CN100541842C - 具区域性粗化表面的固态发光设备及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种具区域性粗化表面的固态发光设备，包含：基底、形成于基底并依序具有包含第一型半导体层、有源层及第二型半导体层的外延膜、形成于第二型半导体层并含有II族元素及V族元素且具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜、与该外延膜夹置有该接触膜并具有与该接触膜连通的通孔的粗化膜、第一接触电极，及填置于通孔的第二接触电极。第一型半导体层具有未被有源层与第二型半导体层覆盖的平坦面。第一接触电极设置于平坦面。粗化膜具有含有III族及V族元素的粗化层。本发明也提供前述固态发光设备的制作方法。

Description

具区域性粗化表面的固态发光设备及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种固态发光设备(solid-state light emitting device)，尤其涉及一种具区域性粗化表面的固态发光设备及其制作方法。

背景技术

固态发光设备领域内技术人员都知道，在制作固态发光设备的外延(epitaxy)过程中，固态发光设备往往因为其外延膜内部的大量穿透位错(threading dislocation)而影响其内部量子效率(internal quantumefficiency)。另一方面，为使得固态发光设备的内部量子效率可有效地反馈于外部(external)量子效率上，固态发光设备相关领域技术人员一般使用图案化基底(patterned substrate)或借由对固态发光设备的出光面进行粗化，使得自外延膜中的有源层(active layer)产生的光源得以经由全反射效应的增加，进而有效地将内部量子效率反馈于外部量子效率上并提升光源的提取效率(extraction efficiency)。

参考图1，现有一种具粗化表面的固态发光设备1，包含：蓝宝石(sapphire)基底11、形成于该蓝宝石基底11上的外延膜12、叠置于该外延膜12的III-V族粗化膜13、叠置于该III-V族粗化膜13的透明传导膜(transparent conductive film)14、n型接触电极15及p型接触电极16。

该外延膜12自该蓝宝石基底11向远离该蓝宝石基底11的方向依序具有n型氮化镓(GaN)层121、覆盖该n型氮化镓层121并以氮化铟镓(InGaN)为主的材料所构成的有源层(active layer)122及覆盖该有源层122的p型氮化镓(GaN)层123，且该n型氮化镓层121具有未被该有源层122及该p型氮化镓层123所覆盖的设置面124。该n型及p型接触电极15、16分别地被设置于该设置面124及该透明传导层14上。

参考图2，上述具粗化表面的固态发光设备1主要是先在蓝宝石基底11’上依序形成n型氮化镓层121’、有源层122’及p型氮化镓层123’以构成外延膜12’，并于该外延膜12’上叠置由GaN系材料所构成的III-V族粗化膜13’及透明传导膜14’。进一步地，将干式蚀刻法(dry etching)施予组件工艺以于该外延膜12’处局部地裸露出设置面124’。最后，分别于该设置面124’及该透明传导膜14’形成n型接触电极15’及p型接触电极16’。

由图2示出的组件制作流程可知，图1中所示的固态发光设备1只是其组件的理想化状态，而该具粗化表面的固态发光设备1的实际状态则如图2所示。

由于干式蚀刻法所呈现的各向异性(anisotropy)蚀刻，致使该固态发光设备1于实施组件工艺中的蚀刻方向将沿着该透明传导膜14’的粗化表面向下延伸，以致最终所构成的设置面124’的平坦度无法如图1的设置面124所示。虽然该固态发光设备1的III-V族粗化膜13可提升其组件本身的外部量子效率并增加其发光亮度。然而，由于该n型氮化镓层121’、有源层122’及p型氮化镓层123’皆属半导体材料；因此，设置于呈粗化状态的设置面124’上的n型电极15’，将使得组件整体中因残晶(sidewall residue)现象而产生短路及漏电流(current leakage)等问题，并因短路及漏电流等问题而影响组件整体的驱动电压。

另外，参考图3，US 7,049,638专利案公开一种以GaN为主的发光二极管(light emitting diode，简称LED)结构2，包含：蓝宝石基底21、叠置于该蓝宝石基底21的外延膜22、叠置于该外延膜22并由多个化合物团(cluster)231构成的掩蔽(masking)缓冲膜23、叠置于该外延膜22并由氮化铝铟镓(AlInGaN)构成的p型粗化接触膜24、形成于该p型粗化接触膜24的透明传导膜25、阴极26，及形成于该p型粗化接触膜24且与该透明传导膜25不重叠设置的阳极27。

