CN100350640C - 具有光子晶体的发光二极管及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有光子晶体的发光二极管包含：一基板、一具有一连接基板的出光部及一远离出光部的背光部的发光晶体及一金属反射层。发光晶体具有若干设置于背光部的凸柱并界定出若干通道以使发光晶体界定出一面晶格。每凸柱具有一第一基壁、一相对第一基壁远离出光部的第二基壁及一连接第一及第二基壁的围壁，且每相邻的第一基壁相互连接。金属反射层形成在这些第一基壁及围壁上。借该面晶格及金属反射层限定出一二维周期性结构的光子晶体。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode；LED)，特别是指一种具有光子晶体(Photonic Crystal)的发光二极管及其装置。
背景技术
在通讯及资讯科技业的蓬勃发展下，针对通讯及资讯领域的相关产品随着因应而生，并于近年来趋向普及化。因此，大型及小型显示器如：液晶显示萤幕及个人行动产品等等，也因应科技的进步而形成一广大的消费市场。近年来由于半导体磊晶技术不断地精进，使得半导体固态光源(solid state light Source)：发光二极管的发光亮度逐渐地提高。因此，现已被广泛应用于显示器背光模组及通讯等消费市场，未来，更被视为可取代一般照明市场的生力军。然而，虽然现今的发光二极管可达到高内部量子效率(quantumefficiency)，但由于半导体材质通常具高介电系数，所以在发光层(active layer)所产生的光，受到全内反射(total internal reflection)的限制无法耦合(couple)到外部环境，使得发光二极管的光源外出效率(extraction efficiency)通常在30％以下。
过去针对低光源外出效率的解决方法中，大部分着重于几何结构的设计上，以降低全反射的效应。例如：在发光二极管的出光部利用呈半球状的透明树脂层加以封装，使发光二极管产生的光源可透过呈半球状的几何设计的树脂层以提高光源外出效率，但是，仍无法完全解决由于全反射所造成的光源外出效率的损失。另外的解决方法，如在发光元件的表面形成一抗反射面(anti-reflection surface)以增加正向光的透出，但仍无法解决大角度光低透出的问题。
参阅图1，美国专利第5,955,749号揭露出一种利用周期介电结构的发光装置(Light Emitting Device Utilizing a periodic dielectricstructure)1，包含：一由一高介电材料所制成的矩形(rectangular)介电板体11，且该介电板体11于内部设有可发射出一具有一预定波长(即预定频率)的光源的点偶极辐射源(point dipole radiation Source)。
该介电板体11上形成有若干呈一二维的周期性排列的圆柱状通道111，这些通道111相配合可界定出若干呈正三角形(triangular)的晶格单元(latticeunit)112，并由该介电板体11及这些晶格单元112界定出一二维光子晶体。在该发光装置1中的介电板体11是一由一N型掺杂(n-doped)层、一发光层(可发射出该预定频率的光源)及一P型掺杂(p-doped)层所构成的磊晶(Epitaxy)体，并由该磊晶体界定出上面所提及的点偶极辐射源。其中，该发光装置1所使用的磊晶体为具有高表面结合率(surface recombination rate)的砷化镓(以下简称GaAs)的半导体材料。
依据该发光装置1，利用该二维光子晶体可改变该光源在该磊晶体内的传播行为。该光源的传播行为可由该光子晶体在一最小布里渊区(irreducible Brillion zone)的光子能带结构(photonic band structure)图来描述(参阅图2)。图2中的光子能带结构包含两部分：一为在光速线(light line)以内的波导区(guided region)，另一为在光速线以上的辐射区(radiative region；如图2中的阴影区域所示)12。当该光源的预定频率耦合到该波导区中的波导模(guided mode)时，该光源便在该磊晶体内传播，如同上述的全反射般，无法由该发光装置1内部穿透至外界。当该光源的预定频率耦合到该辐射区12时，该光源便可由该发光装置1的内部穿透至外界，以增加该发光装置1的光源外出效率。
该发光装置1所揭露的光子晶体为一在空间上对z轴对称的周期层状的介电结构，其光子能带结构图在波导区中具有一对似TE(TE-like)模的光子带隙(由图2中的实心黑色圆点界定出似TE模的光子带隙)。当该光源的偏极化(polarization)方向为TE时，且该光源的预定频率位于该光子带隙中，该光源便无法在该发光装置1内传播，所以能增加该发光装置1的光源外出效率。然而，该发光装置1的光子能带结构图无一明显的全光子带隙(即具一对似TE模和似TM模共同的光子带隙)，所以当该光源无偏极化方向时，则部份光源仍可在该发光装置1内传播。
