具有叠合透明电极的半导体发光装置制造方法及图纸

本申请涉及一种半导体发光装置，包含基板、位于基板上方并具有远离基板的第一表面的半导体外延层、位于第一表面上方的第一透光导电层、及位于第一透光导电层上方的第二透光导电层，其中第二透光导电层的第二表面的面积小于第一透光导电层的第一表面的面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体发光装置，尤其涉及一种具有叠合透明电极的半 导体发光装置。
技术介绍
发光二极管(light emitting diode; LED)的结构设计中一个重要的课题是 如何将来自于焊垫(bonding pad)的电流均匀地分散至p-n结(p-n junction)以获 得良好的发光效率。已知技术，诸如半导体窗户层、导电透光氧化物膜、 与图案化电极等皆已被使用于提升电流分散效果。GaP窗户层通常使用于AlGalnP系列的发光二极管。GaP的能隙(Eg)为 2.26eV，对于红光、橘光、黄光、与部分绿光频谱呈现透明，且GaP为间接 能隙半导体，较直接能隙半导体不会吸光。但GaP层需成长至足够厚度，例 如2fim 30^im,才能达到可接受的分散效果，而较厚的GaP窗户层通常呈 现出较佳的电流分散效果。然而，成长愈厚的窗户层亦将耗费更多的工艺时 间。导电透光氧化物，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化镉锡(CTO)、与氧化铟(InO) 等，亦使用于提高电流分散效果。以氧化铟锡为例，其对于500nm 800nm 波长的光具有约卯。/。的穿透率(transmittance),其电阻率(resistivity)约为3x 10-4Q-cm,薄层电阻(sheetresistance)约为10Q/口。 一般而言，对于小型管 芯，厚度介于0.1jim lnm的氧化铟锡即可达到令人满意的电流分散效果。 利用已知的半导体工艺技术，如溅射法(sputtering)、电子束蒸镀法(electron beam evaporation)等方式可以在短时间内形成所需的厚度。然而，随着发光 二极管管芯面积日益增大(如15mil x 15mil以上)以及矩形管芯的发展，导电 透光氧化物的电流分散能力也渐显不足。图案化电极亦是另一种常用来提高电流分散效果的方法。此方法是将电 极自接点向外延伸、p与n电极彼此交叉错合、或于接点周围形成点状、网 状电极或其他图案以期电流可以透过此图案化电极均匀分散于至p-n结。为形成图案化电极，通常需要将电极材料覆盖于更多发光二极管之上表面。但 是，图案化电极使用的材料通常为遮光金属，因此会大幅影响发光二极管的 发光效率。
技术实现思路
本申请提供一种可以分散输入电流以提高发光效率的半导体发光装置。 在依本专利技术的实施例中，所披露的半导体发光装置包含基板、位于基板 上方并具有远离基板之外表面的半导体外延层、位于外表面上方的第一透光 导电层、及位于第一透光导电层的第一表面上方的第二透光导电层，其中第 二透光导电层与第一透光导电层相接触的面积小于第一透光导电层第一表 面的总面禾口、。优选地，第二透光导电层与第一透光导电层的表面面积比值不大于1/2。 第一透光导电层与第二透光导电层的材料包含相同或近似的组成元素。半导 体发光装置的面积不小于15milx 15mil。在多个实施例中，第 一透光导电层覆盖外表面的全部面积或部分面积。 对于来自半导体外延层的光，第一透光导电层的穿透率大于第二透光导电层 的穿透率。第一透光导电层的导电系数小于第二透光导电层的导电系数。第 一透光导电层的厚度大于第二透光导电层的厚度。第二透光导电层包含多个 彼此电连接的区段。在另一实施例中，半导体发光装置还包含凹槽及一接触层，其中，凹槽 自半导体外延层的表面凹陷至底面以暴露出半导体外延层中的层或半导体外延层中至少一层的部分，且自半导体外延层的第一侧延伸至相对于第一侧 的第二侧，该接触层位于该凹槽内，并具有位于该底面上的延伸区段。在一 个变形例中，第一透光导电层与第二透光导电层至少其一环绕该凹槽。此外， 半导体发光装置更可包含与第二透光导电层电连接的接点。在再一实施例中，半导体外延层包含第一型半导体层、第二型半导体层、 及位于第 一型半导体层与第二型半导体层间的发光层。附图说明图1A是显示依据本专利技术 一个实施例的发光二极管的剖面图； 图1B是显示图1A的发光二极管的上视图；图2是显示依据本专利技术另 一实施例的发光二极管的剖面图； 图3A与3B是显示依据本专利技术一个实施例的透光导电层的配置图； 图4A与4B是显示依据本专利技术另一实施例的透光导电层的配置图；及 图5显示依据本专利技术又一实施例的透光导电层的配置图。附图标i己i兌明10半导体发光装置2201第一型半导体层11基板2202发光层12半导体外延层2203第二型半导体层1201第一型半导体层2301第一透光导电层1202发光层2302第二透光导电层1203第二型半导体层2302电流分散区賴1301第一透光导电层2302a电流分散区l殳1302第二透光导电层2302b电流分散区賴二14接点24第一接点15电极25第二接点20半导体发光装置2501延伸区段21基板26凹槽22半导体外延层具体实施例方式以下配合图式说明本专利技术的实施例，本文中所称的层包含单层或两 层以上相同或不同材料组成的层结构。