專(zhuān)利名稱(chēng)：光電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含由具漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為發(fā)光元件的承載基板。此外，本發(fā)明所述的具漸變式折射率的透明材料所組成的疊層亦可作為發(fā)光元件的導(dǎo)熱層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode, LED)為一種由半導(dǎo)體材料所制成的發(fā)光 元件，此元件具有兩個(gè)電極，在電極間施加電壓并通入極小的電流后，經(jīng)由電子/空穴的結(jié)合，可將剩余能量以光的形式釋出，此即發(fā)光二極管的基本發(fā)光原理。不同于一般白熾燈泡，發(fā)光二極管屬于冷發(fā)光，具有耗電量低、兀件壽命長(zhǎng)、無(wú)需暖燈時(shí)間及反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，再加上其體積小、耐震動(dòng)、易于量產(chǎn)、容易配合應(yīng)用的需求制成極小或陣列式的元件的特性，使得發(fā)光二極管已被廣泛應(yīng)用于信息、通訊、消費(fèi)性電子產(chǎn)品及一般生活用品上，而成為日常生活中不可或缺的重要元件，例如，可利用于光學(xué)顯示裝置、交通信號(hào)標(biāo)志、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、通訊裝置、照明裝置以及醫(yī)療裝置等。發(fā)光二極管依發(fā)光波長(zhǎng)可分為可見(jiàn)光發(fā)光二極管(波長(zhǎng)450至680納米)與不可見(jiàn)光發(fā)光二極管(波長(zhǎng)850至1550納米)兩大類(lèi)，其中，可見(jiàn)光發(fā)光二極管可大略分為GaP/GaAsP系發(fā)光二極管、AlGaAs系發(fā)光二極管、AlGaInP系發(fā)光二極管及GaN系發(fā)光二極管。就此類(lèi)技藝而言，目前最重要的課題之一是如何提高發(fā)光二極管的亮度。目前多以提升發(fā)光二極管發(fā)光效率或提高輸入功率為發(fā)展方向。要提升發(fā)光二極管發(fā)光效率，就要提升發(fā)光二極管內(nèi)部量子效率及光取出效率；而提高輸入功率，則必須解決散熱問(wèn)題。發(fā)光二極管的發(fā)光效率必須透過(guò)增加內(nèi)部量子效率(internal quantumefficiency)與光取出效率(light extraction efficiency)兩方面來(lái)增進(jìn)，包括p-n結(jié)(p-n junction)發(fā)光層效率的改善、用不同基板及/或各種長(zhǎng)晶技術(shù)等各方面技術(shù)來(lái)推進(jìn)等。發(fā)光二極管的發(fā)光亮度及發(fā)光效率皆與外延層材料直接相關(guān)，其外部量子效率(相當(dāng)于發(fā)光二極管的發(fā)光效率)為外部量子效率(發(fā)光效率)=內(nèi)部量子效率X光取出效率由此可知，增加發(fā)光效率的方法可以通過(guò)增加發(fā)光二極管的內(nèi)部量子效率與發(fā)光二極管的光取出效率來(lái)提升。內(nèi)部量子效率代表電子轉(zhuǎn)換成光子的效能，其重點(diǎn)在于調(diào)整發(fā)光結(jié)構(gòu)層外延的品質(zhì)，而光取出效率則跟物理現(xiàn)象相關(guān)，當(dāng)光從密介質(zhì)到疏介質(zhì)的過(guò)程將因全反射效應(yīng)造成大部分光被局限在發(fā)光體中，經(jīng)過(guò)多次發(fā)光層吸收致使光取出效率明顯下降。因此，如何讓已產(chǎn)出的光可以更有效率的取出，已是目前刻不容緩的重點(diǎn)工作。目前常見(jiàn)技術(shù)有以氮化鎵(GaN)基板或碳化硅(SiC)基板取代藍(lán)寶石(sapphire)基板，以提高內(nèi)部量子效率；通過(guò)不同工藝技術(shù)與各式管芯設(shè)計(jì)，透過(guò)封裝結(jié)構(gòu)改變，或封裝材料更新，以改善光取出效率。目前一種已知技術(shù)是提出通過(guò)nl=(n0*n2)1/2原理，以形成抗反射層的結(jié)構(gòu)，可以減少光源或光信號(hào)在經(jīng)過(guò)多次來(lái)回折射反射造成損失。另一已知方法披露黏合高折射率的透明材料層于含有發(fā)光層的半導(dǎo)體層的不平坦表面上以提升光取出效率。再一已知作法通過(guò)摻雜技術(shù)(doping)以局部改變鉆石(diamond)材料的折射率，此技術(shù)可減少光反射而使光源局限于材料的可能性變小。此外，尚有先前技術(shù)提及利用SiC作為InGaN外延基板，且利用提高SiC基板厚度可減少光局限而提升光取出效率。另外在提高輸入功率方面，主要是發(fā)展高功率發(fā)光二極管，通過(guò)封裝陣列(packaged array)或擴(kuò)大管芯尺寸以提高發(fā)光二極管輸入功率。