该发光装置1所使用的GaAs磊晶体由于表面处的陷井密度(trapped density)大于本体处，因此表面过量少数载子(excesscarrier)的生命周期低于本体内部对应生命周期，并于接近表面处形成一过量载子浓度梯度，所以过量载子会由本体处扩散到表面结合。当电子电洞对是经由能隙中的介电子状态(intermediate electric state)结合时，则结合能量会以热取代光子的形式发射，由此便降低该发光装置1的发光效率。
美国专利早期公开案US2003/0141507 A1中所提及的一种使用光子晶体结构的发光二极管(LED Effciency Using.Photonic CrystalStructure)，揭露一具光子晶体结构的发光二极管及其制作方法。此美国早期公开案的发光二极管是选用一低表面结合率的介电材质(如氮化镓；GaN)作为磊晶材料，使得利用光子晶体的发光二极管更具实施性。
另外，利用发光二极管所产生的光源的频率或波长，耦合到光子晶体光子能带结构图中的漏能带(leaky band)，以增加二极管发光的光源外出效率，可见于近几年的文献，如M.Boroditsky et al.的”Light extraction from optically pumped light-emitting diode by thin-slabphotonic crystals，”Applied PhysicsLetters，Vol.75，No.8(1999)。而利用光子晶体的光子带隙或漏能带于发光装置的比较，则可见于M.Zelsmann et al.的”Seventy-fold enhancement of light extractionfrorn a defectless photonic crystal made on silicon-on-insulator，”AppliedPhysics Letters，Vol.83，No.13(2003)。以上所提到的专利及参考文献，在此并入本案作为参考资料。
综观而言，如何避免发光二极管所使用的材料产生高表面结合率的问题，并利用光子晶体阻止发光二极管产生的光源在内部传播以增加发光二极管的光源外出效率，是当前开发在发光二极管上使用光子晶体的相关业者所需克服的一大难题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种具有光子晶体的发光二极管。
本发明的另一目的，在于提供一种具有光子晶体的发光二极管装置。
本发明具有光子晶体的发光二极管，包含：一基板、一呈层状的发光晶体及一第一金属反射层。
该发光晶体可发射出一具有一预定波长范围的光源，并具有一连接于该基板的出光部，及一远离该出光部的背光部。该发光晶体自该背光部向相反于该出光部的方向凸出有若干相间隔设置的凸柱。每一凸柱具有一靠近该出光部的第一基壁、一相对该第一基壁远离该出光部的第二基壁，及一连接该第一及第二基壁的围壁，且每一相邻凸柱的第一基壁是相互连接。借这些凸柱界定出若干通道，以使该发光晶体借这些凸柱界定出一面晶格(planar lattice)。
该第一金属反射层形成在这些第一基壁及围壁上，并由该第一金属反射层界定出若干反射金属格(metal grid)。
其中，该发光晶体借该面晶格及这些反射金属格界定出一具一二维周期性结构的光子晶体。
另外，本发明具有光子晶体的发光二极管装置，包含：一发光二极管及一散热元件。
该发光二极管具有一基板、一呈层状的发光晶体及一第一金属反射层。该发光晶体可发射出一具有一预定波长范围的光源，并具有一连接于该基板的出光部，及一远离该出光部的背光部。该发光晶体白该背光部向相反于该出光部的方向凸出有若干相间隔设置的凸柱。每一凸柱具有一靠近该出光部的第一基壁、一相对该第一基壁远离该出光部的第二基壁，及一连接该第一及第二基壁的围壁，且每一相邻凸柱的第一基壁是相互连接。借这些凸柱界定出若干通道，以使该发光晶体借这些凸柱界定出一面晶格。该第一金属反射层是形成在这些第一基壁及围壁上，并借该第一金属反射层界定出若干反射金属格。
该散热元件与该发光晶体的背光部连接。
其中，该发光晶体借该面晶格及这些反射金属格界定出一具一二维周期性结构的光子晶体。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
图1是一立体示意图，说明一种现有的利用周期介电结构的发光装置。
图2是该图1的发光装置的光子能带结构图。
图3是一侧视剖面示意图，说明本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第一较佳实施例。
