发明名称 发光二极体与其制造方法
摘要
申请公布号 TWI349381 申请公布日期 2011.09.21
申请号 TW096128760 申请日期 2007.08.03
申请人 奇力光电科技股份有限公司 发明人 李国永
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 一种发光二极体,至少包含:一透明基板;一折射介电层,设于该透明基板上;一接合层,设于该折射介电层上;一磊晶结构,设于该接合层上,其中该磊晶结构至少包含:一第二电性半导体层,设于该折射介电层上,并暴露出一部分表面;一主动层,设于该第二电性半导体层上;以及一第一电性半导体层,设于该主动层上,其中该第二电性半导体层的电性系相反于该第一电性半导体层;一第二电极,设于该第二电性半导体层的该部分表面上;以及一第一电极,设于该第一电性半导体层上。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该磊晶结构系选自于由同质结构、单异质结构、双异质结构、多重量子井以及上述任意组合所组成的一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该折射介电层具有一图案化结构。如申请专利范围第3项所述之发光二极体,其中该图案化结构系由复数个锥形结构所组成,并暴露出部分该透明基板的表面。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该折射介电层系由复数个介电层所堆叠组成。如申请专利范围第5项所述之发光二极体,其中该些介电层的折射率系实质相同。如申请专利范围第5项所述之发光二极体,其中该些介电层的折射率系不实质相同。如申请专利范围第5项所述之发光二极体,其中该折射介电层具有一图案化结构。如申请专利范围第8项所述之发光二极体,其中该图案化结构系由复数个平台形(Mesa)结构所组成,并暴露出部分该透明基板的表面。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该磊晶结构更至少包含:一第一电性接触层,设于该第一电极和该第一电性半导体层之间;以及一第二电性接触层,设于该折射介电层和该第二电性半导体层之间。如申请专利范围第10项所述之发光二极体,其中该第一电性接触层的材料系选自由氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化铟(Indium Oxide)、氧化锡(Tin Oxide)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide)、氧化锌(Zinc oxide)、氧化镁(Magnesium oxide)及氮化钛(Titanium Nitride)所组成之一族群。如申请专利范围第10项所述之发光二极体,其中该第二电性接触层的材料系选自由氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化铟(Indium Oxide)、氧化锡(Tin Oxide)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide)、氧化锌(Zinc oxide)、氧化镁(Magnesium oxide)及氮化钛(Titanium Nitride)所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该透明基板的材料系选自由氧化铝(Al2O3)、硒化锌(ZnSe)、氧化锌(ZeO)、磷化镓(GaP)及玻璃所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该折射介电层的材料系选自由氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、氧化钛(TiOx)及氧化铝(AlOx)所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该折射介电层的折射率系实质介于1至3之间。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该接合层的材料系选自由银胶、自发性导电高分子或高分子中掺杂导电材质、铝、金、铂、锌、银、镍、锗、铟、锡、钛、铅、铜、钯或其合金所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该第一电极的材料系选自由In、Al、Ti、Au、W、InSn、TiN、WSi、PtIn2、Nd/Al、Ni/Si、Pd/Al、Ta/Al、Ti/Ag、Ta/Ag、Ti/Al、Ti/Au、Ti/TiN、Zr/ZrN、Au/Ge/Ni、Cr/Ni/Au、Ni/Cr/Au、Ti/Pd/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Au/Si/Ti/Au/Si、Au/Ni/Ti/Si/Ti或其合金所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中该第二电极的材料系选自Ni/Au、NiO/Au、Pd/Ag/Au/Ti/Au、Pt/Ru、Ti/Pt/Au、Pd/Ni、Ni/Pd/Au、Pt/Ni/Au、Ru/Au、Nb/Au、Co/Au、Pt/Ni/Au、Ni/Pt、NiIn、Pt3In7及其合金所组成之一族群。如申请专利范围第1项所述之发光二极体,其中更至少包含:一绝缘保护层,形成于该第一电性接触层和该第二电性半导体层所未覆盖的表面上。如申请专利范围第19项所述之发光二极体,其中该绝缘保护层系选自由含矽的氧化物、氮化物及高介电有机材料所组成之一族群。一种发光二极体的制造方法,至少包含:提供一成长基板;形成一磊晶结构于该成长基材上,其中该磊晶结构系依序形成一第一电性半导体层、一主动层及一第二电性半导体层,且该第二电性半导体层的电性系相反于该第一电性半导体层;提供一透明基板;形成一折射介电层于该透明基板上;形成一接合层于该折射介电层上;贴合该磊晶结构于该接合层上;移除该成长基材;移除部分该第一电性半导体层和部分该主动层,以暴露出该第二电性半导体层的部分表面;形成一第二电极于该第二电性半导体层的部分表面上;以及形成一第一电极于该第一电性半导体层的表面上。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该成长基板的材料系选自由砷化镓(GaAs)、矽、碳化矽(SiC)、氮化铝(AlN)基板、蓝宝石、磷化铟及磷化镓所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该形成该磊晶结构的步骤中该磊晶结构系利用有机金属气相沉积磊晶法(MOCVD)、液相磊晶法(LPE)或分子束磊晶法(MBE)来形成。