封裝陣列是將復(fù)數(shù)顆LED 排列成矩陣狀，并將其封裝成單體結(jié)構(gòu)，以獲得高光通量。擴(kuò)大管芯尺寸一般則由O. 2 O. 35暈米方形管芯，擴(kuò)大為大于O. 8暈米的方形芯片，并以聞電流驅(qū)動(dòng)，以獲得聞光通量輸出。此外，從目前芯片水準(zhǔn)推算發(fā)光二極管的發(fā)光效率，其內(nèi)部量子效率與光取出效率隨不同材料有所不同。其中，紅光因?yàn)橥庋硬牧险凵渎始s為3. 3，由于折射率差異過(guò)大，致使光取出效率不彰，通過(guò)透明載體可以有效提升光取出效率，但通常目前透明載體的熱傳導(dǎo)能力不佳，亦即在高溫下會(huì)有可靠度不佳的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過(guò)漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，作為發(fā)光元件的承載基板時(shí)，可以減少光多次在發(fā)光體內(nèi)折射反射，避免光局限與吸收于發(fā)光體內(nèi)，從而有效提升光取出效率。利用多層折射率匹配的透明材料組合來(lái)提升光取出效率，其重點(diǎn)在與發(fā)光層接著的第一層的透明材料的相關(guān)條件設(shè)定，例如厚度必須大于一定范圍，此設(shè)計(jì)可經(jīng)由工藝調(diào)整作相關(guān)組合的最佳化實(shí)施。此外，漸變式折射率的透明材料可通過(guò)選擇特定材料等方式而同時(shí)具有高導(dǎo)熱性質(zhì)，當(dāng)與外延層直接接觸時(shí)，可避免產(chǎn)生熱點(diǎn)(hot spot),使芯片在高電流密度操作過(guò)程中更具可靠性。因此，本發(fā)明提供一種由漸變式折射率透明材料所組成的疊層及/或具高導(dǎo)熱性質(zhì)的發(fā)光二極管元件及其應(yīng)用。本發(fā)明涉及一種具有漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為發(fā)光元件的承載基板，其包含透明基板；透明材料疊層，形成于透明基板的一面，其中透明材料為漸變式折射率的材料組合，與透明基板接著的第一層透明材料的厚度不小于約3 μ m，且透明材料疊層與透明基板組成承載基板；反射層，形成于透明基板的另一面；以及發(fā)光層，形成于漸變式折射率的透明材料所組成的疊層上。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，透明基板的折射率須小于任一層透明材料。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，其透明材料組合為由自與透明基板接著的第一層透明材料折射率逐漸變大的透明材料所組合。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明基板選自藍(lán)寶石(iTl. 7)及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明材料選自鉆石0Γ2. 4)及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，反射層選自金屬及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明基板的厚度為約100μπΓ300μπι。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明材料的厚度大于約3μπι，較佳為約20至30 μ m0
本發(fā)明還涉及一種具有漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為發(fā)光元件的承載基板，其包含透明基板；形成于透明基板之上的至少一層透明材料，其中透明材料為漸變式折射率的材料組合，與透明基板接著的第一層厚度不小于約3 μ m,且透明材料與透明基板組成承載基板；形成于承載基板上的反射層；以及形成于透明基板的另一面的發(fā)光層。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，透明基板的折射率須大于任一層透明材料。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，其透明材料組合為由自與透明基板接著的第一層透明材料折射率逐漸變小的透明材料所組合。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明基板選自SiC(rT2. 7)及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明材料選自鉆石0Γ2.4)、氧化銦錫(ιΓ2)、藍(lán)寶石(iTl.7)、玻璃(iTl.5)及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，反射層選自金屬及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明基板的厚度為約100至300 μ m。