專利名稱：電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管裝置及其制造方法，特別涉及一種具有微納 米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED)裝置是一種由半導(dǎo)體材料制作 而成的發(fā)光元件。由于發(fā)光二極管裝置屬冷發(fā)光，具有耗電量低、元件壽命 長、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，再加上體積小容易制成極小或陣列式的元件，因此， 近年來隨著技術(shù)不斷地進(jìn)步，其應(yīng)用范圍涵蓋了電腦或家電產(chǎn)品的指示燈、 液晶顯示裝置的背光源乃至交通號(hào)志或是車用指示燈。
然而，發(fā)光二極管裝置仍存在有電流無法均勻擴(kuò)散、全反射降低出光效 率等等問題，而使得發(fā)光二極管裝置的發(fā)光效率尚無法有效地提升。
一般而言，發(fā)光二極管裝置可為倒裝片式、垂直式或正面式等不同的態(tài) 樣。為了解決因?yàn)槿瓷涠档统龉庑实膯栴}，請(qǐng)參照?qǐng)D1，以垂直式發(fā) 光二極管裝置為例，發(fā)光二極管裝置1在基板11的表面上依序形成n型半 導(dǎo)體摻雜層121、發(fā)光層(active layer) 122及p型半導(dǎo)體摻雜層123,接著， 再于p型半導(dǎo)體摻雜層123上形成透明導(dǎo)電層13，并分別于透明導(dǎo)電層13 上以及基板11的另一表面設(shè)置第一電極14及第二電極15。
如圖1所示，透明導(dǎo)電層13的出光表面131可形成粗化表面，由此減 少出光表面將光線全反射的情形發(fā)生，并可增加光取出效率。
請(qǐng)參照?qǐng)D2A,另一種解決出光效率問題的方式，在透明導(dǎo)電層13的出 光表面131上設(shè)置粗化結(jié)構(gòu)16，并由此減少出光表面將光線全反射的情形發(fā) 生，并可增加光取出效率。
另外，亦可直接在n型半導(dǎo)體摻雜層121或p型半導(dǎo)體摻雜層123(如圖 2B所示)的表面上直接形成粗化表面，并由此減少出光表面將光線全反射的 情形發(fā)生，并可增加光取出效率。
承上所述，已知的解決方法雖然能夠解決全反射的問題，然而其結(jié)構(gòu)仍然存在著因電流在傳遞上仍走最短路徑，而導(dǎo)致無法均勻擴(kuò)散的問題。因此 當(dāng)增大發(fā)光二極管裝置的發(fā)光面積時(shí)，仍會(huì)造成電流無法均勻分布。
援因于此，如何提供一種能夠解決電流無法均勻擴(kuò)散以及因全反射降低 出光效率的具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝置及其制造方法， 實(shí)屬當(dāng)前重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種能夠降低光線全反射且可使 電流均勻分布的具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝置及其制造方 法。
因此，為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層， 其包括微納米粗化結(jié)構(gòu)層以及透明導(dǎo)電層。電流擴(kuò)散層與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)連接。 微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)鏤空部。透明導(dǎo)電層覆蓋于微納米粗化結(jié)構(gòu)層的 表面及這些鏤空部中。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管裝置，其包括外延疊層以及 電流擴(kuò)散層。外延疊層依序具有第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層及第二半導(dǎo)體層。電 流擴(kuò)散層設(shè)置于外延疊層的第一半導(dǎo)體層上，且具有微納米粗化結(jié)構(gòu)層及透 明導(dǎo)電層。其中，微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)#空部，而透明導(dǎo)電層覆蓋于 微納米粗化結(jié)構(gòu)層的表面及這些鏤空部中。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明更提供一種發(fā)光二極管裝置的制造方法，其包括
