发明名称 半导体发光元件
摘要 一种半导体发光元件,包含:一半导体发光叠层,包括一第一叠层、一第二叠层形成于该第一叠层之上、以及形成于第一叠层及第二叠层之间的一发光层;一第一电极形成于该发光叠层上侧之第一表面区之上;一透明氧化导电层形成于该发光叠层上侧之第二表面区之上;以及一第二电极形成于该透明氧化导电层之上。可藉由适当之第一电极与第二电极间的距离,使得半导体发光元件达到最佳之电流分布效应,另外藉由第一电极与第二电极之总面积占发光元件正面平面面积比例来调整半导体发光元件顺向偏压,提高发光效率。
申请公布号 TWI291243 申请公布日期 2007.12.11
申请号 TW094121291 申请日期 2005.06.24
申请人 晶元光电股份有限公司 发明人 陈彦文;刘文煌;彭韦智
分类号 H01L33/00(2006.01) 主分类号 H01L33/00(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种半导体发光元件,包含: 一半导体发光叠层,包括一第一半导体层、一第二 半导体层形成于该第一层之上、以及形成于该第 一半导体层及该第二半导体层之间的一半导体发 光层,其中该半导体发光叠层具有一上表面,包含 一第一表面区与一第二表面区; 一第一电极形成于该第一表面区之上; 一第一透明氧化物导电层形成于该第二表面区之 上;以及 一第二电极形成于该透明氧化物导电层之上,其中 于该半导体发光元件之上视平面中,该发光元件正 面平面面积大于2.5105m2,第一电极边缘与第二电 极边缘之最短间距实质上介于150m至250m之间, 第一电极与第二电极之总面积占发光元件发光层 正面面积之15%至25%之间。 2.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中该透明氧化物导电层之材料包含选自氧化 铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌铝、及氧化 锌锡所构成材料组群中之至少一种材料。 3.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中该第一电极之形状包含选自点状、线状、 及平面状所构成之形状群组中至少一种形状。 4.如申请专利范围第3项所述之一种半导体发光元 件,其中该线状为螺旋线状、树枝线状、或其他可 等距分布之形状。 5.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中该第二电极之形状包含选自点状、线状、 及平面状所构成之形状群组中至少一种形状。 6.如申请专利范围第5项所述之一种半导体发光元 件,其中该线状为螺旋线状、树枝线状、或其他可 等距分布之形状。 7.如申请专利范围第4项所述之一种半导体发光元 件,其中该半导体发光叠层之第一表面区为一螺旋 状、树枝状分布、或其他可等距分布之形状之表 面区。 8.如申请专利范围第6项所述之一种半导体发光元 件,其中该半导体发光叠层之第二表面区为一螺旋 状、树枝状分布、或其他可等距分布之形状之表 面区。 9.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中该半导体发光叠层之第二表面区为一高掺 杂浓度之p型半导体接触区、反向穿隧区、或表面 粗化区。 10.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中,该第一半导体层系包含选自于AlN、GaN、 AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、GaAsP、GaInP、AlGaInP、及 AlGaAs所构成材料组群中之一种材料。 11.如申请专利范围第1项所述之一种半导体发光元 件,其中,该发光层系包含选自于GaN、AlGaN、InGaN、 AlInGaN、及AlGaInP所构成材料组群中之一种材料。 12.如申请专利范围第1项或所述之一种半导体发光 元件,其中,该第二半导体层系包含选自于AlN、GaN 、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、GaAsP、GaInP、AlGaInP、及 AlGaAs所构成材料组群中之一种材料。 13.如申请专利范围第1项或所述之一种半导体发光 元件,其中,更包含于该半导体发光叠层下侧之下 表面上形成一基板。 14.如申请专利范围第13项或所述之一种半导体发 光元件,其中,更包含于该基板及半导体发光叠层 之间形成一黏结层。 15.如申请专利范围第14项所述之一种半导体发光 元件,其中,更包含于该黏结层及半导体发光叠层 之间形成一第二透明氧化物导电层。 16.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中该第二透明氧化物导电层之材料包含选 自氧化铟锡、氧化镉锡、氧化锑锡、氧化锌铝、 及氧化锌锡所构成材料组群中之至少一种材料。 17.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中该第一表面区位于第一半导体层上。 18.如申请专利范围第17项所述之一种半导体发光 元件,其中该第一表面区位于第二透明氧化物导电 层上。 19.如申请专利范围第18项所述之一种半导体发光 元件,其中该第一电极之形状包含选自点状、线状 、及平面状所构成之形状群组中至少一种形状。 20.如申请专利范围第19项所述之一种半导体发光 元件,其中该线状为螺旋线状、树枝线状、或其他 可等距分布之形状。 