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明材料的厚度大于約3μπι，較佳為約20至30 μ m0本發(fā)明另亦關(guān)于一種具高導(dǎo)熱層的光學(xué)元件，其包含基板；形成于基板上的反射層；形成于反射層上的透明薄膜，其中透明薄膜的厚度不小于約15 μ m,且反射層與透明薄膜形成具漸變式折射率的透明材料所組成的疊層；以及形成于透明薄膜上的發(fā)光層。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，反射層與透明薄膜形成具漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為光學(xué)元件的導(dǎo)熱層結(jié)構(gòu)。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，反射層與透明薄膜間進(jìn)一步包含金屬碳化物層及發(fā)光層與透明薄膜間進(jìn)一步包含接著層。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，至少一個(gè)導(dǎo)電溝道穿過(guò)反射層與透明薄膜間。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，至少一個(gè)導(dǎo)電溝道穿過(guò)反射層、金屬碳化物層、透明薄膜與接著層間。于本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，基板為娃基板。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，反射層為DBR。
于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，發(fā)光層材料為InGaN或AlGaInP的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明薄膜選自鉆石、陶瓷、玻璃、氧化鋅、類(lèi)鉆石及其他可替代材料所組成的群組。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明薄膜為鉆石薄膜。于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，透明薄膜的厚度為約20至30μπι。本發(fā)明由漸變式折射率透明材料所組成的疊層及/或具高導(dǎo)熱層的發(fā)光二極管元件可作為信息、通訊、消費(fèi)性電子產(chǎn)品及一般生活用品等的發(fā)光源，例如可應(yīng)用于光學(xué)顯示裝置、交通信號(hào)標(biāo)志、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置、通訊裝置、照明裝置及/或醫(yī)療裝置等。


圖1A、1B、1C和ID為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1_1的調(diào)整發(fā)光二極管元件透明基板/透明材料厚度的光取出意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1-2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1-3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為以InGaN為發(fā)光層的調(diào)整透明基板/透明材料厚度的光取出效率圖。圖5為以AlGaInP為發(fā)光層的調(diào)整透明基板/透明材料厚度的光取出效率圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例II-I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例II-2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例II-3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例II-4的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I P型電極2 P型半導(dǎo)體層3 活性層4 η型電極5 P型半導(dǎo)體層6透明材料7 透明基板8反射層9 承載基板10外延結(jié)構(gòu)11碳化硅層12透明材料15接著層20高熱傳導(dǎo)性透明層25金屬碳化物層30反射層35導(dǎo)電溝道40耐熱支撐層
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可藉下述的實(shí)施例描述其技術(shù)內(nèi)容。實(shí)施例I-I
