TW201015744A - Nitride-based semiconductor light-emitting device - Google Patents

Description

201015744 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於—種發光元件’尤指-種氮化齡半導體發光元件。 【先前技術】 按，發光二極體（Light Emitting DiodeLElD)是由半導體材料所製 成=發光7L件’讀具有兩個電極端子，在端子間施加賴，通入極小的 電极，&由電子伽之結合可將剩餘能量以光的形式激發釋^ ,此即發光 -極體之基本發光原理。發光二極體不同於一般白熾燈泡，發光二極體係 屬冷毛光’具絲電量低、（件壽命長、無須暖燈時間及反應速度快等優 ‘、占再加上其體積小、耐震動、適合量產，容胃配合顧上的需求製成極 小或陣列式的元 Γ顯目Γ發光二極體已普遍使胁資訊、輕及賴性電子產品的指示器 〃’’、不置上，成為曰常生活中不可或缺的重要元件。 Ο 為了增加發光—鋪之發光面積，透過特殊的電極®案設計，以增 二極體之發絲積。因f知料二㈣之?型電極覆奸型半導體^ 大^刀之面積，導致發光二極體之發光效率不佳之問題。 的H於上述問題，本發明提供_種氮化物神導體發光元件，透過特殊 發光效=設計，以增加發光二極體之發光面積，進而提升發光二極體之 【發明内容】 極主要目的，係在於提供—種氮化物料導體發光元件，N型電 軸，___、，明純贱元叙發光面積 ⑽J至上述之目的’本發明係提供一種氤化物系半導體發光元件 «亥叙先疋件包含一發光磊晶層、— 件， 該N型電極設於該發光蟲晶層，該^型電電^電極，财型電極及 型電極位於该P型電極之内側，該p 201015744 型電極從該發綠晶層之邊緣向該N型電極呈輻射狀延伸，該㈣電極沿 著該p型電極之内側向内呈輻射狀延伸。 【實施方式】 兹為使t審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進 之瞭解與認識’紐以較佳之實關及配合詳細之朗，說明如後： 一 6月參閱第-及二圖’係本發明之一較佳實例之俯視示意圖及本發明之 ❹

Q 較佳實施例之第-局部剖面示意圖。如圖所示，本實施例提供一種氣化 物系半導體發光元件，第二圖為第一圖之俯視示意圖中Η，之剖面示意 圖’=光70件1包含一發光蟲晶層10、- P型電極12及-N型電極14， 該發光遙晶層1〇包含—N型半導體層m、一發光層⑽及一 p型半導體 層105，該發光層1〇3設於該N型半導體層1〇1，該 練W該P型電極12設於該p型半導體層服，並=== 電極14設於剩彻層仙，並位於該發光層臟該 iN 1•午导體廣1〇1之一側。 由9亥發光骑1之俯視示意圖觀之，該P型電極12包含二凸狀姓槿 121 ^ 121 li；