图4是一俯视示意图，说明一正方形面晶格的几何结构。
图5是一光子能带结构图，说明该第一较佳实施例的一光子晶体的全方位光子带隙结构。
图6是一光子能带结构图，说明该第一较佳实施例的光子晶体在Γ到M方向的漏能带结构图。
图7是一侧视剖面示意图，说明本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第二较佳实施例。
图8是一侧视剖面示意图，说明本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第三较佳实施例。
具体实施方式
由本发明具有光子晶体的发光二极管可利用覆晶(flip-chip)制作工艺形成一具有光子晶体的发光二极管装置。参阅图3及图4，本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第一较佳实施例，包含：一发光二极管2、一散热元件3、两焊垫(bonding pad)4及两焊块(solderbump)7。
该发光二极管2具有一呈透明的基板21、一呈层状的发光晶体5、一第一金属反射层61及若干第二金属反射层62。该发光晶体5可发射出一具有一预定波长范围(预定频率范围)的光源，并具有一连接于该基板21的出光部51，及一远离该出光部51的背光部52。适用于本发明的该基板21是使用一选自于下列群组中的磊晶基板：蓝宝石(sapphire)、氧化锌(ZnO)及氮化镓。在该第一较佳实施例中，该基板21是使用一蓝宝石磊晶基板。
该发光晶体5自该背光部52向相反于该出光部51的方向凸出有若干相间隔设置的凸柱524。每一凸柱524具有一靠近该出光部51的第一基壁521、一相对该第一基壁521远离该出光部51的第二基壁522，及一连接该第一及第二基壁521、522的围壁523，且每一相邻凸柱524的第一基壁521是相互连接。借这些凸柱524界定出若干通道525，以使该发光晶体5借这些凸柱524界定出一面晶格(如图4所示)。
该第一金属反射层61是形成在这些第一基壁521及围壁523上，并由该第一金属反射层61界定出若干反射金属格。该发光晶体5借该面晶格及这些反射金属格界定出一具一二维周期性结构的光子晶体。这些第二金属反射层62是分别形成于这些第二基壁522上，借该第一及这些第二金属反射层61、62共同界定出一连续金属反射层63，并使该发光晶体5借该面晶格、这些反射金属格及这些第二金属反射层62界定出一具一三维结构的光子晶体。适用于本发明的这些金属反射层61、62是使用一选自于下列群组中的金属材料：银、金、铝、镍、钛、铬及此等的一组合。在该第一较佳实施例中，这些金属反射层61、62是使用银的金属材料。
该发光晶体5由该基板21向远离该基板21的方向更具有一连接于该基板21的第一型半导体层53(N型掺杂半导体层；N-dopedsemiconductor layer)、一局部覆盖该第一型半导体层53的发光层55、及一覆盖该发光层55的第二型半导体层56(P型掺杂半导体层；P-doped semiconductor layer)。适用于本发明的该发光晶体5，是使用一III-V族半导体材料。较佳地，该III-V族半导体材料，是掺杂有至少一IIIB族元素的氮化物(nitride)。在该第一较佳实施例中，该掺杂有至少一III B族元素的氮化物是氮化铝铟镓(AlxInyGazN；且0≤x，y，z≤1)，且每一凸柱524具有部分该第二型半导体层56。
本发明中的该面晶格的每一凸柱524，是一选自于下列群组中的原子：正四边形(square)原子、圆形(circular)原子及正六边形(hexagonal)原子。在该第一较佳实施例中，每一凸柱524是一正四边形原子524’(如图4所示)。本发明中的该面晶格是一选自于下列群组中的面晶格：正四边形面晶格、正六边形面晶格及蜂巢状(honeycomb)面晶格。在该第一较佳实施例中，该面晶格是一正四边形面晶格。借两相邻凸柱524的中心距离界定出该面晶格的一晶格间距(lattice spacing；以下简称a)。该发光晶体5具有一预定厚度，每一凸柱524具有一预定尺寸及一预定高度。在该第一较佳实施例中，该预定厚度为0.5a，该预定尺寸为0.5a(意即正四边形原子的边长为0.5a)，该预定高度为0.3a。
透过位在该背光部52上一具有该面晶格的几何图案(pattern)的光阻掩模(photo resistant mask；图未示)，以干蚀刻(dry etching)或是湿蚀刻(wet etching)的方式蚀刻至该发光晶体5中，可以在该发光晶体5的背光部52上形成前面所提及的面晶格。而该光阻掩模上的几何图案可由电子束蚀刻(electron beam lithography)、激光干涉蚀刻(laserinterference lithography)或是奈米压印蚀刻(nano-imprint lithography)等技术所形成。
