CN112510131A - 光电元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光电元件，该光电元件包含：半导体叠层包含第一半导体层，活性层形成于第一半导体层之上以及第二半导体层形成于活性层之上；多个边界裸露出部分第一半导体层，多个边界的相邻两边界构成第一半导体层的角落；绝缘层包含第一开口形成于第二半导体层之上及多个第二开口形成于多个边界的一边界裸露的第一半导体层上；第三电极，延伸覆盖于该多个第二开口上，通过多个第二开口以电连接第一半导体层；以及第四电极形成于该第二半导体层上，通过第一开口以电连接第二半导体层。
Description
本申请是中国发明专利申请(申请号：201410327049.8，申请日：2014 年07月10日，发明名称：光电元件及其制造方法)的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光电元件，尤其是涉及一种光电元件的电极设计。
背景技术
发光二极管(light-emitting diode,LED)的发光原理是利用电子在n型半 导体与p型半导体间移动的能量差，以光的形式将能量释放，这样的发光原 理有别于白炽灯发热的发光原理，因此发光二极管被称为冷光源。此外，发 光二极管具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，因此现今的照明 市场对于发光二极管寄予厚望，将其视为新一代的照明工具，已逐渐取代传 统光源，并且应用于各种领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设 备等。
图1为现有的发光元件结构示意图，如图1所示，现有的发光元件100， 包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12，以及至少一 电极14位于上述半导体叠层12上，其中上述的半导体叠层12由上而下至 少包含一第一导电型半导体层120、一活性层122，以及一第二导电型半导 体层124。
此外，上述的发光元件100还可以进一步地与其他元件组合连接以形成 一发光装置(light-emitting apparatus)。图2为现有的发光装置结构示意图，如 图2所示，一发光装置200包含一具有至少一电路202的次载体 (sub-mount)20；至少一焊料(solder)22位于上述次载体20上，通过此焊料22 将上述发光元件100黏结固定于次载体20上并使发光元件100的基板10与 次载体20上的电路202形成电连接；以及，一电连接结构24，以电连接发 光元件100的电极14与次载体20上的电路202；其中，上述的次载体20可 以是导线架(leadframe)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate)，以方便发光装 置200的电路规划并提高其散热效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种光电元件，包含：一第一半导体层， 具有至少四个边界、一第一表面、一与第一表面相对的第二表面，其中任意 两相邻些边界可构成一角落；一第二半导体层形成于第一半导体层的第一表 面之上；一第二电性电极形成于第二半导体层之上；以及至少两个第一电性 电极形成于第一半导体层的第一表面之上，其中该些第一电性电极彼此分离 并形成一设计型态。
附图说明
图1为一结构图，显示一现有阵列光电元件侧视结构图；
图2为一示意图，显示一现有发光装置结构示意图；
图3A为一结构图，显示依据本发明一实施例的光电元件单元上视结构 图；
图3B为一结构图，显示依据本发明一实施例的光电元件单元侧视结构 图；
图3C为一结构图，显示依据本发明另一实施例的光电元件单元上视结 构图；
图4A-图4D为一结构图，显示依据本发明另一实施例的光电元件单元 上视结构图；
图5A-图5C为一发光模块示意图；
图6A-图6B为一光源产生装置示意图；及
图7为一灯泡示意图。
符号说明
发光元件100、200、300、400、500、600、700、700’
透明基板10
半导体叠层12
电极14、E1、E2
基板30
外延叠层31
第一半导体层311
活性层312
第二半导体层313
沟槽S
第一绝缘层341
第二绝缘层342
第一开口3421
第二开口3422
第三开口3423
第四开口3424
第五开口3425
第一第一电性电极321
第二第一电性电极322
第三第一电性电极323