该外延膜22自该蓝宝石基底21依序具有AlInGaN缓冲层221、n-GaN接触层222、InGaN有源层223、p-GaN披覆(cladding)层224，及p-GaN接触层225。如同图1所揭示的固态发光设备1，图3中的LED结构2的n-GaN接触层222也具有用以设置该阴极26的设置面226。

此外，该LED结构2的制作方法也相似于该固态发光设备1，其不同处只在于，该LED结构2在完成该外延膜22之后，是利用所述化合物团(可为氮化硅(Si_cN_d)、氮化镁(Mg_gN_h)、高浓度掺杂的氮化铝铟镓(Al_kIn_lGa_1-k-lN)等材料)231作为成长该p型粗化接触膜24的掩膜，以使得该p型粗化接触膜24成长于该p-GaN接触层225上，且在所述化合物团231上是未形成有该p型粗化接触膜24的状态。借此，该p-GaN披覆层224与该透明传导膜25、阴极27之间得以透过该p-GaN接触层225与p型粗化接触膜24完成欧姆接触(ohmic contact)，并透过该p型粗化接触膜24提升该LED结构2的外部量子效率以增加发光亮度。

虽然该LED结构2得以借由该p型粗化接触膜24提升其外部量子效率，但是由于该LED结构2的制作方式是相似于该固态发光设备1，因此，如同该固态发光设备1，也存在因残晶现象所构成的短路及漏电流等问题；此外，由于p-GaN系材料(如：该p-GaN接触层225、p型粗化接触膜24，及p-GaN披覆层224)与该透明传导膜25间的能隙(energy gap)甚大，因此，对于欧姆接触的贡献也不足。

由上述说明可知，减少固态发光设备因残晶现象所构成的短路及漏电流等问题，并增加固态发光设备的外部量子效率以提升其发光亮度，是当前开发固态发光设备相关领域者所待突破的难题。

发明内容

<发明概要>

本发明主要是在以GaN系为主的材料所构成的外延膜上，磊制含有II族元素及V族元素且具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙(energygap)的接触膜；并于该接触膜上直接形成具有两个间隔设置的掩蔽区的掩膜；且进一步地，于未被该掩膜所覆盖的接触膜上依序形成含有III族及V族元素的粗化层及形成于该粗化层的透明传导层，以使得该接触膜在移除该掩膜之后尚有局部区域未形成有该粗化层及透明传导层。

经前面简述各膜层结构及制作流程后可知，因该接触膜尚有局部区域未形成有该粗化层及透明传导层而呈现出局部性的两个平坦表面，并借所述平坦表面定义出形成于该粗化层及透明传导层的通孔及形成于该接触膜的裸露区。因此，本发明于施予组件制程时可借由呈各向异性的干式蚀刻直接自该接触膜的裸露区的平坦表面向下蚀刻，以解决因残晶现象所致的短路及漏电流等问题。

另外，借该接触膜(II-V族元素为主的化合物)与该粗化层(III-V族元素为主的化合物)两者间呈异相接口的关系，致使形成于该接触膜上的粗化层得以因异相成核(heterogeneous nucleation)的成长模式而以三维状态的方式成长。另一方面，也借助该接触膜的能隙大小以匹配该透明传导层与粗化层、GaN系的外延膜间的能阶差，进而在粗化后达到增加组件外部量子效率的功效，同时也达到优化欧姆接触的目的。

其中，可匹配该透明传导层与粗化层、GaN系的外延膜间能阶差的接触膜，主要是含有II族及V族元素且能隙介于0.7eV～6.0eV之间的化合物(compound)，在此将可使用于本发明的接触膜整理于下列表1.中。

表1.^@

此外，由于在II-V族化合物晶体中，不同II族元素可取代其于II-V族化合物中所占据的晶格位置(lattice sites)；相同地，不同V族元素也可取代其于II-V族化合物中所占据的晶格位置，借由在II-V族化合物以部分相同族群的元素互相取代其晶格位置，可调整II-V族化合物的能隙值。以砷化锌镉[(Zn_zCd_1-z)₃As₂]举例来说，只要借由调整z值，便可使得砷化锌镉的能隙值自0.99eV调整约0～0.19eV的能隙值。因此，本发明的接触膜并非只局限于二元(binary)化合物才可实施，如前所述的三元(ternary)或四元(quaternary)化合物所构成的能隙介于0.7eV～6.0eV之间者，皆可实施于本发明。另外，本发明该接触膜还可是含有IV族元素的化合物，例如：能隙约为4.8eV的氮硅化镁(MgSiN₂)。