以下步驟形成第一半導(dǎo)體層于外延基板上；形成發(fā)光層于第一半導(dǎo)體層上； 形成第二半導(dǎo)體層于發(fā)光層上；移除部分的發(fā)光層及部分的第二半導(dǎo)體層，
以暴露部分的第一半導(dǎo)體層；形成微納米粗化結(jié)構(gòu)層于第二半導(dǎo)體層上，其 中微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)鏤空部；以及形成透明導(dǎo)電層于微納米粗化結(jié) 構(gòu)層上及這些鏤空部中。
另外，為達(dá)上述目的，本發(fā)明更提供一種發(fā)光二極管裝置的制造方法， 其包括以下步驟形成第一半導(dǎo)體層于外延基^1上；形成發(fā)光層于第一半導(dǎo) 體層上；形成第二半導(dǎo)體層于發(fā)光層上；形成^:納米粗化結(jié)構(gòu)層于第二半導(dǎo) 體層上，其中，微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)鏤空部；以及形成一透明導(dǎo)電層 于微納米粗化結(jié)構(gòu)層上及這些鏤空部中。
承上所述，因依據(jù)本發(fā)明的具微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管置及其制造方法利用具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層與反射層、導(dǎo)熱絕緣層或 導(dǎo)熱粘貼層的配合應(yīng)用，而在倒裝片式、垂直式或正面發(fā)光二極管裝置上形 成具備良好的歐姆接面的電流擴(kuò)散層，并據(jù)以達(dá)到使電流均勻擴(kuò)散、減少全 反射并增加光取出效率等特性。


圖1為已知一種發(fā)光二極管裝置的示意圖。圖2A、 2B為已知另兩種發(fā)光二極管裝置的示意圖。圖3為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管裝置的制造方法的流程圖。圖4A至圖4E為與圖3的流程配合的示意圖。圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光二極管裝置的制造方法的流程圖。 圖6A至圖6E為與圖5的流程配合的示意圖。圖7為依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光二極管裝置的制造方法的流程圖。 圖8A至圖8E為與圖7的流程配合的示意圖。圖9為依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光二極管裝置的制造方法的流程圖。 圖IOA至圖10F為與圖9的流程配合的示意圖。 圖11為另一種電流擴(kuò)散層的示意圖。 '附圖標(biāo)記"i兌明1、 20、 30、 40、 50:發(fā)光二極管裝置11:基板121: N型摻雜層122、 213、 313、 413、 513:發(fā)光層 123: P型摻雜層13、 222、 322、 422、 522、 622:透明導(dǎo)電層14、 24、 33、 46、 54:第一電極15、 25、 34、 47、 55:第二電極 16:粗化結(jié)構(gòu)21、 31、 41、 51:外延疊層211、 311、 411、 511:外延基板212、 312、 412、 512:第一半導(dǎo)體層214、 314、 414、 514:第二半導(dǎo)體層22、 32、 42、 52:電流擴(kuò)散層221、 321、 421、 521、 621:《效納米粗化結(jié)構(gòu)層23、 37:導(dǎo)熱絕緣層35、 45、 56:導(dǎo)熱基板36、 44、 57:導(dǎo)熱粘貼層 38、 43、 53:反射層發(fā)光二極管結(jié)構(gòu) 58:透光基板H21、 H31、 H41、 H51:鏤空部具體實(shí)施方式
以下將參照相關(guān)圖示，說明依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有微納米結(jié)構(gòu)的 電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝置及其制造方法。[第一實(shí)施例]請(qǐng)參照?qǐng)D3，依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種發(fā)光二極管裝置20的制造方 法包括步驟Sll至步驟S15。以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4A至圖4E所示。如圖4A所示，步驟Sll為形成外延疊層21于外延基板211上，其中， 外延疊層21包括第一半導(dǎo)體層212、發(fā)光層213以及第二半導(dǎo)體層214。