第四第一电性电极324
第二电性电极33
第三电极35
第一长边B1
第二长边B3
第一短边B2
第二短边B4
长形延伸部351
凹口R
第四电极36
发光模块800
下载体501
载体502
上载体503
透镜504、506、508、510
电源供应终端512、514
通孔515
反射层519
胶材521
外壳540
光源产生装置900
灯泡1000
外壳721
透镜722
照明模块724
支架725
散热器726
串接部727
电串接器728
方向ABC
距离D1
高度H1、H2
具体实施方式
本发明公开一种发光元件及其制造方法，为了使本发明的叙述更加详尽 与完备，请参照下列描述并配合图3A至图7的图示。
图3A与图3B所示为本发明第一实施例的光电元件300的上视图与侧 视图。图3B显示图3A中A-B-C方向的侧视结构图。光电元件300具有一 个基板30。基板30并不限定为单一材料，也可以是由多种不同材料组合而 成的复合式基板。例如：基板30可以包含两个相互接合的第一基板(图未示) 与第二基板(图未示)。
在基板30上以传统的外延成长制作工艺，形成一外延叠层31，包含第 一半导体层311，具有一第一表面3111及一与第一表面相对的第二表面 3112，一活性层312形成于第一半导体层311的第一表面3111之上，以及 一第二半导体层313，形成于活性层312之上。接着，通过黄光光刻制作工 艺技术选择性移除部分外延叠层以在光电元件300的边界裸露出部分第一半 导体层311，并形成一沟槽S于光电元件300之中。在一实施例中，此沟槽 S裸露出部分第一半导体层311且被第二半导体层313所围绕。在一实施例 中，沟槽S于上视图中为一长条形。
接着，在光电元件300外延叠层31的表面及上述沟槽S侧壁上以化学 气相沉积方式(CVD)或物理气相沉积方式(PVD)等技术沉积形成第一绝缘层 341。
接着，形成至少一第一第一电性电极321于上述光电元件300的边界旁 所裸露出的第一半导体层311之上。在一实施例中，第一第一电性电极321 未被第二半导体层313围绕，以及一第二第一电性电极322形成于上述沟槽 S之中。在此实施例中，分离的第一第一电性电极321及第二第一电性电极 322形成一种第一电性电极的电极设计型态。
在本发明的实施例中，电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极 位置的选择，以增进光电元件靠近边界区域的电流散布。例如，第一电性电 极的电极设计型态可以包含一或多个第一第一电性电极321以及一或多个第 二第一电性电极322，且第二第一电性电极322自上视观之是被第二半导体 层313围绕，且为一延伸状。
在一实施例中，光电元件300的第一半导体层311具有至少四个边界， 相邻两边界可构成一角落，且无跨越边界的导电结构。在本实施例中，第一 第一电性电极321形成于光电元件300的同一边界上的两个角落，彼此分离 且未跨越光电元件300的边界。
在一实施例中，第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，此图形可为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一 圆弧面。第二第一电性电极322可为线形、弧形、线形与弧形混合形、或可 具有至少一分支。在一实施例中，第二第一电性电极322可具有一头端与尾 端，且上述头端具有一宽度大于尾端的一宽度。
接着，形成一第二电性电极33于第二半导体层313之上。在一实施例 中，第二电性电极33于第一半导体层311的投影面积与第二半导体层313 的上表面积的比值介于90～100％。
之后，可形成一第二绝缘层342于上述第一第一电性电极321、第二第 一电性电极322、第二电性电极33及部分第一绝缘层341之上。其中第二绝 缘层342可具有第一开口3421以作为第二电性电极33与后续形成的第四电 极36电连接之用，第二绝缘层342也可具有一第二开口3422以作为第一第 一电性电极321与后续形成的第三电极35电连接之用。在一实施例中，第 一绝缘层341或第二绝缘层342可完全覆盖上述裸露出的第一半导体层311。