21.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中该第二电极之形状包含选自点状、线状 、及平面状所构成之形状群组中至少一种形状。 22.如申请专利范围第21项所述之一种半导体发光 元件,其中该线状为螺旋线状、树枝线状、或其他 可等距分布之形状。 23.如申请专利范围第20项所述之一种半导体发光 元件,其中该半导体发光叠层之第一表面区为一螺 旋状、树枝状分布、或其他可等距分布之形状之 表面区。 24.如申请专利范围第22项所述之一种半导体发光 元件,其中该半导体发光叠层之第二表面区为一螺 旋状、树枝状分布、或其他可等距分布之形状之 表面区。 25.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中该半导体发光叠层之第二表面区为一高 掺杂浓度之p型半导体接触区、反向穿隧区、或表 面粗化区。 26.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中,该第一半导体层系包含选自于AlN、GaN 、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、GaAsP、GaInP、AlGaInP、及 AlGaAs所构成材料组群中之一种材料。 27.如申请专利范围第15项所述之一种半导体发光 元件,其中,该发光层系包含选自于GaN、AlGaN、InGaN 、AlInGaN、及AlGaInP所构成材料组群中之一种材料 。 28.如申请专利范围第15项或所述之一种半导体发 光元件,其中,该第二半导体层系包含选自于AlN、 GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、GaAsP、GaInP、AlGaInP、 及AlGaAs所构成材料组群中之一种材料。 29.如申请专利范围第14项所述之一种半导体发光 元件,其中该黏结层系包含选自于聚醯亚胺(PI)、 苯并环丁烯(BCB)、及过氟环丁烯(PFCB)所构成材料 组群中之一种材料。 30.如申请专利范围第14项所述之一种半导体发光 元件,其中于该基板与该黏结层之间更包含一第一 反应层。 31.如申请专利范围第30项所述之一种半导体发光 元件,其中该第一反应层系包含选自于SiNx或Ti、及 Cr所构成材料组群中之至少一种材料。 32.如申请专利范围第14项所述之一种半导体发光 元件,其中于该半导体发光叠层与该黏结层之间更 包含一第二反应层。 33.如申请专利范围第32项所述之一种半导体发光 元件,其中该第二反应层系包含选自于SiNx或Ti、及 Cr所构成材料组群中之至少一种材料。 34.如申请专利范围第30项所述之一种半导体发光 元件,其中于该基板与该第一反应层之间更包含一 反射层。 35.如申请专利范围第34项所述之一种半导体发光 元件,其中该反射层系包含选自In、Sn、Al、Au、Pt 、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn及 AuZn所构成材料组群中之至少一种材料。 36.如申请专利范围第32项所述之一种半导体发光 元件,其中于该半导体发光叠层与该第二反应层之 间更包含一反射层。 37.如申请专利范围第36项所述之一种半导体发光 元件,其中该反射层系包含选自In、Sn、Al、Au、Pt 、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe、AuGe、Ni、PbSn及 AuZn所构成材料组群中之至少一种材料。 38.如申请专利范围第14项所述之一种半导体发光 元件,其中该黏结层系包含选自于氧化铟锡、及金 属所构成材料组群中之一种材料。 39.如申请专利范围第38项所述之一种半导体发光 元件,其中该金属系包含选自In、Sn、Al、Au、Pt、Zn 、Ag、Ti、Pb、Ni、AuBe、Au-Sn、Au-Si、Pb-Sn、和Au-Ge 、PdIn、及AuZn所构成材料组群中之至少一种材料 。 40.如申请专利范围第13项所述之一种半导体发光 元件,其中该基板,系包含选自于GaP、SiC、Al2O3、 GaAs、GaP、AlGaAs、GaAsP及玻璃所构成材料组群中之 一种材料。 41.如申请专利范围第30项所述之一种半导体发光 元件,其中该第一反应层系包含SiNx。 42.如申请专利范围第32项所述之一种半导体发光 元件,其中该第二反应层系包含SiNx。 图式简单说明: 第1图为一示意图,显示本发明之第一较佳实施例 发光元件剖面图; 第2图为一示意图,显示本发明之第一较佳实施例 发光元件上视图; 第3图为一示意图,显示本发明之第一较佳实施例 发光元件不同电极间距与发光元件发光亮度之关 系图; 第4图为一示意图,显示本发明之第一较佳实施例 发光元件不同电极间距与发光元件发光效率之关 系图; 第5图为一示意图,显示本发明之第二较佳实施例 发光元件剖面图; 第6图为一示意图,显示本发明之第二较佳实施例 发光元件上视图; 第7图为一示意图,显示本发明之第二较佳实施例 发光元件不同电极间距下,顺向电流与发光元件发 光功率之关系图; 第8图为一示意图,显示本发明之第二较佳实施例 发光元件电极占发光元件正面面积之比例与发光 效率之关系图; 第9图为一示意图,显示本发明之第三较佳实施例 发光元件剖面图; 第10图为一示意图,显示本发明之第三较佳实施例 发光元件电极占发光元件正面面积之比例与发光 效率之关系图。
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