第 一半導(dǎo)體層212形成于外延基板211上，接著在第一半導(dǎo)體層212上形成發(fā) 光層213;而后在發(fā)光層213上形成第二半導(dǎo)體層214。接著，如圖4B所示， 步驟S12為移除部分的發(fā)光層213及部分的第二半導(dǎo)體層214。如圖4C所 示，步驟S13為將電流擴(kuò)散層22與外延疊層21連接。在本 實(shí)施例中，電流擴(kuò)散層22在第二半導(dǎo)體層214上以例如但不限于堆疊工藝、 燒結(jié)工藝、陽極氧化鋁工藝(AAO)、納米壓印工藝、熱壓工藝、蝕刻工藝 或電子束曝光工藝(E-beam writer )形成微納米粗化結(jié)構(gòu)層221 ，且微納米 粗化結(jié)構(gòu)層221具有多個(gè)鏤空部H21。其中，在微納米粗化結(jié)構(gòu)層221上及 這些鏤空部H21中形成有透明導(dǎo)電層222。在本實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體層212及第二半導(dǎo)體層214可分別為P型外 延層及N型外延層，當(dāng)然其亦可互換，在此并不加以限制。微納米粗化結(jié)構(gòu)層221的折射率大于空氣的折射率且小于外延疊層的折射率。而依據(jù)其外觀 的不同，孩i納米粗化結(jié)構(gòu)層221可至少包括納米i求、納米柱、納米孔洞、納 米點(diǎn)、納米線或納米凹凸結(jié)構(gòu)，在此以納米球?yàn)槔?，且其材料可選自三氧化 二鋁(八1203)、氮化硅(Si3H0、 二氧化錫(Sn02)、 二氧化硅(Si02)、樹脂、聚碳 酸酯(polycarbonate)及其組合所構(gòu)成的組。透明導(dǎo)電層222的材料可包括銦 4易氧4b對(duì)勿(Indium tin oxide, ITO)、 4參4呂氧4匕《辛(aluminum doped zinc oxide， AZO)、或銦鋅氧化物(indium zinc oxide ， IZO)。如圖4D所示，步驟S14為分別形成與第一半導(dǎo)體層212電性連接的第 一電極24,并形成與第二半導(dǎo)體層214電性連接的第二電極25。如圖4E所示，步驟S15為形成導(dǎo)熱絕緣層23于部分的電流擴(kuò)散層22 上，用以提供發(fā)光二極管裝置更佳的抗靜電能力。甚至，導(dǎo)熱絕緣層亦可覆 蓋部分的第二半導(dǎo)體層214、發(fā)光層213及第一半導(dǎo)體層212，以完成一種 正面式元件的具有微納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管裝置20。在本實(shí)施例中，其步驟并不僅限于此順序，其可依據(jù)工藝的需要而進(jìn)行 步驟的調(diào)換。[第二實(shí)施例]請(qǐng)參照?qǐng)D5，依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種發(fā)光二極管裝置30的制造方 法包括步驟S21至步驟S27。以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6A至圖6F。如圖6A所示，步驟S21與第一實(shí)施例的步驟S11相同，其形成外延疊 層31于外延基板311上。其中，外延疊層31包括第一半導(dǎo)體層312、發(fā)光 層313以及第二半導(dǎo)體層314。第一半導(dǎo)體層312形成于外延基板311上， 接著在第一半導(dǎo)體層312上形成發(fā)光層313;而后在發(fā)光層313上形成第二 半導(dǎo)體層314。步驟S22將電流擴(kuò)散層32與外延疊層31連接。在本實(shí)施例中，電流擴(kuò) 散層32在第二半導(dǎo)體層314上以例如但不限于堆疊工藝、燒結(jié)工藝、陽極 氧化鋁工藝(AAO)、納米壓印工藝、熱壓工藝、蝕刻工藝或電子束曝光工 藝(E-beam writer)形成^1納米粗化結(jié)構(gòu)層321，且^f鼓納米粗化結(jié)構(gòu)層321 具有多個(gè)鏤空部H31。其中，在微納米粗化結(jié)構(gòu)層321上及這些鏤空部H31 中形成有透明導(dǎo)電層322。如圖6B所示，步驟S23為依序形成導(dǎo)熱粘貼層36于導(dǎo)熱基板35上、形成導(dǎo)熱絕緣層37于導(dǎo)熱粘貼層36上以及形成反射層38于導(dǎo)熱絕緣層37上。在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱基板35的材料可選自硅、砷化鎵、磷化鎵、碳化 硅、氮化硼、鋁、氮化鋁、銅及其組合所構(gòu)成的組。