在一实施例中，上述第一绝缘层341或第二绝缘层342可为一透明绝缘 层。上述第一绝缘层341或第二绝缘层342的材质可以是氧化物、氮化物、 或聚合物(polymer)，氧化物可包含氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、二氧化钛 (TiO2)、五氧化二钽(TantalumPentoxide,Ta2O5)或氧化铝(AlOx)；氮化物可包 含氮化铝(AlN)、氮化硅(SiNx)；聚合物可包含聚酰亚胺(polyimide)或苯并环 丁烷(benzocyclobutane,BCB)等材料或为上述的复合组合。在一实施例中， 第一绝缘层341或第二绝缘层342可为一布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector)结构。
最后，形成一第三电极35于上述第二绝缘层342、第一第一电性电极 321、第二第一电性电极322之上并与第一第一电性电极321、第二第一电性 电极322电连接；及形成一第四电极36于上述第二绝缘层342、第二电性电 极33之上并与第二电性电极33电连接。在一实施例中，自上视观之，第三 电极35与第四电极36于第一半导体层311上的投影面积的比值介于 80～100％。
在一实施例中，第三电极35可以只覆盖部分第一第一电性电极321；在 另一实施例中，第三电极35可以完全不覆盖第一第一电性电极321。
在一实施例中，第三电极35的上缘至基板30上缘有一高度H1，第四 电极36的上缘至基板30上缘有一高度H2，且H1大致相等于H2。在一实 施例中，H1与H2的差异小于5～10％。通过调整H1与H2的差异，可减少 光电元件300后续与载板或电路元件形成倒装式结构的断线机率，进而增加 产品良率。在一实施例中，第三电极35的边界与第四电极36的边界具有一 最小距离D1，且D1大于50μm，在一实施例中D1可为50-200μm、100-200μm。
在一实施例中，第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、第二 电性电极33、第三电极35及第四电极36可为一多层结构，及/或包含一反 射层(图未示)，且可对活性层312发出的光线具有80％以上的反射率。在一 实施例中，第一第一电性电极321、第二第一电性电极322及第三电极35 也可于同一制作工艺中形成。在一实施例中，光电元件300发出的光线可经 第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、第二电性电极33、第三电 极35或第四电极36反射而从基板30方向离开光电元件300。
为了达到一定的导电度，第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、 第二电性电极33、第三电极35及第四电极36的材质较佳例如可以是金属， 例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)、铝(Al)、铂(Pt)、镍(Ni)、钛(Ti)、锡 (Sn)等，其合金或其叠层组合。
在一实施例中，可提供一载板或一电路元件(图未示)，通过打线或焊锡 等方式于载板或电路元件上形成一第一载板电极(图未示)、及一第二载板电 极(图未示)。此第一载板电极、及第二载板电极可与光电元件300的第三电 极35、第四电极36形成一倒装式结构。
在一实施例中，可形成一第一调整层(图未示)于第一第一电性电极321、 及/或第二第一电性电极322与第三电极35之间，且电连接于第一第一电性 电极321、及/或第二第一电性电极322与第三电极35。在一实施例中，可形 成一第二调整层(图未示)于第二电性电极33与第四电极36之间，且电连接 于第二电性电极33与第四电极36。在本实施例中，第一调整层及第二调整 层可分别具有一高度，且因为第一调整层及第二调整层的形成位置，使得第 一调整层及第二调整层的高度会影响上述H1与H2的高度。因此通过分别 设计第一调整层及/或第二调整层的形成高度，可以减少上述H1与H2的高 度差异，而可减少光电元件300后续与载板或电路元件形成倒装式结构的断 线机率，进而增加产品良率。在一实施例中，第一调整层于第一半导体层311 上的投影面积大于第三电极35于第一半导体层311上的投影面积，或第二 调整层于第一半导体层311上的投影面积大于第四电极36于第一半导体层 311上的投影面积。在一实施例中，第一调整层或第二调整层的材质较佳例 如可以是金属，例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)、铝(Al)、铂(Pt)、镍(Ni)、 钛(Ti)、锡(Sn)等，其合金或其叠层组合。在一实施例中，第一调整层或第二 调整层可为一多层结构，及/或包含一反射层(图未示)，且可对活性层312发 出的光线具有80％以上的反射率。