<发明目的>

本发明的目的，在于提供一种具区域性粗化表面的固态发光设备。

本发明的另一目的，在于提供一种具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法。

本发明具区域性粗化表面的固态发光设备，包含：基底、形成于该基底并沿叠置方向依序具有包含第一型半导体层、有源层及第二型半导体层的外延膜、形成于该第二型半导体层并含有II族元素及V族元素且具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜、与该外延膜夹置有该接触膜并具有与该接触膜连通的通孔的粗化膜、第一接触电极，及填置于该通孔的第二接触电极。该第一型半导体层具有未被该有源层与第二型半导体层覆盖的平坦面，且该第一接触电极设置于该平坦面。该粗化膜具有含有III族及V族元素的粗化层。

另外，本发明具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，包含以下步骤：

(a)于基底上依序磊制第一型半导体层、有源层及第二型半导体层以构成外延膜；

(b)于该第二型半导体层上形成含有II族元素及V族元素并具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜；

(c)于该接触膜上形成具有两个间隔设置的掩蔽区的掩膜；

(d)于未覆盖有该掩膜的该接触膜处形成含有III族及V族元素的粗化层的粗化膜；

(e)移除该掩膜以对该粗化膜及该接触膜分别定义出通孔及裸露区；

(f)对该裸露区施予组件制程以使该第一型半导体层局部地裸露于外并对该第一型半导体层定义出平坦面；及

(g)于该平坦面及该通孔分别形成第一接触电极及填置第二接触电极。

本发明的功效在于，减少固态发光设备因残晶现象所构成的短路及漏电流等问题，并增加固态发光设备的外部量子效率以提升其发光亮度。

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是正视示意图，说明现有一种具粗化表面的固态发光设备于理想状态下的细部结构。

图2是图1的组件制作流程图，说明图1于实际制作流程后所呈现的细部结构。

图3是局部剖面正视示意图，说明US 7,049,638专利申请所揭示的以GaN为主的发光二极管结构。

图4是正视示意图，说明本发明具区域性粗化表面的固态发光设备的优选实施例。

图5是组件制作流程图，说明本发明优选实施例的制作方法的部分流程。

图6是组件制作流程图，说明继图5之后的其余流程。

图7是电流对电压(I-V)曲线图。

具体实施方式

<发明详细说明>

参考图4，本发明具区域性粗化表面的固态发光设备的优选实施例，包含：基底3、形成于该基底3并沿叠置方向X依序具有包括第一型半导体层41、有源层42及第二型半导体层43的外延膜4、形成于该第二型半导体层43并含有II族元素及V族元素且具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜5、与该外延膜4夹置有该接触膜5并具有与该接触膜5连通的通孔63的粗化膜6、第一接触电极71，及填置于该通孔63的第二接触电极72。

该第一型半导体层41具有未被该有源层42与第二型半导体层43覆盖的平坦面411，且该第一接触电极71设置于该平坦面411。该粗化膜6具有含有III族及V族元素的粗化层61。

优选地，该优选实施例还包含夹置于该第二接触电极72与该接触膜5之间的反射膜8；该粗化膜6还具有叠置于该粗化层61的透明传导层62，该粗化层61的平均厚度是至少大于50nm；该接触膜5的能隙介于0.9eV～5.4eV之间；该外延膜4是由氮化镓(GaN)系为主的材料所构成；该第一、二型半导体层41、43分别是n型半导体层及p型半导体层。

值得一提的是，适用于本发明的基底3可以是呈单晶结构且晶格常数(lattice constant)与GaN系材料相近的蓝宝石、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氧化锌(ZnO)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)，或呈尖晶石(spinel)结构的铝酸镁(MgAl2O4)；适用于本发明的反射膜8是选自钛(Ti)、铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铬(Cr)、铂(Pt)、铜(Cu)，或此等的组合；此外，适用于本发明的透明传导层62可以是选自镍金(Ni/Au)、镍铂(Ni/Pt)、镍钯(Ni/Pd)、钯金(Pd/Au)或铂金(Pt/Au)等合金材料，或选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化镉(CdO)或氧化锌(ZnO)等金属氧化物。