这些焊垫4是分别设置在该第一型半导体层53及该第二型半导体层56上，且设置在该第二型半导体层56的焊垫4是与该连续金属反射层63电性连接。
该散热元件3是具有一材质为硅(Si)的散热块31及两连接于该散热块31的导线32。该散热元件3是借由这些焊块7连接于该发光晶体5的背光部52。适用于本发明的每一导线32是使用一选自于下列群组中的金属导体材料：铝、金、铜及此等的一组合。在该第一较佳实施例中，每一导线32是使用铝的金属导体材料。
上面所提及的光子晶体的几何结构，可由晶格矢量(latticevector)、原子大小(atom size)、原子形状(atom shape)与蚀刻深度(etching depth)等结构参数来决定。利用调整这些结构参数，可使该预定频率范围位于在该光子晶体的光子能带结构图中一特定范围内。在该第一较佳实施例中，该光子晶体由于受到该连续金属反射层63强散射效应的影响，其光子能带结构图将在波导区形成一全光子带隙。利用调整该光子晶体的结构参数，使本发明的发光二极管的预定频率范围位于该全光子带隙之中，因此可大幅增加该发光二极管2的光源外出效率。
参阅图5，显示出该呈三维结构的光子晶体在最小布里渊区位于波导区的波导能带(guided bands)。其中，直斜线表示由该发光层55发出的光源在该基板21的光速线(light line)。图5中的阴影区表示该光子晶体位于频率范围介于0.35c/a与0.38c/a(而c为光速)间的全光子带隙区，其光子带隙大小(bandgap size)约为8％。此外，由于该光子晶体在空间中对z轴的几何结构为非对称，所以在图5中显示出一0.12c/a的截止频率(cut-offfrequency)。当该光源的预定波长范围为470m且半高宽为20nm，该光子晶体的晶格间距a可被定义为170nm。如此一来，该全光子带隙便落于447nm与486响之间(意即频率介于0.38(c/a)至0.35(c/a)之间)，足以使该光源无法在该发光晶体5内传播，因而大幅增加该发光二极管2的光源外出效率。
在该第一较佳实施例中，该光子晶体由于受到该连续金属反射层63强散射效应的影响，其光子能带结构图将在辐射区形成一扁平漏能带。利用调整该光子晶体的结构参数，使本发明的发光二极管的预定波长范围位于该扁平漏能带中，可大幅增加该发光二极管2的光源外出效率。
参阅图6，为上述的光子晶体在Γ到M方向的漏能带结构图。其中，直斜线表示由该发光层55发出的光源在该基板21的光速线。当该光源的预定波长范围为470nm且半高宽为20nm时，该光子晶体的晶格间距a可被定义为296nm，使图6阴影区内的扁平漏能带落于455nm与485nm之间(意即频率介于0.65(c/a)至0.61(c/a)之间)。如此一来，利用该光源耦合至该阴影区内的扁平漏能带，可大幅增加该发光二极管2的光源外出效率。
参阅图7，本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第二较佳实施例，大致上是与该第一较佳实施例相同，其不同处在于，该三维光子晶体的细部结构，且该发光二极管装置更包含若干分别介于这些第一基壁521及该第一金属反射层61之间的低介电材料体57。
每一凸柱524具有该第二型半导体层56、该发光层55及部分该第一型半导体层53。每一低介电材料体57是自这些第一基壁521形成至部分该第二型半导体层56。
参阅图8，本发明具有光子晶体的发光二极管装置的一第三较佳实施例，大致上是与该第二较佳实施例相同，其不同处在于，该发光二极管装置更包含一取代这些低介电材料体57的氧化层58。该氧化层58是介于这些围壁523、第一基壁521及第一金属反射层61之间。每一凸柱524具有该第二型半导体层56、该发光层55及部分该第一型半导体层53。
前面所提及的第二及第三较佳实施例，主要是针对这些凸柱524的预定高度对该光子晶体的结构做修正。虽然在每一较佳实施例中，其凸柱524的预定高度为0.3a，但是当该第二及第三较佳实施例中的每一凸柱524具有该第二型半导体层56、该发光层55及部分该第一型半导体层53时(意即，蚀刻深度是到达该第一型半导体层53时)，则需另外再增加这些低介电材料体57，或以该氧化层58取代这些低介电材料体57以防止漏电流(current leakage)等情形产生。然而，在相同的光源频率下，光子晶体的晶格常数a值、全光子带隙的预定频率范围及漏能带的预定频率范围是随着不同的介电材料(如前面所提及的低介电材料体57及氧化层58)而有些微的偏移(shift)。因此，在该第二及第三较佳实施例中，其晶格常数a及光子能带结构中的频率范围等数值，是些微地不同于该第一较佳实施例中的数值。