图3C显示本发明第二实施例的光电元件400上视图。本实施例其制作 方法、使用材料及标号等与上述第一实施例相同，在此不再赘述。在本发明 的实施例中，电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极位置的选择， 以增进光电元件400靠近边界区域的电流散布。
在一实施例中，光电元件400的第一半导体层311具有至少四个边界， 相邻两边界可构成一角落，且无跨越边界的导电结构。在本实施例中，第一 第一电性电极321形成于第一半导体层311的任一角落之上，且第二绝缘层342可具有一第二开口3422以作为第一第一电性电极321与后续形成的第三 电极35电连接之用。第二第一电性电极322形成于第一半导体层311之上， 且被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342也可具有一第三开口3423以作为第二第一电性电极322与后续形成的第三电极35电连接之用。
在本实施例中，第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，其中此图形可为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具 有一圆弧面。第二第一电性电极322为延伸状，且形状可为线形、弧形、线 形与弧形混合形、或可具有至少一分支。在一实施例中，第二第一电性电极 322可具有一头端及一尾端，且上述头端可具有一宽度大于尾端的一宽度。
在本实施例中，第三第一电性电极323形成于光电元件400的边界旁所 裸露出的第一半导体层311之上。在一实施例中，第三第一电性电极323未 被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342具有一第四开口3424以作为 第三第一电性电极323与后续形成的第三电极35电连接之用。第四第一电 性电极324形成于光电元件400的边界旁所裸露出的第一半导体层311之上。 在一实施例中，第四第一电性电极324未被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342具有一第五开口3425以作为第四第一电性电极324与后续形成 的第三电极35电连接之用。
在本实施例中，第三第一电性电极323于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，其中此图形可为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具 有一圆弧面。第四第一电性电极324的形状可为线形、弧形、线形与弧形混 合形、或可具有至少一分支。在一实施例中，第四第一电性电极324可具有 一头端及一尾端，且上述头端可具有一宽度大于尾端的一宽度。在一实施例 中，第三第一电性电极323与第四第一电性电极324的形状不同。
在一实施例中，依据产品设计的要求，第一第一电性电极321与第三第 一电性电极323可形成在光电元件400的同一边界旁，且彼此分离。在一实 施例中，第一第一电性电极321及第四第一电性电极324、或第三第一电性 电极323及第四第一电性电极324不形成在光电元件400的同一边界旁。
在一实施例中，第四第一电性电极324的头端可被第三电极35所覆盖， 且第四第一电性电极324的尾端不被第四电极36所覆盖。在本实施例中， 第三电极35于第一半导体层311上的投影面积大于第四电极36于第一半导 体层311上的投影面积，且第三电极35及第四电极36于第一半导体层311 上的投影面积的比值介于110～120％。在一实施例中，上述第二第一电性电 极322及第四第一电性电极324的尾端延伸方向为大致相互平行。
图4A显示本发明第三实施例的光电元件500上视图。本实施例其制作 方法、使用材料及标号等与上述第一实施例相同，在此不再赘述。在本发明 的实施例中，电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极位置的选择， 以增进光电元件500靠近边界区域的电流散布。
在本实施例中，光电元件500的四个边界形成一长方形，相邻两边界可 构成一角落，且无跨越边界的导电结构，上述边界具有一第一长边B1、一 第二长边B3、一第一短边B2及一第二短边B4。在一实施例中，上述第一 长边B1或第二长边B3的长度大于第一短边B2或第二短边B4。在本实施 例中，第三电极35及第四电极36于第一半导体层311上的投影沿着第一长 边B1或第二长边B3排列。
