发明名称 发光二极体的结构
摘要 一种发光二极体结构,此结构包括半导体层、透明导电层、第一电极、第二电极以及透明保护层。其中,半导体层系位于基材,其例如系由一第一型掺杂半导体层、一第二型掺杂半导体层以及一发光层所构成。透明导电层系配置于半导体层上。第一电极系与第一型掺杂半导体层电性连接。第二电极系透过透明导电层与第二型掺杂半导体层电性连接。本发明之透明保护层除了可增加元件亮度外,并可隔绝湿气保护元件,以提升元件寿命。
申请公布号 TWI229464 申请公布日期 2005.03.11
申请号 TW093102479 申请日期 2004.02.04
申请人 元砷光电科技股份有限公司 发明人 许生杰;古锦福;洪文庆;许进恭;许世昌
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种发光二极体结构,包括:一基材;一晶核层,位于该基材上;一缓冲层,位在该晶核层上;一第一束缚层,位在该缓冲层之部分区域上,其中该第一束缚层之掺杂型与该缓冲层之掺杂型相同;一发光层,位在该第一束缚层上;一第二束缚层,位在该发光层上,其中该第二束缚层之掺杂型与该第一束缚层之掺杂型不同;一接触层,位在该第二束缚层上;一透明导电层,位在该接触层上;一第一电极,位在该第一束缚层分布区域以外之该缓冲层上;一第二电极,位在该透明导电层之部分区域上;以及一透明保护层,配置于该透明导电层以及该第二电极的部分区域上。2.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该基材之材质包括氧化铝、碳化矽(SiC)、氧化锌(ZnO)、矽(Si)、磷化镓(GaP)以及砷化镓(GaAs)其中之一。3.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该晶核层之材质包括AleInfGa1-e-fNe、f≧0;0≦e+f≦1。4.如申请专利范围第3项所述之发光二极体结构,其中该晶核层为N型掺杂。5.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该缓冲层之材质包括AlcIndGa1-c-dN,c、d≧0;0≦c+d<1。6.如申请专利范围第5项所述之发光二极体结构,其中该缓冲层为N型掺杂。7.如申请专利范围第5项所述之发光二极体结构,其中该第一束缚层之材质包括AlxInyGa1-x-yN,x、y≧0;0≦x+y<1;x>c。8.如申请专利范围第7项所述之发光二极体结构,其中该发光层包括掺杂之AlaInbGa1-a-bN/AlxInyGa1-x-yN量子井结构,且a、b≧0;0≦a+b≦1;x、y≧0;0≦x+y<1:x>c>a。9.如申请专利范围第8项所述之发光二极体结构,其中该发光层为N型掺杂。10.如申请专利范围第8项所述之发光二极体结构,其中该发光层为P型掺杂。11.如申请专利范围第7项所述之发光二极体结构,其中该发光层包括未掺杂之AlaInbGa1-a-bN/AlxInyGa1-x-yN量子井结构,且a、b≧0;0≦a+b<1;x、y≧0;0≦x+y<1;x>c>a。12.如申请专利范围第5项所述之发光二极体结构,其中该第二束缚层之材质包括AlxInyGa1-x-yN,x、y≧0;0≦x+y<1;x>c。13.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该接触层包括一超晶格应变层,该超晶格应变层包括调变掺杂之AluInvGa1-u-vN/AlxInyGa1-x-yN量子井结构,且u、v≧0;0≦u+v≦1;x、y≧0;0≦x+y≦1;x>u。14.如申请专利范围第13项所述之发光二极体结构,其中该超晶格应变层为N型掺杂。15.如申请专利范围第13项所述之发光二极体结构,其中该超晶格应变层为P型掺杂。16.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该第一电极之材质包括Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Au、Cr/Pt/Au、Cr/Pd/Au、Cr/Ti/Au、Cr/TiWx/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/Au、Nd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au、Zr/Al/Cr/Au、Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/Au、TiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/CO/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au其中之一。17.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该第二电极之材质包括Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiWNx以及WSix其中之一。