導(dǎo)熱粘貼層36結(jié)合導(dǎo) 熱絕緣層37及導(dǎo)熱基板35之用，其材料可選自金、錫膏、錫銀膏、銀膏及 其組合所構(gòu)成的組。導(dǎo)熱絕緣層37可避免外延疊層31透過導(dǎo)熱基板35而與外界電性導(dǎo)通， 且導(dǎo)熱絕緣層37的材料為熱傳導(dǎo)系數(shù)大于或等于150W/mK(瓦特/米.凱氏溫 度)的絕緣材料，例如是氮化鋁或碳化硅等。另外，導(dǎo)熱絕緣層37的折射率 介于外延疊層31的折射率(約為2.5)以及空氣的折射率(約為l)之間。反射層38可為由具有高低折射率的介電質(zhì)薄膜所組成的光學(xué)反射元件、 金屬反射層、金屬介電反射層或由微納米球所組成的光學(xué)反射元件，換言之， 反射層38可由多種材料組合或堆疊而成。而反射層38的材料可選自鉑、金、 銀、4巴、鎳、鉻、鈦及其組合所構(gòu)成的組。如圖6C所示，步驟S24為結(jié)合反射層38與電流擴(kuò)散層32的透明導(dǎo)電 層322。再如圖6D所示，步驟S25為翻轉(zhuǎn)在步驟S21所形成的發(fā)光二極管 裝置30，并移除外延基板311。如圖6E所示，步驟S26為移除部分的第一半導(dǎo)體層312、部分的發(fā)光 層313及部分的第二半導(dǎo)體層314,以暴露部分的微納米粗化結(jié)構(gòu)層321。 在本實(shí)施例中，部分的第一半導(dǎo)體層312、部分的發(fā)光層313及部分的第二 半導(dǎo)體層314是以例如但不限于干蝕刻的方式來進(jìn)行移除。接著，步驟S27為分別形成與^:納米粗化結(jié)構(gòu)層321電性連接的第一電 極33,及形成與第二半導(dǎo)體層314電性連接的第二電極34,以構(gòu)成另一種 正面式元件的具有微納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管裝置30。在本實(shí)施例中，其步驟 并不僅限于此順序，其可依據(jù)工藝的需要而進(jìn)行步驟的調(diào)換。[第三實(shí)施例]請(qǐng)參照?qǐng)D7，依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種發(fā)光二極管裝置的制造方法 包括步驟S31至步驟S36。以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D8A至圖8E。如圖8A所示，步驟S31與第一實(shí)施例的步驟S11相同，其形成外延疊 層41于外延基板111上。其中，外延疊層41包括第一半導(dǎo)體層412、發(fā)光層413以及第二半導(dǎo)體層414。第一半導(dǎo)體層412形成于外延基板411上， 接著在第一半導(dǎo)體層412上形成發(fā)光層413;而后在發(fā)光層413上形成第二 半導(dǎo)體層414。
步驟S32為將電流擴(kuò)散層42與外延疊層41連接。在本實(shí)施例中，電流 擴(kuò)散層42在第二半導(dǎo)體層414上以例如但不限于堆疊工藝、燒結(jié)工藝、陽 極氧化鋁工藝(AAO)、納米壓印工藝、熱壓工藝、蝕刻工藝或電子束曝光 工藝(E-beam writer)形成微納米粗化結(jié)構(gòu)層421,且微納米粗化結(jié)構(gòu)層421 具有多個(gè)鏤空部H41。其中，在微納米粗化結(jié)構(gòu)層421上及這些鏤空部H41 中形成有透明導(dǎo)電層422。
如圖8B所示，步驟S33為形成反射層43于電流擴(kuò)散層42的透明導(dǎo)電 層422上。如圖8C所示，步驟S34為通過導(dǎo)熱粘貼層44結(jié)合反射層43與 導(dǎo)熱基板45。
如圖8D所示，步驟S35為翻轉(zhuǎn)在步驟S34所形成的發(fā)光二極管裝置40， 并移除外延基板411。再如圖8E所示，步驟S35為分別形成第一電極46于 第一半導(dǎo)體層412上，以及形成第二電極47于導(dǎo)熱基板45相對(duì)于導(dǎo)熱粘貼 層44的表面，以構(gòu)成一種垂直式元件的具微納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管裝置40。
在本實(shí)施例中，其中各層的材料皆與上述實(shí)施例所述的材料相同，故在 此不再加以贅述。另外，本實(shí)施例的步驟并不僅限于此順序，其可依據(jù)工藝 的需要而進(jìn)行步驟間的調(diào)換。
請(qǐng)參照?qǐng)D9,依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一種發(fā)光二極管裝置50的制造方 法包括步驟S41至步驟S47。以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DIOA至圖IOF。