在本实施例中，两个彼此分离的第一第一电性电极321形成于第一短边 B2的两个角落之上，且第二绝缘层342也可具有一第二开口3422以作为第 一第一电性电极321与后续形成的第三电极35电连接之用。两个第四第一 电性电极324分别位于第一长边B1及一第二长边B3的边界旁所裸露出的 第一半导体层311之上。在本实施例中，第三第一电性电极323形成于第一 短边B2之上，且第二绝缘层342也可具有一第四开口3424以作为第三第一电性电极323与后续形成的第三电极35电连接之用。第四第一电性电极324 未被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342也可具有一第三开口3423 以作为第四第一电性电极324与后续形成的第三电极35电连接之用。
在一实施例中，第三第一电性电极323与上述两第一第一电性电极321 的距离大致相等。此外，第一第一电性电极321、第四第一电性电极324、 及第三电极35可于同一制作工艺中形成。
在本实施例中，第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一 圆弧面。第三第一电性电极323于第一半导体层上311的投影可具有一图形， 其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一圆弧面。第四 第一电性电极324为延伸状，可为线形、弧形、线形与弧形混合形、或可具 有至少一分支。在一实施例中，第四第一电性电极324具有一头端及一尾端， 且上述头端可具有一宽度大于尾端的一宽度。在一实施例中，第三第一电性 电极323与第四第一电性电极324的形状不同。
在一实施例中，上述第四第一电性电极324的头端指向第一短边B2且 尾端指向第二短边B4。在一实施例中，此第四第一电性电极324的头端可 被第三电极35所覆盖，且第四第一电性电极324的尾端不被第四电极36所 覆盖。在一实施例中，上述两第四第一电性电极324的尾端延伸方向大致相 互平行。在本实施例中，第三电极35于第一半导体层311上的投影面积大 于第四电极36于第一半导体层311上的投影面积；且第三电极35及第四电 极36于第一半导体层311上的投影面积的比值介于110～120％。
图4B显示本发明第四实施例的光电元件600的上视图。本实施例其制 作方法、使用材料及标号等与上述第一实施例相同，在此不再赘述。在本发 明的实施例中，电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极位置的选择， 以增进光电元件600靠近边界区域的电流散布。
在本实施例中，光电元件600的四个边界形成一长方形，相邻两边界可 构成一角落，且无跨越边界的导电结构。光电元件600具有一第一长边B1、 一第二长边B3、一第一短边B2及一第二短边B4。在一实施例中，上述第 一长边B1或第二长边B3的长度大于第一短边B2或第二短边B4。在本实 施例中，第三电极35及第四电极36于第一半导体层311上的投影沿着第一 长边B1或第二长边B3排列。
在本实施例中，包含至少一个第一第一电性电极321。在一实施例中， 可形成四个第一第一电性电极321于第一半导体层311的四个角落之上，且 第二绝缘层342也可具有一第二开口3422以作为第一第一电性电极321与 后续形成的第三电极35电连接之用。两个第二第一电性电极322形成于第 一半导体层311之上，且被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342也可 具有一第三开口3423以作为第二第一电性电极322与后续形成的第三电极35电连接之用。
在本实施例中，第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一 圆弧面。第二第一电性电极322于第一半导体层上311的投影可具有一图形， 其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一圆弧面。在一 实施例中，上述两个第二第一电性电极322于第一半导体层311上的投影形 状可为相同或不同。
在本实施例中，第三电极35包含两个延伸部351，且上述两延伸部351 可大致形成一凹口R，且第四电极36位于凹口R内。此外，第一第一电性 电极321、第二第一电性电极322及第三电极35可于同一制作工艺中形成。