18.如申请专利范围第1项所述之发光二极体结构,其中该第二电极之材质包括一N型透明导电氧化层与一P型透明导电氧化层其中之一。19.如申请专利范围第18项所述之发光二极体结构,其中该N型透明导电氧化层包括ITO、CTO、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn以及In2O3:Zn其中之一。20.如申请专利范围第18项所述之发光二极体结构,其中该P型透明导电氧化层包括CuAlO2、LaCuOS、NiO、CuGaO2与SrCu2O2其中之一。21.如申请专利范围第18项所述之发光二极体结构,其中该透明保护层之材质包括AlF3、AlN、Al2O3、BaF2、BeO、Bi2O3、BiF3、CaF2、CdSe、CdS、CeF3、CeO2、CsI、DyF2、GdF3、Gd2O3、HfO2、HoF3、Ho2O3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、Nb2O5、NdF3、Nd2O3、PbCl2、PbF2、PbO、Pr6O11、Sb2O3、Sc2O3、Si3N4、SiO、Si2O3、SiO2、SrF2、Al2O3、Substancel、Substance2、SubstanceM1、SubstanceH4、Ta2O5、TiO2、TiN、TlCl、ThF4、ThO2、V2O5、WO3、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3、ZnS、ZnSe、ZrO2其中之一。22.一种发光二极体结构,包括:一半导体层,该半导体层至少包括一第一型掺杂半导体层、一第二型掺杂半导体层,以及一发光层,其中该发光层系位于该第一型掺杂半导体层上,而该第二型掺杂半导体层系位于该发光层上;一透明导电层,位在该第二型掺杂半导体层上;一第一电极,其电性连接于该第一型掺杂半导体层上;一第二电极,位在该透明导电层之部分区域上;以及一透明保护层,配置于该透明导电层以及该第二电极的部分区域上。23.如申请专利范围第22项所述之发光二极体结构,其中该第一电极之材质包括Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Au、Cr/Pt/Au、Cr/Pd/Au、Cr/Ti/Au、Cr/TiWx/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/Au、Nd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au、Zr/Al/Cr/Au、Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/Au、TiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/Co/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au其中之一。24.如申请专利范围第22项所述之发光二极体结构,其中该第二电极之材质包括Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiWNx以及WSix其中之一。25.如申请专利范围第22项所述之发光二极体结构,其中该第二电极之材质包括一N型透明导电氧化层与一P型透明导电氧化层其中之一。26.如申请专利范围第25项所述之发光二极体结构,其中该N型透明导电氧化层包括ITO、CTO、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn以及In2O3:Zn其中之一。27.如申请专利范围第25项所述之发光二极体结构,其中该P型透明导电氧化层包括CuAlO2、LaCuOS、NiO、CuGaO2与SrCu2O2其中之一。28.如申请专利范围第22项所述之发光二极体结构,其中该透明保护层之材质包括AlF3、AlN、Al2O3、BaF2、BeO、Bi2O3、BiF3、CaF2、CdSe、CdS、CeF3、CeO2、CsI、DyF2、GdF3、Gd2O3、HfO2、HoF3、Ho2O3、LaF3、La2O3、LiF、MgF2、MgO、NaF、Na3AlF6、Na5Al3F14、Nb2O5、NdF3、Nd2O3、PbCl2、PbF2、PbO、Pr6O11、Sb2O3、Sc2O3、Si3N4、SiO、Si2O3、SiO2、SrF2、Al2O3、Substance1、Substance2、SubstanceM1、SubstanceH4、Ta2O5、TiO2、TiN、TlCl、ThF4、ThO2、V2O5、WO3、YF3、Y2O3、YbF3、Yb2O3、ZnS、ZnSe、ZrO2其中之一。图式简单说明:第1图绘示为习知发光二极体之剖面示意图。第2图绘示为习知发光二极体之剖面示意图。第3图绘示为依照本发明一较佳实施例发光二极体之剖面示意图。第4图绘示为依照本发明另一较佳实施例发光二极体之剖面示意图。第5图绘示为依照本发明一较佳实施例发光二极体与习知发光二极体之发光亮度比率比较图。
地址 台南县新市乡台南科学工业园区大顺九路16号