如圖IOA所示，步驟S41與第一實(shí)施例的步驟Sll相同，其形成外延 疊層51于外延基板511上。其中，外延疊層51包括第一半導(dǎo)體層512、發(fā) 光層513以及第二半導(dǎo)體層514。第一半導(dǎo)體層512形成于外延基板511上， 接著在第一半導(dǎo)體層512上形成發(fā)光層513;而后在發(fā)光層513上形成第二 半導(dǎo)體層514。
在本實(shí)施例中，電流擴(kuò)散層52在第二半導(dǎo)體層514上以例如但不限于 堆疊工藝、燒結(jié)工藝、陽極氧化鋁工藝(AAO)、納米壓印工藝、熱壓工藝、 蝕刻工藝或電子束曝光工藝(E-beam writer)形成微納米粗化結(jié)構(gòu)層521,且微納米粗化結(jié)構(gòu)層521具有多個(gè)鏤空部H51。其中，在微納米粗化結(jié)構(gòu)層 521上及這些鏤空部H51中形成有透明導(dǎo)電層522。
如圖IOB所示，步驟S43為移除部分的透明導(dǎo)電層522、部分的微納米 粗化結(jié)構(gòu)層521、部分的第二半導(dǎo)體層514及部分的發(fā)光層513,以暴露部 分的第一半導(dǎo)體層512。
如圖10C所示，步驟S44為依序形成反射層.53覆蓋透明導(dǎo)電層522、 形成第一電極對(duì)54分別與反射層53及第二半導(dǎo)體層514電性連接。
如圖IOD所示，步驟S45為將外延基板511的厚度減薄，使其形成透光 基板58后，形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)5。
如圖IOE所示，步驟S46為形成第二電極對(duì)55于導(dǎo)熱基板56上，翻轉(zhuǎn) 在步驟S45所形成的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)5,并將第一電極對(duì)54與第二電極對(duì) 55相對(duì)設(shè)置。
如圖IOF所示，步驟S47為形成導(dǎo)熱粘貼層57于第一電極對(duì)54與第二 電極對(duì)55之間，以構(gòu)成一種倒裝片式元件的具有微納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管 裝置50。
在本實(shí)施例中，其中各層的材料皆與上述實(shí)施例所述的材料相同，故在 此不再加以贅述。另外，本實(shí)施例的步驟并不僅限于此順序，其可依據(jù)工藝 的需要而進(jìn)行步驟間的調(diào)換。
另外，上述實(shí)施例的電流擴(kuò)散層亦可如圖11所示的微納米凹凸結(jié)構(gòu)， 其亦由微納米粗化結(jié)構(gòu)層521及透明導(dǎo)電層522所構(gòu)成。
綜上所述，本發(fā)明所披露的具微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層、發(fā)光二極管裝 置及其制造方法，其利用具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層與反射層、導(dǎo)熱絕緣 層或?qū)嵴迟N層的配合應(yīng)用，而在倒裝片式、垂直式或正面發(fā)光二極管裝置 上形成具備良好的歐姆接面的電流擴(kuò)散層，且可使光線通過微納米粗化結(jié)構(gòu) 達(dá)成良好散射，并據(jù)以達(dá)到使電流均勻擴(kuò)散、減少全反射并增加光取出效率 等特性。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范 疇，而對(duì)其進(jìn)行的等同修改或變更，均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1、一種具微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層，其與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)連接，該電流擴(kuò)散層包括微納米粗化結(jié)構(gòu)層，具有多個(gè)鏤空部；以及透明導(dǎo)電層，覆蓋該微納米粗化結(jié)構(gòu)層的表面及這些鏤空部。
2、 如權(quán)利要求1所述的電流擴(kuò)散層，其中該微納米粗化結(jié)構(gòu)層的折射 率大于空氣的折射率，且該微納米粗化結(jié)構(gòu)層至少包括納米球、納米柱、納 米孔洞、納米點(diǎn)、納米線或納米凹凸結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1所述的電流擴(kuò)散層，其中該微納米粗化結(jié)構(gòu)層的材料 選自三氧化二鋁、氮化硅、二氧化錫、二氧化硅、樹脂、聚碳酸酯及其組合 所構(gòu)成的組，且該微納米粗化結(jié)構(gòu)層以堆疊工藝、燒結(jié)工藝、陽極氧化鋁工 藝、納米壓印工藝、熱壓工藝、蝕刻工藝或電子束曝光工藝而形成。