由上述这些较佳实施例的说明，可得到以下几个结果：
一、该发光二极管2可利用该全光子带隙或是该光子能带结构中的漏能带，大幅提高该发光二极管2的光源外出效率。
二、利用半导体制作工艺中覆晶的封装方式来封装发光二极管，可提供散热性佳的特点，并可避免该发光二极管2因这些焊垫4的遮光效应，而影响该发光二极管2的发光效率。
本发明具有光子晶体的发光二极管及其装置具有提高发光二极管的光源外出效率、散热性佳、且不会因焊块的遮光效应而影响该发光二极管的发光效率等特点，所以确实能达到本发明的目的。
Claims (29)
1、一种具有光子晶体的发光二极管，其特征在于包含：
一基板；
一呈层状的发光晶体，具有一连接于该基板的出光部及一远离该出光部的背光部，该发光晶体自该背光部向相反于该出光部的方向凸出有若干相间隔设置的凸柱，每一凸柱具有一靠近该出光部的第一基壁、一相对该第一基壁远离该出光部的第二基壁，及一连接该第一及第二基壁的围壁，且每一相邻凸柱的第一基壁是相互连接，借这些凸柱界定出若干通道，以使该发光晶体借这些凸柱界定出一面晶格；及
一形成在这些第一基壁及围壁上的第一金属反射层，借该第一金属反射层界定出若干反射金属格；
其中，该发光晶体借该面晶格及这些反射金属格界定出一具一二维周期性结构的光子晶体。
2、如权利要求1所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：更包含若干分别形成于这些第二基壁上的第二金属反射层，借该第一金属反射层及这些第二金属反射层共同界定出一连续金属反射层，并使该发光晶体借该面晶格、这些反射金属格及这些第二金属反射层界定出一具一三维结构的光子晶体。
3、如权利要求2所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该发光晶体由该基板向远离该基板的方向具有一连接于该基板的第一型半导体层、一局部覆盖该第一型半导体层的发光层、及一覆盖该发光层的第二型半导体层。
4、如权利要求3所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该第一型半导体层是一N型掺杂半导体层，该第二型半导体层是一P型掺杂半导体层。
5、如权利要求4所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该发光晶体是一III-V族半导体材料。
6、如权利要求5所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该III-V族半导体材料，是掺杂有至少一IIIB族元素的氮化物。
7、如权利要求6所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：每一凸柱具有部分该第二型半导体层。
8、如权利要求6所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：更包含若干分别介于这些第一基壁及该第一金属反射层之间的低介电材料体，每一凸柱具有该第二型半导体层、该发光层及部分该第一型半导体层，每一低介电材料体自这些第一基壁形成至部分该第二型半导体层。
9、如权利要求6所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：更包含一氧化层，该氧化层介于这些围壁、第一基壁及第一金属反射层之间，每一凸柱具有该第二型半导体层、该发光层及部分该第一型半导体层。
10、如权利要求1所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该面晶格的每一凸柱是一选自于下列群组中的原子：正四边形原子、圆形原子及正六边形原子。
11、如权利要求1所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该面晶格是一选自于下列群组中的面晶格：正四边形面晶格、正六边形面晶格及蜂巢状面晶格。
12、如权利要求1所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：该基板是使用一选自于下列群组中的磊晶基板：蓝宝石、氧化锌及氮化镓。
13、如权利要求2所述的具有光子晶体的发光二极管，其特征在于：这些金属反射层是一选自于下列群组中的金属材料：银、铝、镍、钛、铬，或这些金属材料的一组合。
14、一种具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于其包含：