另外，本发明的该接触膜5是由II-V族化合物所构成；而由前面公开的发明内容的说明可知，借由在II-V族化合物以部分相同族群的元素互相取代其晶格位置，可调整II-V族化合物的能隙值，因此，II族元素是选自锌(Zn)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)，或此等的组合；V族元素是选自氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)，或此等的组合；此外，本发明的该粗化层61的III族元素是选自硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Ti)，或此等的组合；该粗化层61的V族元素相同于该接触膜5。

值得一提的是，当该接触膜5的厚度小于0.5nm时，则无法呈连续的薄膜态，相反地，当该接触膜5的厚度大于50nm时，将影响该第二型半导体层43与该透明传导层62之间的欧姆接触特性。因此，优选地，该接触膜5的厚度介于0.5nm～50nm之间，且该接触膜5的II-V族化合物是由Mg_xN_y的化学式所构成，其中，1≤x≤3，1≤y≤3。

另外，值得一提的是，当该反射膜8的厚度小于1nm时，无法有效地提升光源的反射率(reflectance)，相反地，当该反射膜8的厚度大于100nm时，也将因附着性不足而导致该第二接触电极72自该反射膜8脱落。因此，优选地，该反射膜8的厚度介于1nm～100nm之间。

此外，当该粗化层61的平均厚度小于50nm时，将无法有效地提升光源的外部量子效率以增加发光亮度，相反地，当该粗化层61的平均厚度大于3000nm时，该粗化层61对于光源的外部量子效率的贡献将达临界值，且也影响固态发光设备的操作电压。因此，优选地，该粗化层61的平均厚度介于50nm～3000nm之间。

更加优选地，该反射膜8的厚度介于10nm～80nm之间；该接触膜5的厚度介于1nm～20nm之间；该粗化层61的平均厚度介于1000nm～2500nm之间。

另外，参考图5及图6，本发明上述优选实施例的制作方法，包含以下步骤：

(a)于基底3’上依序磊制第一型半导体层41’、有源层42’及第二型半导体层43’以构成外延膜4’；

(b)于该第二型半导体层43’上形成含有II族元素及V族元素并具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜5’；

(c)于该接触膜5’上形成具有两个间隔设置的掩蔽区91的掩膜9；

(d)于未覆盖有该掩膜9的该接触膜5’处形成含有III族及V族元素的粗化层61’的粗化膜6’；

(e)移除该掩膜9以对该粗化膜6’及该接触膜5’分别定义出通孔63’及裸露区51’；

(f)对该裸露区51’施予组件制程以使该第一型半导体层41’局部地裸露于外并对该第一型半导体层41’定义出平坦面411’；及

(g)于该平坦面411’及该通孔63’处分别形成第一接触电极71’及填置第二接触电极72’。

优选地，于该步骤(f)与该步骤(g)之间还包含于该接触膜5’与该第二接触电极72’之间形成反射膜8’的步骤(f’)；于该步骤(d)与该步骤(e)之间还包含于该粗化层61’上形成透明传导层62’的步骤(d’)。

该步骤(a)的第一型半导体层41’、有源层42’及第二型半导体层43’的材料、该步骤(f’)的反射膜8’的材料与厚度范围、该步骤(b)的接触膜5’的材料、能隙范围与厚度范围、该步骤(d)的粗化层61’的材料与平均厚度范围是相同于前述说明，于此不再多加详述。

值得一提的是，为增加该反射膜8’与该接触膜5’间的附着性，该步骤(f’)的反射膜8’可进一步地借由热处理(heat treatment)，以使得该反射膜8’得已透过原子间的交互扩散提升该反射膜8’及该接触膜5’间的附着性。当该步骤(f’)的反射膜8’的热处理温度小于200℃时，原子间将无法取得足够的热能以进行交互扩散，相反地，当该步骤(f’)的反射膜8’的热处理温度大于800℃时，将导致该反射膜8’与接触膜5’的原子因过度地交互扩散而于两者界面间形成化合物并影响光源的反射率。因此，优选地，该步骤(f’)的反射膜8’是经由施予200℃～800℃的热处理所制得。