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该形成该接合层的步骤中该接合层系利用涂布(Coating)、沉积或蒸镀(Evaporation)的方式来形成。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该贴合该磊晶结构于该接合层上的步骤中该磊晶结构系利用一晶片接合技术(Wafer Bonding)来贴合于该接合层上。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该移除该成长基材的步骤中该成长基材系藉由雷射剥离技术、蚀刻制程或化学机械研磨制程来被移除。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该移除部分该第一电性半导体层和部分该主动层的步骤中部分该第一电性半导体层和部分该主动层系利用乾式蚀刻、湿式蚀刻或机械切割研磨的方式来移除。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该形成该折射介电层的步骤更至少包含:图案化该折射介电层,藉以使该折射介电层具有一图案化结构。如申请专利范围第28项所述之发光二极体的制造方法,其中该图案化该折射介电层的步骤中该折射介电层系藉由一蚀刻步骤来进行图案化。如申请专利范围第28项所述之发光二极体的制造方法,其中该图案化该折射介电层的步骤中该折射介电层系藉由一图案化光罩来进行沉积步骤,以形成该图案化结构。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该提供该成长基材的步骤中该成长基材具有一蚀刻终止层,该磊晶结构系形成于该蚀刻终止层上,且该蚀刻终止层的蚀刻速率系不同于该成长基材的蚀刻速率。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该提供该成长基材的步骤中该蚀刻终止层的材料为n型磷化铝镓铟。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中更至少包含:形成一绝缘保护层于该第一电性接触层和该第二电性半导体层所未覆盖的表面上。如申请专利范围第33项所述之发光二极体的制造方法,其中该绝缘保护层系选自由含矽的氧化物、氮化物及高介电有机材料所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该形成该折射介电层的步骤更至少包含:堆叠形成复数个介电层,藉以形成该折射介电层。如申请专利范围第35项所述之发光二极体的制造方法,其中该些介电层的折射率系实质相同。如申请专利范围第35项所述之发光二极体的制造方法,其中该些介电层的折射率系不实质相同。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该磊晶结构系选自于由同质结构、单异质结构、双异质结构、多重量子井以及上述任意组合所组成的一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该形成该磊晶结构的步骤中该磊晶结构更具有一第一电性接触层和一第二电性接触层,第一电性接触层系设于该第一电极和该第一电性半导体层之间,该第二电性接触层系设于该折射介电层和该第二电性半导体层之间。如申请专利范围第39项所述之发光二极体的制造方法,其中该第一电性接触层的材料系选自由氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化铟(Indium Oxide)、氧化锡(Tin Oxide)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide)、氧化锌(Zinc oxide)、氧化镁(Magnesium oxide)及氮化钛(Titanium Nitride)所组成之一族群。如申请专利范围第39项所述之发光二极体的制造方法,其中该第二电性接触层的材料系选自由氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化铟(Indium Oxide)、氧化锡(Tin Oxide)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide)、氧化锌(Zinc oxide)、氧化镁(Magnesium oxide)及氮化钛(Titanium Nitride)所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该透明基板的材料系选自由氧化铝(Al2O3)、硒化锌(ZnSe)、氧化锌(ZeO)、磷化镓(GaP)及玻璃所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该折射介电层的材料系选自由氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)、氧化钛(TiOx)及氧化铝(AlOx)所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该折射介电层的折射率系实质介于1至3之间。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该接合层的材料系选自由银胶、自发性导电高分子或高分子中掺杂导电材质、铝、金、铂、锌、银、镍、锗、铟、锡、钛、铅、铜、钯或其合金所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该第一电极的材料系选自由In、Al、Ti、Au、W、InSn、TiN、WSi、PtIn2、Nd/Al、Ni/Si、Pd/Al、Ta/Al、Ti/Ag、Ta/Ag、Ti/Al、Ti/Au、Ti/TiN、Zr/ZrN、Au/Ge/Ni、Cr/Ni/Au、Ni/Cr/Au、Ti/Pd/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Au/Si/Ti/Au/Si、Au/Ni/Ti/Si/Ti或其合金所组成之一族群。如申请专利范围第21项所述之发光二极体的制造方法,其中该第二电极的材料系选自Ni/Au、NiO/Au、Pd/Ag/Au/Ti/Au、Pt/Ru、Ti/Pt/Au、Pd/Ni、Ni/Pd/Au、Pt/Ni/Au、Ru/Au、Nb/Au、Co/Au、Pt/Ni/Au、Ni/Pt、NiIn、Pt3In7及其合金所组成之一族群。
地址 台南市新市区堤塘港路3号