一发光二极管，具有一基板、一呈层状的发光晶体及一第一金属反射层，该发光晶体具有一连接于该基板的出光部及一远离该出光部的背光部，该发光晶体自该背光部向相反于该出光部的方向凸出有若干相间隔设置的凸柱，每一凸柱具有一靠近该出光部的第一基壁、一相对该第一基壁远离该出光部的第二基壁，及一连接该第一及第二基壁的围壁，且每一相邻凸柱的第一基壁是相互连接，借这些凸柱界定出若干通道，以使该发光晶体借这些凸柱界定出一面晶格，该第一金属反射层是形成在这些第一基壁及围壁上，并借该第一金属反射层界定出若干反射金属格；及
一与该发光晶体的背光部连接的散热元件；
其中，该发光晶体借该面晶格及这些反射金属格界定出一具一二维周期性结构的光子晶体。
15、如权利要求14所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该发光二极管更具有若干分别形成于这些第二基壁上的第二金属反射层，借该第一金属反射层及这些第二金属反射层共同界定出一连续金属反射层，并使该发光晶体借该面晶格、这些反射金属格及这些第二金属反射层界定出一具一三维结构的光子晶体。
16、如权利要求15所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该发光晶体由该基板向远离该基板的方向具有一连接于该基板的第一型半导体层、一局部覆盖该第一型半导体层的发光层、及一覆盖该发光层的第二型半导体层。
17、如权利要求16所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该第一型半导体层是一N型掺杂半导体层，该第二型半导体层是一P型掺杂半导体层。
18、如权利要求17所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该发光晶体是一III-V族半导体材料。
19、如权利要求18所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该III-V族半导体材料，是掺杂有至少一IIIB族元素的氮化物。
20、如权利要求19所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：每一凸柱具有部分该第二型半导体层。
21、如权利要求19所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该发光二极管更具有若干分别介于这些第一基壁及该第一金属反射层之间的低介电材料体，每一凸柱具有该第二型半导体层、该发光层及部分该第一型半导体层，每一低介电材料体自这些第一基壁形成至部分该第二型半导体层。
22、如权利要求19所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该发光二极管更具有一介于这些围壁、第一基壁及第一金属反射层之间的氧化层，每一凸柱具有该第二型半导体层、该发光层及部分该第一型半导体层。
23、如权利要求14所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该面晶格的每一凸柱是一选自于下列群组中的原子：正四边形原子、圆形原子及正六边形原子。
24、如权利要求14所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该面晶格是一选自于下列群组中的面晶格：正四边形面晶格、正六边形面晶格及蜂巢状面晶格。
25、如权利要求14所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：该基板是使用一选自于下列群组中的磊晶基板：蓝宝石、氧化锌及氮化镓。
26、如权利要求15所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：这些金属反射层是一选自于下列群组中的金属材料：银、铝、镍、钛、铬，或这些金属材料的一组合。
27、如权利要求15所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：更包含两个分别设置在该第一型半导体层及该第二型半导体层的焊垫，且设置在该第二型半导体层的焊垫是与该连续金属反射层电性连接，该散热元件具有一散热块及两个连接于该散热块的导线，这些焊垫是分别与这些导线电性连接。
28、如权利要求27所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：更包含两个分别介于这些焊垫及导线之间的焊块。
29、如权利要求27所述的具有光子晶体的发光二极管装置，其特征在于：每一导线是一选自于下列群组中的金属导体材料：铝、金、铜，或这些金属导体材料的一组合。
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