此外，本发明该步骤(b)的II-V族化合物以有机金属化学气相沉积法(metal-organic chemical vapor deposition，简称MOCVD)所构成。值得一提的是，当该步骤(b)的工作温度小于500℃时，其所提供的热能无法形成结晶态的化合物；相反地，当该步骤(b)的工作温度大于1200℃时，其也将影响该有源层42’的品质。因此，优选地，该步骤(b)的II-V族化合物于500℃～1200℃之间的工作温度下所构成；且适用于本发明II-V族化合物的II族元素的反应源是双-环戊乙二烯镁[bis(cyclopentadienyl)magnesium，(C₅H₅)₂Mg]；该II-V族化合物的V族元素的反应源是选自氢气(H₂)及氮气(N₂)的混合气体、氨气(NH₃)，或此等的组合。

另外，当该步骤(b)的接触膜5’的化合物为氮化锌(Zn₃N₂)时，适用于本发明II-V族化合物的II族元素的反应源可以是二甲基锌[dimethylznic，化学式为Zn(CH3)2]、二乙基锌[diethylznic，化学式为Zn(C₂H₅)₂]，或二甲基锌:三乙基胺[dimethylznic:triethylamine，化学式为Zn(CH₃)₂N(C₂H₅)₃]。

此外，本发明的该步骤(d)的粗化层61’是由MOCVD所构成，值得一提的是，当该步骤(d)的工作温度小于500℃时，其所提供的热能无法使得该粗化层61’形成结晶态；相反地，当该步骤(d)的工作温度大于1200℃时，其也将影响该有源层42’的品质；另外，当该步骤(d)的工作压力小于76Torr时，该粗化层61’将无法形成三维状态的成长模式，相反地，当该步骤(d)的工作压力大于760Torr时，也将使得MOCVD的反应环境受到污染而影响结晶品质。因此，优选地，该步骤(d)的工作压力及工作温度分别介于76Torr～760Torr之间及500℃～1200℃之间；该步骤(d)的粗化层61’的III族元素的反应源是选自三甲基镓(trimethylgallium，简称TMG)、三乙基镓(triethylgallium，简称TEG)、三甲基铝(trimethylaluminum，简称TMA)、三甲基铟(trimethylindium，简称TMI)，或此等的组合；该步骤(d)的粗化层61’的V族元素的反应源相同于该步骤(b)，于此不再多加赘述。

更加优选地，该步骤(f’)的反射膜8’是经由施予300℃～600℃的热处理所制得；该步骤(b)的接触膜5’的工作温度介于600℃～1000℃之间；该步骤(d)的粗化层61’的工作温度及工作压力分别介于700℃～1000℃之间及介于100Torr～300Torr之间；且，该粗化层61’还可以是掺杂(doped)有II族元素的p型半导体材料。

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图示的具体例的详细说明中，将可清楚的呈现。

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件以相同的编号来表示。

<具体例>

再参考图4，在本发明具区域性粗化表面的固态发光设备的具体例中，该基底3是蓝宝石；该第一型半导体层41是厚度约为3m的n-GaN；该有源层42是n×(InxGa1-xN/GaN)的多重量子阱(mu1tiplequantum well，简称MQW)；该第二型半导体层43是掺杂有Mg且厚度约为0.5m的p-GaN；该接触膜5是厚度约为1nm的Mg₃N₂、该粗化层61是掺杂有Mg且平均厚度约为1000nm的p-GaN；该透明传导层62是ITO；该反射膜8是厚度约为20～50nm的TiAg合金。

再参考图5，本发明该具体例的制作方法是简单地说明于下。

该外延膜4’是于MOCVD系统中以1050℃的工作温度所构成的，其中，该外延膜4’并非本发明的技术特征，于此不再多加赘述的。

于完成该外延膜4’之后，进一步地，于同一MOCVD系统中引入NH₃∶H₂∶N₂的气体流量比为1∶2∶1的反应源，另外，将(C₅H₅)₂Mg予以汽化并借由H₂作为输送气体(carrier gas)一同引入该MOCVD系统中，以维持200Torr的工作压力，并于930℃的工作温度下形成该接触膜5’(如图5的步骤(b)所示)。