各层可以直接或间接接触。 第一实施例如图1A所示，本专利技术的半导体发光装置10包含电极15、基板ll、半 导体外延层12、第一透光导电层1301、第二透光导电层1302、与接点14。 半导体外延层12中至少包含第一型半导体层1201、第二型半导体层1203、 与位于其间的发光层1202。第一型半导体层1201与第二型半导体层1203 二者所具有的导电性并不相同，可以是如p型、n型、与i型中至少其二。 在双异质结构(double heterostmcture; DH)中，第一型半导体层1201与第二 型半导体层1203具有大于发光层1202的能级。当半导体外延层12承受偏 压时，电子与空穴会在发光层1202及/或其附近复合而释放光线。本专利技术中，在半导体外延层12上依序形成第一透光导电层1301与第二 透光导电层1302。第一透光导电层1301覆盖半导体外延层12上表面的全部 区域或部分区域。第二透光导电层1302则仅覆盖第一透光导电层1301上表 面的部分区域，亦即，第二透光导电层1302的面积小于第一透光导电层1301 的面积。本实施例中，虽仅例示两层透光导电层，但超过两层具有渐缩面积 的透光导电叠层亦为适用于本专利技术。在一个优选实施例中，第一透光导电层1301与第二透光导电层1302为 具有相异的电学A/或光学性质的相同材料所形成，但此材料中组成元素的成 分或分量可以彼此相异，以使第一透光导电层1301的电阻率与穿透率大于 第二透光导电层1302的电阻率与穿透率。第二透光导电层1302必须具有适当的电阻率，使电流能够分散至其下 具有较大面积的第一透光导电层1301。第一透光导电层1301的薄层电阻或 电阻率大于第二透光导电层1302的薄层电阻/电阻率。第二透光导电层1302 功用之一是在保持适当穿透率的情况下，使电流可以往远离接点14的方向 流动，在此前提下，第二透光导电层1302的材料组成、厚度、与布局可以 视需要进行调整。电流经由接点14流入第二透光导电层1302,并经第二透光导电层1302 流入第一透光导电层1301,再经由第一透光导电层1301流入半导体外延层 12中。电流经由两个透光导电层协力向四周流动，可有效降低电流拥挤效应 (current crowding)。发光层1202中因更全面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光装置，包含：　　　　基板；　　　　半导体外延层，位于该基板上方，并具有远离该基板之外表面；　　　　第一透光导电层，位于该外表面上方，且具有第一表面；以及　　　　第二透光导电层，位于该第一透光导电层上方，且具有第二表面，该第二表面的面积小于该第一表面的面积，且该第二透光导电层的光学特性及电学特性中至少其一不同于该第一透光导电层者。

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光装置，包含基板；半导体外延层，位于该基板上方，并具有远离该基板之外表面；第一透光导电层，位于该外表面上方，且具有第一表面；以及第二透光导电层，位于该第一透光导电层上方，且具有第二表面，该第二表面的面积小于该第一表面的面积，且该第二透光导电层的光学特性及电学特性中至少其一不同于该第一透光导电层者。2. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该第一透光导电层大体 上覆盖该半导体外延层的该外表面的全部面积。3. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该第一透光导电层对于 发自该半导体外延层的光的穿透率大于该第二透光导电层的穿透率。4. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该第一透光导电层的导 电系数小于该第二透光导电层的导电系数。5. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该第一透光导电层的厚 度大于该第二透光导电层的厚度。6. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该第二透光导电层包含 多个彼此电相连的区段。7. 如权利要求1所述的半导体发光装置，还包含凹槽，自该半导体外延层的表面凹陷至底面以暴露出该半导体外延层中 至少一层的一部分，该凹槽自该半导体外延层的第一侧延伸至相对于该第一 侧的第二侧；及接触层，位于该沟槽内。8. 如权利要求7所述的半导体发光装置，还包含延伸区段，自该接触 层朝外突出。9. 如权利要求7所述的半导体发光装置，其中该第一透光导电层与该 第二透光导电层中至少其一环绕该凹槽。10. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其中该半导体外延层包含第一型半导体层； 第二型半导体层；及发光层，位于该第一型半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧震，徐宸科，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]