图4C显示本发明第五实施例的光电元件700的上视图。本实施例其制 作方法、使用材料及标号等与上述第一实施例相同，在此不再赘述。在本发 明的实施例中，电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极位置的选择， 以增进光电元件700靠近边界区域的电流散布。
在一实施例中，光电元件700的第一半导体层311具有至少四个边界， 相邻两边界可构成一角落，且无跨越边界的导电结构。在本实施例中，包含 四个第一第一电性电极321，分别形成于第一半导体层311的四个角落之上， 且第二绝缘层342也可具有一第二开口3422以作为第一第一电性电极321 与后续形成的第三电极35电连接之用。多个第二第一电性电极322形成于 第一半导体层311之上，被第二半导体层313围绕，且第二绝缘层342也可 具有一第四开口3424以作为第二第一电性电极322与后续形成的第三电极 35电连接之用。多个第三第一电性电极323，形成于光电元件700的边界旁 所裸露出的第一半导体层311之上。换言之，第三第一电性电极323未被第 二半导体层313围绕，且第一半导体层311的任一边界旁可包含一个或多个 第三第一电性电极323。第二绝缘层342可具有一第三开口3423以作为第二 第一电性电极322与后续形成的第三电极35电连接之用。
在本实施例中，第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可 具有一图形，其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一 圆弧面。第二第一电性电极322于第一半导体层上311的投影可具有一图形， 其中图形为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一圆弧面。在一 实施例中，第二第一电性电极322的形状可为延伸状，且其延伸方向可平行 于延伸部351的延伸方向。第二第一电性电极322可为线形、弧形、线形与 弧形混合形、或可具有至少一分支。在一实施例中，上述多个第二第一电性 电极322于第一半导体层311上的投影面积可为相同或不同。第三第一电性 电极323于第一半导体层上311的投影可具有一图形，其中图形为一多边形、 一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一圆弧面。
在本实施例中，第三电极35包含三个延伸部351，且上述三个延伸部 351可大致形成两凹口R，且两个第四电极36可形成于上述两个凹口R内。 在本实施例中，至少一第二第一电性电极322可形成于上述延伸部351之中。
在一实施例中，上述第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、 第三第一电性电极323于第一半导体层311上的投影形状也可为相同或不 同。此外，第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、第三第一电性 电极323及第三电极35也可于同一制作工艺中形成。
图4D显示本发明第六实施例的光电元件700’的上视图。本实施例为第 五实施例的可能变化例，其制作方法、使用材料、电极设计及标号等与上述 第五实施例相同，在此不再赘述。
在本实施例中，光电元件700’的第二绝缘层342具有多个第一开口3421’ 以作为第二电性电极33与后续形成的第四电极36电连接之用。在本实施例 中，第二绝缘层342具有多个第一开口3421可以减少第三电极35及第四电 极36高度的差异，减少后续与载板或电路元件形成倒装式结构的断线机率， 进而增加产品良率。
图5A至图5C绘示出一发光模块示意图，图5A显示一发光模块外部透 视图，一发光模块800可包含一载体502，一光电元件(未显示)，多个透镜 504、506、508及510，及两电源供应终端512及514。此发光模块800可连 接于之后描述的发光单元540。
图5B-图5C图显示一发光模块800的剖面图，其中图5C是图5B的E 区的放大图。载体502可包含一上载体503及下载体501，其中下载体501 的一表面可与上载体503接触。透镜504及508形成在上载体503之上。上 载体503可形成至少一通孔515，而依本发明实施例形成的光电元件300或 其他实施例的光电元件(图未示)可形成在上述通孔515中并与下载体501接 触，且被胶材521围绕。胶材521之上具有一透镜508，其中胶材521的材 料可为硅胶树脂、环氧树脂或其他材料。在一实施例中，通孔515的两侧壁 之上可形成一反射层519以增加出光效率；下载体501的下表面可形成一金 属层517以增进散热效率。