于该接触膜5’上形成该掩膜9，在该具体例中，该掩膜9为氧化硅(SiOx)膜[如图5的步骤(c)所示]。

再参考图6，于该MOCVD系统中引入TMG∶NH₃的气体流量比为1∶320的反应源，另外，将(C₅H₅)₂Mg予以汽化并借由H₂作为输送气体一同引入该MOCVD系统中，以维持200Torr的工作压力，并于930℃的工作温度下形成该粗化层膜61’；另外，利用电子束蒸镀法(e-beam evaporation)于含有氧气(O₂)的真空环境下汽化ITO蒸镀源并于该粗化层61’上形成该透明传导层62’(如图6的步骤(d)(d’)所示)。

移除该掩膜9，以于该粗化膜6’及该接触膜5’处分别形成该通孔63’及该裸露区51’(如图6的步骤(e)所示)，并对该粗化膜6’定义出区域性的粗化表面。

对该裸露区51’施予组件制程以使该第一型半导体层41’局部地裸露于外并对该第一型半导体层41’定义出该平坦面411’。

利用e-beam evaporation于真空环境及低于200℃的工作温度下汽化Ti及Ag两个蒸镀源，以在该通孔63’内形成该反射膜8’，进一步地，利用450℃的热处理温度对该反射膜8’施予热处理以增加该反射膜8’与该接触膜5’两者间的附着性。最后，于该平坦面411’及该反射膜8’上分别形成该第一及第二接触电极71’、72’。

参考图7，由电流(I)对电压(V)曲线图可知，无Mg₃N₂接触膜的I-V曲线斜率较小，显示其因缺少II-V化合物的接触膜以匹配透明传导层与GaN系的外延膜间的能阶差，而导致电阻较大且有效电流值较小；反观使用有Mg₃N₂的接触膜后所取得的I-V曲线，可显示其斜率较大，因借由II-V化合物的接触膜以缩小透明传导层与GaN系的外延膜间的能阶差，而降低电阻值并增加其有效电流值。

另外，对使用有Mg3N2接触膜且具全面性粗化表面的固态发光设备(也就是，比较例)以及本发明该具体例分别施予-5V的测量条件，所得的漏电流分别为0.1A及0.03A，其分析结果显示出该比较例因严重的残晶现象而导致漏电流值较高，而本发明该具体例具区域性粗化表面的固态发光设备则因解决残晶现象而有效地降低漏电流值。

综上所述，本发明具区域性粗化表面的固态发光设备及其制作方法，可减少固态发光设备因残晶现象所构成的短路及漏电流等问题，同时也增加固态发光设备的外部量子效率并提升其发光亮度，所以确实能达到本发明的目的。

Claims (36)

1、一种具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于包含：

基底；

形成于该基底并沿叠置方向具有依序包含第一型半导体层、有源层及第二型半导体层的外延膜，该第一型半导体层具有未被该有源层与该第二型半导体层覆盖的平坦面；

形成于该第二型半导体层并含有II族元素及V族元素的接触膜，其具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙；

与该外延膜夹置有该接触膜并具有与该接触膜连通的通孔的粗化膜，其具有含有III族及V族元素的粗化层；

设置于该平坦面的第一接触电极；及

填置于该通孔的第二接触电极。

2、如权利要求1所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

还包含夹置于该第二接触电极与该接触膜之间的反射膜。

3、如权利要求2所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该反射膜是选自钛、铝、银、金、铬、铂、铜，或此等的组合。

4、如权利要求2所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该反射膜的厚度介于1nm～100nm之间。

5、如权利要求4所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该反射膜的厚度介于10nm～80nm之间。

6、如权利要求1所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该粗化膜还具有叠置于该粗化层的透明传导层，该接触膜的能隙介于0.9eV～5.4eV之间。

7、如权利要求6所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该接触膜是由II-V族化合物构成；II族元素是选自锌、铍、镁、钙、锶、钡、镭，或此等的组合；V族元素是选自氮、磷、砷、锑、铋，或此等的组合。

8、如权利要求7所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该II-V族化合物由Mg_xN_y的化学式构成，1≤x≤3，1≤y≤3。

9、如权利要求1所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该接触膜的厚度介于0.5nm～50nm之间。

10、如权利要求9所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该接触膜的厚度介于1nm～20nm之间。

11、如权利要求1所述的，其特征在于：

该粗化层的III族元素是选自硼、铝、镓、铟、铊，或此等的组合；该粗化层的V族元素是选自氮、磷、砷、锑、铋，或此等的组合。

12、如权利要求1所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该粗化层的平均厚度至少大于50nm。