4、 一種發(fā)光二極管裝置，包括外延疊層，依序具有第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層及第二半導(dǎo)體層；以及 電流擴(kuò)散層，與該外延疊層連結(jié)，該電流擴(kuò)散層具有微納米粗化結(jié)構(gòu)層及透明導(dǎo)電層，該微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)鏤空部，該透明導(dǎo)電層覆蓋于該微納米粗化結(jié)構(gòu)層的表面及這些鏤空部。
5、 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管裝置，其中該第一半導(dǎo)體層為P型 外延層或N型外延層，且該第二半導(dǎo)體層為N型外延層或P型外延層。
6、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，其中部分的該第一半導(dǎo)體層 暴露于該第二半導(dǎo)體層及該發(fā)光層，且該發(fā)光二極管裝置還包括反射層，與該電流擴(kuò)散層相對(duì)于該第二半導(dǎo)體層的表面連接；以及 第一電極對(duì)，分別設(shè)置于該反射層及該第一半導(dǎo)體層。
7、 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管裝置，其還包括 導(dǎo)熱基板；第二電極對(duì)，分別設(shè)置于該導(dǎo)熱基板上，并與該第一電極對(duì)相對(duì)而設(shè)；以及導(dǎo)熱粘貼層，設(shè)置于該第一電極對(duì)與該第二電極對(duì)之間。
8、 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管裝置，還包括外延基板，其設(shè)置于板的厚度在該反射層形成后減薄，使其形成透光基板。
9、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，其還包括 導(dǎo)熱基板；導(dǎo)熱粘貼層，設(shè)置于該導(dǎo)熱基板上； 導(dǎo)熱絕緣層，設(shè)置于該粘貼層上；以及反射層，設(shè)置于該導(dǎo)熱絕緣層上，并與該電流擴(kuò)散層相對(duì)于該第二半導(dǎo) 體層的表面連接。
10、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管裝置，其中該導(dǎo)熱絕緣層的材料為 熱傳導(dǎo)系數(shù)大于或等于150W/mK(瓦特/米.凱氏溫度)的絕緣材料，如氮化鋁 或碳化硅。
11、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管裝置，其中該外延疊層的折射率〉 該導(dǎo)熱絕緣層的折射率〉空氣的折射率。
12、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管裝置，其還包括第一電極及第二電 極，其分別設(shè)置于第一半導(dǎo)體層及該電流擴(kuò)散層上，且其中部分的該電流擴(kuò) 散層暴露于該外延疊層。
13、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，還包括外延基板、第一電極 及第二電極，且該外延疊層的該第一半導(dǎo)體層、該發(fā)光層及該第二半導(dǎo)體層 依序形成于該外延基板上，該第一電極與該第二電極分別與部分的該第一半 導(dǎo)體層以及部分的該透明導(dǎo)電層電性連接。
14、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，還包括 導(dǎo)熱基板；導(dǎo)熱粘貼層，設(shè)置于該導(dǎo)熱基板；反射層，設(shè)置于該導(dǎo)熱粘貼層，并與該電流擴(kuò)散層相對(duì)于該第一半導(dǎo)體 的表面連接；第一電極，設(shè)置于該第一半導(dǎo)體層；以及第二電極，設(shè)置于該導(dǎo)熱基板相對(duì)于該導(dǎo)熱粘貼層的表面。
15、 如權(quán)利要求7、 9或14所述的發(fā)光二極管裝置，其中該導(dǎo)熱基板的 材料選自硅、砷化鎵、磷化鎵、碳化硅、氮化硼、鋁、氮化鋁、銅及其組合 所構(gòu)成的組，且該導(dǎo)熱粘貼層的材料選自金、錫膏、錫4艮膏、銀膏及其組合 所構(gòu)成的組。