图6A-图6B绘示出一光源产生装置示意图900，一光源产生装置900 可包含一发光模块800、一发光单元540、一电源供应系统(未显示)以供应发 光模块800一电流、以及一控制元件(未显示)，用以控制电源供应系统(未显 示)。光源产生装置900可以是一照明装置，例如路灯、车灯或室内照明光 源，也可以是交通号志或一平面显示器中背光模块的一背光光源。
图7绘示一灯泡示意图。灯泡1000包括一个外壳921，一透镜922，一 照明模块924，一支架925，一散热器926，一串接部927及一电串接器928。 其中照明模块924包括一载体923，并在载体923上包含至少一个上述实施 例中的光电元件300或其他实施例的光电元件(图未示)。
具体而言，基板30为一成长及/或承载基础。候选材料可包含导电基板 或不导电基板、透光基板或不透光基板。其中导电基板材料其一可为锗(Ge)、 砷化镓(GaAs)、铟化磷(InP)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、铝酸锂(LiAlO2)、 氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、金属。透光基板材料其一 可为蓝宝石(Sapphire)、铝酸锂(LiAlO2)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、 玻璃、钻石、CVD钻石、与类钻碳(Diamond-Like Carbon；DLC)、尖晶石 (spinel,MgAl2O4)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiOX)及镓酸锂(LiGaO2)。
外延叠层31包含第一半导体层311，一活性层312，以及一第二半导体 层313。第一半导体层311及第二半导体层313例如为包覆层(cladding layer) 或限制层(confinementlayer)，可为一单层或多层结构。上述第一半导体层 311与第二半导体层313电性、极性或掺杂物相异，其电性选择可以为p型、 n型、及i型中至少任意二者的组合，可分别提供电子、空穴，使电子、空 穴于活性层312中结合以发光。第一半导体层311、活性层312，以及第二半导体层313的材料可包含Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，例如AlxInyGa(1-x-y)N或 AlxInyGa(1-x-y)P，其中0≦x,y≦1；(x+y)≦1。依据活性层312的材料，外延 叠层可发出波长介于610nm及650nm之间的红光，波长介于530nm及570 nm之间的绿光，波长介于450nm及490nm之间的蓝光，或是波长小于 400nm的紫外光。
在本发明的另一实施例中，光电元件300、400、500、600、700、700’ 可为一外延元件或一发光二极管，其发光频谱可以通过改变外延叠层单层或 多层的物理或化学要素进行调整。此单层或多层的外延叠层材料可选自铝 (Al)、镓(Ga)、铟(In)、磷(P)、氮(N)、锌(Zn)以及氧(O)所构成群组。活性层 312的结构如：单异质结构(single heterostructure；SH)、双异质结构(double heterostructure；DH)、双侧双异质结构(double-side doubleheterostructure； DDH)、或多层量子阱(multi-quantum well；MQW)结构。再者，调整活性层312量子阱的对数也可以改变发光波长。
在本发明的一实施例中，第一半导体层311与基板30间尚可选择性地 包含一缓冲层(buffer layer，未显示)。此缓冲层介于二种材料系统之间，使 基板30的材料系统“过渡”至第一半导体层311的材料系统。对发光二极管 的结构而言，一方面，缓冲层用以降低二种材料间晶格不匹配的材料层。另 一方面，缓冲层也可以是用以结合二种材料或二个分离结构的单层、多层或 结构，其可选用的材料如：有机材料、无机材料、金属、及半导体等；其可 选用的结构如：反射层、导热层、导电层、欧姆接触(ohmic contact)层、 抗形变层、应力释放(stress release)层、应力调整(stress adjustment)层、 接合(bonding)层、波长转换层、及机械固定构造等。在一实施例中，此缓 冲层的材料可选自氮化铝或氮化镓，且此缓冲层可由溅镀或原子层沉积 (Atomic Layer Deposition,ALD)的方式形成。