e J a極14呈輕射狀延伸形成—條狀結構122。於本實施例之該p型 ^極12為—封閉結構’而該N型電極14設於該P型電極12之内側。該N 、H14亦包含二凸狀結構14卜該二凸狀結構141亦設置於對稱位置， 並沿者该P型電極12向内呈健狀延伸形成-條狀結構142，如此該N型 第—區域143及—第二區域145，該第二區域145位於該第 之—側，該p型電極12包含一第—分支123及—第二分支⑵， “刀I23延伸至該Ν型電極14之該第一區域143，該第二分支 延伸至該Ν型電極14之該第二區域145。 支125 插Λ第二圖觀之，該ρ型電極12的截面寬度(wi)與其截面高度⑽之比 於Q. 3輿1G之間，而該P型電極12的戴面寬度(wl)與其截面高度 201015744 ,(hi)之最佳比值係介於G. 5與5之間。該N型電極14的截面寬度⑽錄 截面高度⑽之比值係介於〇. 3與1〇之間，該N型電極14的截面寬度⑽ 與其截面高度⑽之最佳比值係介於〇. 5與5之間。該p型電極12之截面 積係大於該N型電極14之截面積。 另從該俯視圖觀之，該P型電極12之周長係大於該~型電極以之周長， '而該P型電極12及該N型電極14的總面積係小於該發光蟲晶層10之面積 之百分之十五。該p型電極12外側之邊緣與該發光蟲晶層之邊緣間之 距離係介於與300⑽之間，而該p型電極12外側之邊緣與該發光蟲 晶層ίο之邊緣間之最佳距離係介於50仰與15〇㈣之間。該p型電極12 外側之邊緣與該發綠晶層1G之邊賴之距離不大於該p型雜η内侧 之邊緣與該N型電極14外側之邊賴之距離，該p型電極12 _之邊緣 與該N型電極14外側之邊緣間之距離不為—固定值，經由上述條件所得到 之電極圖案，有效增加該發光元件i之發光面積。而本實施例所提供之電 極圖案僅為本發明多個實施例之一。 /卜併參Μ三圓，係本發明之—較佳實施例之第二勤示意圖。如圖 二二第一圖為第一圖中B B’之剖面示意圖，該Ν型電極14之凸狀結構 罪近4Ρ型半導體層105及該發光層1〇3之一邊與該ρ型半導體層服 ❹間，距離係"於〇，1_與崎m之間，而Ν型電極“之凸狀結構⑷靠 玄P 3L半導體層105及該發光層1Q3之-邊與該ρ型半導體層1()5間之 最佳距離係小於20_。而本實施例之該N型電極14之凸狀結構⑷靠近 =p型半導體層1〇5及該發光層103之一邊與該p型半導體層ι〇5間之距 離係大於該第二圖之型電極14之條狀結構142靠近該p型半導體層服 及該發光層103之-邊與該p型半導體層1〇5間之距離，以防止打線偏移。 =閱第四圖’係本發明之另一較佳實施例之剖面示意圖。如圖所示， 承第-圖’該發光元件i包含該發光遙晶層1〇、該p型電極12及該N型電 f 14 ’該發綠晶層1G包含該N型半導體層m、該發光層⑽及該p型 半導體層105,該發光層1G3設於該N型半導體層而，該p型半導體層服 201015744 設於該發光層1G3，該ρ贱極12設於該ρ料 14設於該Ν型半導體層則，並位於該Ν型半導體’制型電極 之一側。而本實施例之發光元件1係於該ρ型電極12 ^ ρ光層103 間更設有-透明導電層16。 ”射型半導體層105 請參閱第五圖，係本發明之另一較佳實施例之剖面示， 承第二圖，該發光元件1包含該發光蟲晶層10、該Ρ型電二:二 極14 ’該ρ型電極12及該Ν型電極14設於該發光 及及Ν型 之發光树Η_發綠晶層n ^實施例 電極及該Ν型電極14相對。 板18该基板18與該Ρ型 徵在’本發提供—航化齡半導·歧件，本發明之特 姐向i Ν ^極設於該ρ型電極内側，該ρ型電極沿著該發光遙晶層之 呈輻射输狀延伸，該Ν型電極沿魏ρ型雜之内側向内 之面^ 如此該Ν型電極因於該ρ型電極之内側，該ν型電極所佔 <面積較小，所以可增加該發光元件讀絲積。 廂述’本發縣實為—具有新酿、進步性及可供產業利用者， 。我國糊法所規定之專射請要件錢，纽法提出發 μ，斫鈞局早日賜准利，至感為禱。 Ο 明與㈣ΐ所述者，僅為本發明之—較佳實施例而已，並非用來限定本發 貫施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精 所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖：本發明之一較佳實施例之俯視示意圖； f一圖·本發明之一較佳實施例之第一剖面示意圖； f—圖·本發明之一較佳實施例之第二部剖面示意圖； 第四圖·本發明之另—較佳實施例之剖面示意圖；及 第五圖.本發明之另一較佳實施例之剖面示意圖。 201015744 【主要元件符號說明】 10 101 103 105 12 121 122 ❹123 125 14 141 142 143 145 16 18 發光元件 發光磊晶層 第一半導體層 發光層 第二半導體層 第一電極 凸狀結構 條狀結構 第一分支 第二分支 第二電極 凸狀結構 條狀結構 第一區域 第二區域 透明導電層 基板

Claims (1)