如圖IA所示，在藍(lán)寶石(sapphire, n=l. 7)基板7上生長(zhǎng)一層透明鉆石薄膜6 (diamond film, n=2. 1 2. 4),藍(lán)寶石基板和透明鉆石薄膜即形成具有漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為光電元件的承載基板9。在鉆石薄膜上形成η型半導(dǎo)體層5;如n-GaN或n_AlGaInP，在η型半導(dǎo)體層上形成有源層3 ;有源層材料可以是InGaN或AlGaInP等相關(guān)半導(dǎo)體材料，在有源層上形成P型半導(dǎo)體層2 ;如p-GaN或p-AlGalnP，再分別于η型半導(dǎo)體層及P型半導(dǎo)體層上形成η型電極4及P型電極I。在藍(lán)寶石基板下方制作反射層8，反射層可以是金屬反射層、介電材料反射層或有機(jī)擴(kuò)散反射層等。但是從光線的路徑可以看出，還是有部分光線經(jīng)過(guò)反射層反射回有源層，因此可通過(guò)調(diào)整透明基板厚度及透明鉆石薄膜的厚度來(lái)調(diào)整光線的路徑，減少光線反射回有源層，以增加光取出效率。如圖1Β、IC 二者比較，增加藍(lán)寶石基板的厚度可以增加光線折射，減少光線反射回有源層，增加光取出效率。如圖1C、1D 二者比較，增加透明鉆石薄膜的厚度，也可以增加光線折射，減少光線反射回有源層，增加光取出效率。實(shí)施例1-2本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。于碳化硅(SiC，n=2. 7)基板11的一面生長(zhǎng)鉆石薄膜6，并在鉆石薄膜上通過(guò)摻雜(doping)機(jī)制降低鉆石薄膜最外層的折射率，碳化硅基板和透明鉆石薄膜即形成具有漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為此元件的承載基板。并在鉆石薄膜上制作反射層8，有源層3則生長(zhǎng)或形成于碳化硅基板另一平面上。實(shí)施例1-3本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3。于碳化硅(SiC，n=2. 7)基板11的一面生長(zhǎng)鉆石薄膜6,并在鉆石薄膜上通過(guò)沉積(deposition)、涂覆(coating)或鍵結(jié)(bonding)工藝形成至少一層n=l. 5^2之間的透明材料12，碳化硅基板、透明鉆石薄膜及透明材料即形成具有漸變式折射率的透明材料所組成的疊層，可作為此元件的承載基板。之后在透明材料疊層上作反射層8，有源層3則生長(zhǎng)或形成于碳化硅基板的另一平面上。本發(fā)明發(fā)光二極管元件發(fā)光量測(cè)方式本發(fā)明發(fā)光二極管元件發(fā)光情況使用國(guó)際照明委員會(huì)(InternationalCommission on Illumination;CIE)所制定發(fā)光二極管光學(xué)特性標(biāo)準(zhǔn)量測(cè)技術(shù)加以量測(cè)。以下所得的測(cè)量結(jié)果是通過(guò)球型光束器法(簡(jiǎn)稱(chēng)積分球)而得。測(cè)量時(shí)先將室內(nèi)溫度保持在24至26°C，將點(diǎn)膠后的LED樣品配置于積分球(如75mm積分球及其導(dǎo)入光纖，量測(cè)范圍VIS^NIR)，以CAS140B光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)、Keithley 2400電源供應(yīng)器與所搭配的計(jì)算機(jī)軟件量測(cè)該樣品的光強(qiáng)度、光功率、波長(zhǎng)、CIE色度圖及其發(fā)散角。量測(cè)結(jié)果圖4為當(dāng)發(fā)光元件的承載基板為具漸變式折射率的透明材料所組成的基板疊層且發(fā)光有源層為InGaN時(shí)，調(diào)整透明基板厚度與光取出效率提升的關(guān)系圖。從圖中可以得知當(dāng)藍(lán)寶石基板厚度為100 μ m到250 μ m時(shí)其光取出效率提升有限。當(dāng)利用鉆石薄膜生長(zhǎng)在藍(lán)寶石基板上形成具漸變式折射率的透明材料所組成的基板疊層后，從圖中可以明顯看出，在藍(lán)寶石基板厚度為150 μ m與鉆石薄膜厚度大于3 μ m形成的漸變式折射率的透明材料所組成的疊層基板，可以明顯提升光取出效率。例如在藍(lán)寶石基板厚度150μπι與鉆石薄膜厚度為20 μ m形成的漸變式折射率的透明材料所組成的疊層基板，可以提升光取出效率約16% ;在藍(lán)寶石基板厚度為150 μ m與鉆石薄膜厚度為150 μ m形成的漸變式折射率的透明材料所組成的疊層基板，可以提升光取出效率約37%。此結(jié)果說(shuō)明在藍(lán)寶石基板厚度為150 μ m與在鉆石薄膜厚度大于3 μ m形成的漸變式折射率的透明材料所組成的疊層承載基板，可以提升光取出效率，因此可達(dá)到提升亮度的目的。此漸變式折射率的透明材料所組成的疊層亦可以使用于AlGaInP發(fā)光元件的承載基板，其相對(duì)應(yīng)的光取出效率與鉆石薄膜厚度趨勢(shì)如圖5所示。當(dāng)鉆石薄膜厚度大于3 μ m時(shí)即可發(fā)現(xiàn)出光效率已有提升趨勢(shì)，隨著鉆石薄膜厚度增加其光取出效率提升幅度將慢慢下降。

