为同一材料。此外，欧姆接触层13还包含掺杂物，以与透明导电层12形成欧姆接触。因此，平坦表面141与透明导电层12之间的接触电阻(contactresistance)小于侧壁表面1421与透明导电层12之间的接触电阻，由此，当一电源供应器连结至n侧电极16与p侧电极17时，大部分的电流流经过半导体窗户层14的平坦表面141，而在侧壁表面1421与透明导电层12之间形成一电流阻挡(currentblocking)的效应。更者，发自发光叠层15的光会于侧壁表面1421反射且直接脱离发光叠层15的一发光表面，以增加光取出效率(lightextraxtionefficiency)。半导体窗户层14的材料包含磷化镓(GaP)、磷化镓铟(InGaP)、砷化镓(GaAs)、砷化铝镓(AlGaAs)、及其组合。掺杂物包含镁、铍、锌、碳、及其组合。图2为本专利技术第二实施例的一发光装置200的示意图。第二实施例的发光装置200与第一实施例的发光装置100具有相似的结构，除了凹槽142的剖面为梯形且每一凹槽142还具有一凹槽表面1422。每一凹槽142的凹槽表面1422实质上与平坦表面141平行。打线垫160′及延伸部161′形成在对应于凹槽表面1422与侧壁表面1421的位置上。选择性地，n侧电极16可仅形成在对应于凹槽表面1422的位置上(图未示)。凹槽表面1422与透明导电层12之间的接触电阻(contactresistance)实质上等于侧壁表面1421与透明导电层12之间的接触电阻。应注意的是，凹槽142的剖面至少包含一选自下列图形：三角形、梯形、及其组合。图3为本专利技术第三实施例的一发光装置300的示意图。第三实施例的发光装置300与第一实施例的发光装置100具有相似的结构，除了部分凹槽142的侧壁表面1421并非相对于平坦表面141倾斜。在本实施例中，形成于打线垫160″下方的凹槽142具有实质上垂直于平坦表面141的侧壁表面1421；形成于延伸部161″下方的凹槽142具有倾斜于平坦表面141的侧壁表面1421。图4A及图4B为n侧电极16与凹槽142的俯视图。显示于图4B的凹槽142具有一第一图案，其几何图形与显示于图4A的n侧电极16相似且形成于n侧电极16的下方。图4C为另一实施例中的凹槽142的俯视图。在此实施例中，凹槽142还具有一第二图案。第二图案为六角形的镶嵌结构(tesslationofhexagons)。选择性地，于俯视图，第二图案可为圆形；三角形、长方形、或五角形的镶嵌结构(atessellationoftriangle,rectangle,orpentagon)。根据实际需求，n侧电极16的图案可变化，因此凹槽142的第一图案也随着n侧电极16的图案而变化。根据本专利技术第二实施例，图5A至图5G揭露发光装置200的制造方法。根据图5A，n型半导体层153、活性层152、p型半导体层151、半导体窗户层14依序成长于一成长基板20上。根据图5B，欧姆接触层13成长于半导体窗户层14上。半导体窗户层14具有一介于1μm至10μm的厚度，欧姆接触层13具有一小于的厚度。另，半导体窗户层14可施行一掺杂处理以形成欧姆接触层13。根据图5C，实行一蚀刻步骤以移除部分欧姆接触层13，且进一步移除部分半导体窗户层14，由此，形成凹槽142于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，包含:基板；透明导电层，设置于该基板上；半导体窗户层，形成于该透明导电层上且具有平坦表面及多个凹槽在该半导体窗户层的同一侧，其中该些凹槽均具有侧壁表面；发光叠层，形成于该半导体窗户层上且包含第一半导体层、第二半导体层、位于该第一和该第二半导体之间的活性层；及电极，形成于该发光叠层上；其中，该些凹槽中的至少其中一个的侧壁表面与该平坦表面夹一大于90°而小于180°的角度。

【技术特征摘要】
2011.01.12 US 13/005,0751.一种发光装置，包含:基板；透明导电层，设置于该基板上；半导体窗户层，形成于该透明导电层上且具有平坦表面及多个凹槽在该半导体窗户层的同一侧，其中该些凹槽均具有侧壁表面；发光叠层，形成于该半导体窗户层上且包含第一半导体层、第二半导体层、位于该第一和该第二半导体之间的活性层；及电极，形成于该发光叠层上；其中，该些凹槽中的至少其中一个的侧壁表面与该平坦表面夹一大于90°而小于180°的角度。2.如权利要求1所述的发光装置，还包含欧姆接触层，形成于该半导体窗户层的该平坦表面上并与该透明导电层接触。3.如权利要求2所述的发光装置，其中该欧姆接触层包含掺杂物半导体层。4.如权利要求2所述的发光装置，其中该欧姆接触层的表面积与该半导体窗户层的表面积的比例介于10％至90％。5.如权利要求1所述的发光装置，其中该半导体窗户层的该平坦表面与该透明导电层之间的接触电阻小于该些凹槽的任一侧壁表面与该透明导电层之间的接触电阻。6.如权利要求5所述的发光装置，其中该些凹槽的任一底面与该透明导电层之间的接触电阻实质上等于该任一侧壁表面与该透明导电层之间的接触电阻。7.如权利要求1所述的发光装置，还包含反射层形成于该透明导电层上，其中该反射层包含Ag、Ti、Pt、Au或其组合。8.如权利要求7所述的发光装置，还包含连接层接合该反射层与该基板，其中该连接层包含金、铟、锡、及其组合。9.如权利要求2所述的发光装置，其中该欧姆接触层具有一小于的厚度，且该半导体窗户层具有一介于1μm至10μm的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡名，徐子杰，王志贤，黄建富，陈世益，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71