第二半导体层313与第二电性电极33之间更可选择性地形成一接触层 (未显示)。具体而言，接触层可以为光学层、电学层、或其二者的组合。光 学层可以改变来自于或进入活性层的电磁辐射或光线。在此所称的「改变」 指改变电磁辐射或光的至少一种光学特性，前述特性包含但不限于频率、波 长、强度、通量、效率、色温、演色性(rendering index)、光场(light field)、 及可视角(angle of view)。电学层可以使得接触层的任一组相对侧间的电压、 电阻、电流、电容中至少其一的数值、密度、分布发生变化或有发生变化的 趋势。接触层的构成材料包含氧化物、导电氧化物、透明氧化物、具有50％ 或以上穿透率的氧化物、金属、相对透光金属、具有50％或以上穿透率的金 属、有机质、无机质、荧光物、磷光物、陶瓷、半导体、掺杂的半导体、及 无掺杂的半导体中至少其一。在某些应用中，接触层的材料为氧化铟锡、氧 化镉锡、氧化锑锡、氧化铟锌、氧化锌铝、与氧化锌锡中至少其一。若为相对透光金属，其厚度较佳地约为0.005μm～0.6μm。
以上各附图与说明虽仅分别对应特定实施例，然而，各个实施例中所说 明或公开的元件、实施方式、设计准则、及技术原理除在彼此显相冲突、矛 盾、或难以共同实施之外，吾人当可依其所需任意参照、交换、搭配、协调、 或合并。虽然本发明已说明如上，然而其并非用以限制本发明的范围、实施 顺序、或使用的材料与制作工艺方法。对于本发明所作的各种修饰与变更， 都不脱离本发明的精神与范围。
Claims (10)
1.一种光电组件，其特征在于，包含：
半导体叠层，包含第一半导体层，活性层形成于该第一半导体层之上以及第二半导体层形成于该活性层之上；
多个边界，裸露出部分该第一半导体层，该多个边界的相邻两边界构成该第一半导体层的一角落；
绝缘层，包含第一开口形成于该第二半导体层之上及多个第二开口形成于该多个边界的一边界裸露的该第一半导体层上；
第三电极，延伸覆盖于该多个第二开口上，通过该多个第二开口以电连接该第一半导体层；以及
第四电极，形成于该第二半导体层上，通过该第一开口以电连接该第二半导体层。
2.一种光电组件，其特征在于，包含：
半导体叠层，包含第一半导体层，活性层形成于该第一半导体层之上以及第二半导体层形成于该活性层之上；
多个边界，裸露出部分该第一半导体层，该多个边界的相邻两边界构成该第一半导体层的角落；
第三电极，形成于该第二半导体层之上，电连接该第一半导体层；以及
多个第四电极，形成于该第二半导体层之上，电连接该第二半导体层，
其中该第三电极包含延伸部，该延伸部位于该多个第四电极之间。
3.如权利要求2所述的光电组件，还包含绝缘层形成于该第二半导体层之上，包含多个第一开口，其中该多个第四电极通过该多个第一开口以电连接该第二半导体层。
4.如权利要求1或3所述的光电组件，还包含沟槽形成于该第一半导体层上且被该第二半导体层所围绕；其中该绝缘层还包含第三开口与该沟槽部分重叠，其中该第三电极经由该第三开口与该第一半导体层电连接。
5.如权利要求1所述的光电组件，还包含多个第一电性电极形成于该第一半导体层上，其中该多个第一电性电极包含第四第一电性电极，该第四第一电性电极形成于多个边界裸露出部分该第一半导体层之上，且包含头端及尾端，尾端不被该第三电极及/或该第四电极所覆盖。
6.如权利要求2所述的光电组件，其中该第三电极包含多个延伸部，该多个延伸部形成凹口，且第四电极位于该凹口内。
7.如权利要求1或2所述的光电组件，还包含一或多个第一电性电极形成于该第一半导体层上，其中该多个第一电性电极互相分离，其中，该多个第一电性电极包含多个第一第一电性电极形成于该多个边界的任一边界上。
8.一种光电组件，其特征在于，包含：
半导体叠层，包含第一半导体层，活性层形成于该第一半导体层之上以及第二半导体层形成于该活性层之上；
多个边界裸露出部分该第一半导体层，该多个边界的相邻两边界构成该第一半导体层的角落；
多个第一第一电性电极形成于该多个边界裸露的该第一半导体层上，其中该多个第一第一电性电极互相分离，且未被该第二半导体层所围绕；
第三电极，形成于该第二半导体层上，其中该第三电极完全不覆盖该多个第一第一电性电极；以及
一或多个第四电极，形成于该第二半导体层上。
9.如权利要求1、2或8所述的光电组件，还包含第二电性电极形成于该第二半导体层之上，其中该第四电极通过该第二电性电极以电连接该第二半导体层。
10.如权利要求1、2或8所述的光电组件，其中自上视观之，该第四电极的上视面积小于该第三电极的上视面积。
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