實(shí)施例II-I本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6。在耐熱支撐層40上(thermal supporting layer)如娃、銅、碳化娃，先鍍上DBR(Ti02/Si02多層結(jié)構(gòu))的反射層30 (ref lector layer),再于反射層上生長(zhǎng)一層高熱傳導(dǎo)性透明層20 (high thermal conductive transparent layer),其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK,如透明鉆石薄膜(diamond film, n=2. 1 2. 4),其中鉆石薄膜的厚度須大于15 μ m使其光取出效率較為明顯，另在鉆石薄膜上形成有源層，其中有源層可為InGaN或AlGaInP等相關(guān)半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)(epitaxy layer) 10。由反射層及高熱傳導(dǎo)性透明層所組成具漸變式折射率的疊層，除了可增加光取出效率外，于此元件中也可作為高導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。實(shí)施例II-2
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7。在耐熱支撐層40上(thermal supporting layer)如娃、銅、碳化娃，先鍍上DBR(Ti02/Si02多層結(jié)構(gòu))的反射層30 (ref lector layer),再于反射層上生長(zhǎng)一層高熱傳導(dǎo)性透明層20 (high thermal conductive transparent layer),其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK,如透明鉆石薄膜(diamond film, n=2. 1 2. 4),其中鉆石薄膜的厚度須大于15 μ m。另在鉆石薄膜上形成有源層，其中有源層可為InGaN或AlGaInP等相關(guān)半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)10 (epitaxy layer)。又在鉆石薄膜與DBR反射層間存在金屬碳化物25 (metal carbide)層,且發(fā)光層與鉆石薄膜間另具有接著層15 (adhesion layer)。由接著層、高熱傳導(dǎo)性透明層、金屬碳化物層及反射層所組成具漸變式折射率的疊層，除了可增加光取出效率外，于此元件中也可作為高導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。實(shí)施例II-3本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8。在耐熱支撐層40上(thermal supporting layer) 如娃、銅、碳化娃，先鍍上DBR(Ti02/Si02多層結(jié)構(gòu))的反射層30 (ref lector layer),再于反射層上生長(zhǎng)一層高熱傳導(dǎo)性透明層20 (high thermal conductive transparent layer),其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK,如透明鉆石薄膜(diamond film, n=2. 1 2. 4),其中鉆石薄膜的厚度須大于15 μπι。另在鉆石薄膜上形成有源層，其中有源層可為InGaN或AlGaInP等相關(guān)半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)10(epitaxy layer)。另以至少一個(gè)導(dǎo)電溝道35 (electricalconductive via)穿過(guò)反射層與鉆石薄膜以使有源層與耐熱支撐層電性連結(jié)。由反射層及高熱傳導(dǎo)性透明層所組成具漸變式折射率的疊層，除了可增加光取出效率外，于此元件中也可作為高導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。實(shí)施例II-4本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖9。在耐熱支撐層40上(thermal supporting layer)如娃、銅、碳化娃，先鍍上DBR(Ti02/Si02多層結(jié)構(gòu))的反射層30 (ref lector layer),再于反射層上生長(zhǎng)一層高熱傳導(dǎo)性透明層20 (high thermal conductive transparent layer),其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK,如透明鉆石薄膜(diamond film, n=2. 1 2. 4),其中鉆石薄膜的厚度須大于15 μ m。另在鉆石薄膜上形成有源層，其中有源層可為InGaN或AlGaInP等相關(guān)半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)10 (epitaxy layer)。