13、如权利要求12所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该粗化层的平均厚度介于50nm～3000nm之间。

14、如权利要求13所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该粗化层的平均厚度介于1000nm～2500nm之间。

15、如权利要求1所述的具区域性粗化表面的固态发光设备，其特征在于：

该外延膜由氮化镓系为主的材料构成；该第一、二型半导体层分别是n型半导体层及p型半导体层。

16、一种具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于其包含以下步骤：

a于基底上依序磊制第一型半导体层、有源层及第二型半导体层以构成外延膜；

b于该第二型半导体层上形成含有II族元素及V族元素并具有介于0.7eV～6.0eV之间的能隙的接触膜；

c于该接触膜上形成具有两个间隔设置的掩蔽区的掩膜；

d于未覆盖有该掩膜的该接触膜处形成含有III族及V族元素的粗化层的粗化膜；

e移除该掩膜以对该粗化膜及该接触膜分别定义出通孔及裸露区；

f对该裸露区施予组件制程以使该第一型半导体层局部地裸露于外并对该第一型半导体层定义出平坦面；及

g于该平坦面及该通孔分别形成第一接触电极及填置第二接触电极。

17、如权利要求16所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

于该步骤f与该步骤g之间还包含于该接触膜与该第二接触电极之间形成反射膜的步骤f’。

18、如权利要求17所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤f’的反射膜是选自钛、铝、银、金、铬、铂、铜，或此等的组合。

19、如权利要求17所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤f’的反射膜的厚度介于1nm～100nm之间。

20、如权利要求17所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤f’的反射膜的厚度介于10nm～80nm之间。

21、如权利要求17所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤f’的反射膜是经由施予200℃～800℃的热处理所制得。

22、如权利要求21所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤f’的反射膜是经由施予300℃～600℃的热处理所制得。

23、如权利要求16所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

于该步骤d与该步骤e之间还包含于该粗化层上形成透明传导层的步骤d’，且该步骤b的接触膜的能隙介于0.9eV～5.4eV之间。

24、如权利要求23所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的接触膜是由II-V族化合物所构成；II族元素是选自锌、铍、镁、钙、锶、钡、镭，或此等的组合；V族元素是选自氮、磷、砷、锑、铋，或此等的组合。

25、如权利要求24所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的II-V族化合物由Mg_xN_y的化学式所构成，1≤x≤3，1≤y≤3。

26、如权利要求25所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的II-V族化合物是于500℃～1200℃之间的工作温度下以有机金属化学气相沉积法所构成；该II-V族化合物的II族元素的反应源是双-环戊乙二烯镁；该II-V族化合物的V族元素的反应源选自氢气及氮气的混合气体、氨气，或此等的组合。

27、如权利要求26所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的工作温度介于600℃～1000℃之间。

28、如权利要求16所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的接触膜的厚度介于0.5nm～50nm之间。

29、如权利要求28所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤b的接触膜的厚度介于1nm～20nm之间。

30、如权利要求16所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的粗化层的III族元素是选自硼、铝、镓、铟、铊，或此等的组合；该步骤d的粗化层的V族元素是选自氮、磷、砷、锑、铋，或此等的组合。

31、如权利要求30所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的粗化层是利用有机金属化学气相沉积法于介于500℃～1200℃之间的工作温度及介于76Torr～760Torr之间的工作压力所构成；该步骤d的粗化层的III族元素的反应源是选自三甲基镓、三乙基镓、三甲基铝、三甲基铟，或此等的组合；该步骤d的粗化层的V族元素的反应源是选自氢气与氮气的混合气体、氨气，或此等的组合。

32、如权利要求31所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的工作温度及工作压力分别介于700℃～1000℃之间及介于100Torr～300Torr之间。

33、如权利要求32所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的粗化层的平均厚度至少大于50nm。

34、如权利要求33所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的粗化层的平均厚度介于50nm～3000nm之间。

35、如权利要求34所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤d的粗化膜的平均厚度介于1000nm～2500nm之间。

36、如权利要求16所述的具区域性粗化表面的固态发光设备的制作方法，其特征在于：

该步骤a的第一型半导体层、有源层及第二型半导体层是由氮化镓系为主的材料所构成；该第一、二型半导体层分别是n型半导体层及p型半导体层。

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