16、 如權(quán)利要求6、 9或14所述的發(fā)光二極管裝置，其中該反射層的材料選自鉑、金、銀、4巴、鎳、鉻、鈦及其組合所構(gòu)成的組，且該反射層為由具有高低折射率的介電質(zhì)薄膜所組成的光學(xué)反射元件、金屬反射層、金屬介 電反射層或由微納米球所組成的光學(xué)反射元件。
17、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，其中該電流擴(kuò)散層的該透明 導(dǎo)電層的材料包括銦錫氧化物、摻鋁氧化鋅或銦鋅氧化物。
18、 一種發(fā)光二極管裝置的制造方法，包括以下步驟 形成第一半導(dǎo)體層于外延基板上； 形成發(fā)光層于該第一半導(dǎo)體層上； 形成第二半導(dǎo)體層于該發(fā)光層上；形成微納米粗化結(jié)構(gòu)層于該第二半導(dǎo)體層上，其中該微納米粗化結(jié)構(gòu)層 具有多個(gè)鏤空部；以及形成透明導(dǎo)電層于該微納米粗化結(jié)構(gòu)層上及這些鏤空部中。
19、 如權(quán)利要求18所述的制造方法，在形成該微納米粗化結(jié)構(gòu)層前還 包括一步驟移除部分的該發(fā)光層及部分的該第二半導(dǎo)體層，以暴露部分的該第一半 導(dǎo)體層；形成導(dǎo)熱絕緣層于該透明導(dǎo)電層上； 形成與該第一半導(dǎo)體層電性連接的第一電極；以及 形成與該第二半導(dǎo)體層電性連接的第二電極。
20、 如權(quán)利要求18所述的制造方法，還包括 形成導(dǎo)熱粘貼層于導(dǎo)熱基板上； 形成導(dǎo)熱絕緣層于該導(dǎo)熱粘貼層上；形成反射層于該導(dǎo)熱絕緣層上； 結(jié)合該透明導(dǎo)電層與該反射層； 翻轉(zhuǎn)該發(fā)光二極管裝置； 移除該外延基板；移除部分的該第一半導(dǎo)體層、部分的該發(fā)光層及部分的該第二半導(dǎo)體 層，以暴露部分的該微納米粗化結(jié)構(gòu)層；形成與該微納米粗化結(jié)構(gòu)層電性連接的第一電極；以及 形成與該第二半導(dǎo)體層電性連接的第二電極。
21、 如權(quán)利要求18所述的制造方法，還包括以下步驟形成反射層于該透明導(dǎo)電層上； 通過導(dǎo)熱粘貼層結(jié)合該反射層與導(dǎo)熱基板； 翻轉(zhuǎn)該發(fā)光二極管裝置； 形成第一電極于該第一半導(dǎo)體層上；以及 形成第二電極于該導(dǎo)熱基板相對(duì)于該導(dǎo)熱粘貼層的表面。 22、如權(quán)利要求18所述的制造方法，還包括以下步驟 移除部分的該透明導(dǎo)電層、部分的該微納米粗化結(jié)構(gòu)層、部分的該第二 半導(dǎo)體層及部分的該發(fā)光層，以暴露部分的該第一半導(dǎo)體層； 形成反射層以覆蓋該透明導(dǎo)電層； 將該外延基板的厚度減薄，使其形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)； 翻轉(zhuǎn)該發(fā)光二極管裝置；形成分別與該反射層及該第二半導(dǎo)體層電性連接的第 一 電極對(duì)； 形成第二電極對(duì)于導(dǎo)熱基板上； 將該第一電極對(duì)與該第二電極對(duì)相對(duì)設(shè)置；以及 形成導(dǎo)熱粘貼層于該第一電極對(duì)與該第二電極對(duì)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管裝置，其包括外延疊層以及電流擴(kuò)散層。外延疊層依序具有第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層及第二半導(dǎo)體層。電流擴(kuò)散層設(shè)置于外延疊層的第一半導(dǎo)體層上，且電流擴(kuò)散層具有微納米粗化結(jié)構(gòu)層及透明導(dǎo)電層，其中微納米粗化結(jié)構(gòu)層具有多個(gè)鏤空部，而透明導(dǎo)電層覆蓋微納米粗化結(jié)構(gòu)層的表面及這些鏤空部中。另外，本發(fā)明亦披露一種發(fā)光二極管裝置的制造方法以及一種具有微納米結(jié)構(gòu)的電流擴(kuò)散層。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101320766SQ20071010887
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者王宏洲, 薛清全, 陳世鵬, 陳朝旻, 陳煌坤 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司