又在鉆石薄膜與DBR反射層間存在金屬碳化物層25 (metal carbide),且有源層與鉆石薄膜間另具有接著層15 (adhesion layer)。另以至少一個(gè)導(dǎo)電溝道35 (electrical conductive via)穿過(guò)反射層、金屬碳化物層、鉆石薄膜與接合層以使有源層與耐熱支撐層電性連結(jié)。由接著層、高熱傳導(dǎo)性透明層、金屬碳化物層及反射層所組成具漸變式折射率的疊層，除了可增加光取出效率外，于此元件中也可作為高導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明發(fā)光二極管元件散熱量測(cè)方式根據(jù)本發(fā)明的含鉆石薄膜的發(fā)光二極管元件與一般發(fā)光二極管元件的散熱效能，是通過(guò) Quantum Focus 儀器公司(Quantum Focus Instruments Corp.)的 InfraScope 微熱影像儀(InfraScope Micro-Thermal Imager)進(jìn)行量測(cè)，由此可測(cè)得該等發(fā)光二極管元件的最高工作溫度(Tmax)。量測(cè)結(jié)果根據(jù)前述的量測(cè)方法，本發(fā)明實(shí)施例II-I的包含鉆石薄膜的發(fā)光二極管元件所測(cè)得的Tmax為88. 490C ;另一方面，已知的由硅基板構(gòu)成而不含鉆石薄膜的發(fā)光二極管元件所測(cè)得的Tmax則為103.87 。由此可知，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管元件表現(xiàn)出本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)法預(yù)期的明顯散熱效果。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例已顯示及描述如上 ，但其并非用以限制本案的權(quán)利要求。明顯地，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不悖離本發(fā)明且依發(fā)明最廣觀點(diǎn)的情況下所作的任何改變或修改，均應(yīng)視為仍落于本案權(quán)利要求所界定范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種光電元件，包含 耐熱支撐層； 半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)；及 高熱傳導(dǎo)性透明層，其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK，其厚度大于15 μ m，且該高熱傳導(dǎo)性透明層介于該耐熱支撐層及該半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)之間。
2.如權(quán)利要求I所述的光電元件，更包含 導(dǎo)電溝道，穿過(guò)該高熱傳導(dǎo)性透明層使該半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)與該耐熱支撐層電性連結(jié)。
3.如權(quán)利要求I所述的光電元件，更包含 接著層，介于該半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)與該高熱傳導(dǎo)性透明層之間。
4.如權(quán)利要求I所述的光電元件，更包含 反射層，介于該耐熱支撐層及該半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)之間。
5.如權(quán)利要求4所述的光電兀件,更包含 金屬碳化物層，介于該反射層與該高熱傳導(dǎo)性透明層之間。
6.如權(quán)利要求4所述的光電兀件,其中該反射層包含多層結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I所述的光電元件，其中該高熱傳導(dǎo)性透明層的折射率為2.Γ2. 4。
8.如權(quán)利要求I所述的光電元件，其中該光電元件的最高工作溫度低于103.87°C。
9.如權(quán)利要求I所述的光電元件，其中該高熱傳導(dǎo)性透明層的材料包含鉆石。
10.如權(quán)利要求I所述的光電兀件，其中該耐熱支撐層的材料包含娃、銅、或碳化娃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光電元件，包含耐熱支撐層；半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)；高熱傳導(dǎo)性透明層，其熱傳導(dǎo)系數(shù)大于300W/mK，其厚度大于15μm，且該高熱傳導(dǎo)性透明層介于該耐熱支撐層及該半導(dǎo)體外延結(jié)構(gòu)之間。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102842669SQ20121034960
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者許嘉良 申請(qǐng)人:晶元光電股份有限公司