1. 201015744 十、申請專利範圍： 1. 一種氮化物系半導體發光元件，係包含： 一發光磊晶層； 一 p型電極，設於該發光蟲晶層；以及 一 N型電極，設於該發光蟲晶層，並位於該p型電極之内側； 其中，該P型電極從該發光磊晶層之邊緣向該N型電極呈輻射狀延 伸’該N型電極從該p型電極之内側邊緣向内呈輻射狀延伸。 2. 如申請專利範圍第1項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該發光 羞晶層包含： 一 N型半導體層； 一發光層，設於該N型半導體層；以及 一p型半導體層，設於該發光層。 3. 如申請專利範圍第2項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極係设於該p型半導體層，並與該發光層相對。 4. 如申請專利範圍第3項所述之氮化物系半導體發光元件，更包含： 一透明導電層，設於該P型半導體層及該p型電極之間。 5. 如中請專概圍第2項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該n型 電極係設於該N型半導體層。 6. 如申請專利範圍第i項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極之面積大於該N型電極之面積。 7. 如巾請專利範圍第丨項所述之氮化物系半導體發光元件，其中射型 電極之周長大於該N型電極之周長。 8. 如申請專利範圍第！項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極及該N型電極的總面積係小於該發光层晶層的面積之百分之十五。 9. 如申請專利範圍第}項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外侧之邊緣與崎光蟲晶層之邊_之距離係條一與斷 201015744 10. 如申凊專利範圍帛9項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外側之邊緣與該發光為狀邊賴之最佳距離齡於與 150/zm 之間。 ’、 11. 如申請專利範圍第！項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外側之邊緣無發綠日日日狀邊賴之距料大於該p型電極内 ' 側之邊緣與該N型電極外側之邊緣間之距離。 .12.如申請專利範圍第1項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該_ 電極包含： 一第一區域；以及 —第一區域，位於該第一區域之一側。 13.如申請專利範圍第12項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極包含： 一第一分支，設於該N型電極之該第一區域；以及 一第二分支’設於該N型電極之該第二區域。 如申請專利範圍第！項所述之氮化物系半導體發光元件，更包含： 基板，设於該發光磊晶層，並與該P型電極及該N型電極相對。 瓜如申請專利範圍第丨項所述之氮化物系半導體發光元件，其愧p型 Q 電極為一封閉結構。 16·—種氮化物系半導體發光元件，係包含： 一發光磊晶層； 一 P型電極’設於該發光磊晶層；以及 N型電極，於§亥發光蟲晶層，並位於該p型電極之内側，該n型 電極包含至少一條狀結構及至少一凸狀結構； 其中’該N型電極之該條狀結構靠近該發光蟲晶層之一邊與該發光蟲 晶層間之距離小於該N型電極之該凸狀結構靠近該發光蟲晶層之一 邊與該發光磊晶層間之距離。 Η.如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 201015744 電極包含至少一條狀結構及至少一凸狀結構。 18. 如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極之面積大於該N型電極之面積。 19. 如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該卩型 電極之周長大於該N型電極之周長。 ' 20.如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 . 電極及該N型電極的總面積係小於該發光磊晶層的面積之百分之十五。 21. 如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之距離係介於2am與300" m之間。 22. 如申請專利範圍第21項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之最佳距離係介於5〇"m與 150//m 之間。 、 23. 如中請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極之外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之距離不大於該p型電極 之内側之邊緣與該N型電極之外側之邊緣間之距離。 。 24. 如申請專利範圍第16項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 〇 電極為一封閉結構。 25. —種氮化物系半導體發光元件，係包含： 一發光磊晶層； —P型電極’設於該發光磊晶層；以及 —N型電極，設於該發光磊晶層，並位於該p型電極之内側； 其中，該P型電極之寬度與該p型電極之高度比值係介於〇 3與1〇 之間。 26. 如申請專利範圍帛25項所述之說化物系半導體發光元件，其中該N型 電極之寬度與該N型電極之高度之比值係介於〇 3與1〇之間。 27·如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 12 201015744 電極之寬度與該P型電極之高度之最佳比值係介於0. 5與5之間。 28. 如申請專利範圍第26項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該n型 電極之寬度與該N型電極之高度之最佳比值係介於〇. 5與5之間。 29. 如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極之面積大於該N型電極之面積。 30. 如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件’其中該p型 電極之周長大於該N型電極之周長。 31. 如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極及該N型電極的總面積係小於該發光磊晶層的面積之百分之十五。 32·如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該{)型 電極外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之距離係介於2以讯與3〇〇以 m之間。 33. 如申請專利範圍第32項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之最佳距離係介於卯以瓜與 150仰之間。 34. 如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中咳p型 電極外側之邊緣與該發光磊晶層之邊緣間之距離不大於該p型電極内 φ 側之邊緣與該N型電極外側之邊緣間之距離。 35. 如申請專利範圍第25項所述之氮化物系半導體發光元件，其中該p型 電極為一封閉結構。 “ “ 13