TW201312786A - 發光裝置及其照明系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示了一種發光裝置。發光裝置包括第一區段與第二區段，第一區段包括摻雜第一摻雜物的第一半導體層、摻雜第二摻雜物的第二半導體層與在第一、第二半導體層之間的第一主動層，第二區段包括設置在第一區段上並具有曝露區域的第三半導體層、設置在第三半導體層之曝露區域的其他區域之第四半導體層及在第三、第四半導體層之間的第二主動層，設置在第一半導體層上的第一電極，設置在第四半導體層上的第二電極，及插置在曝率區域之孔洞中以便設置在曝率區域與第二半導體上的第三電極，第三電極電性連接第二、第三半導體層。

Description

發光裝置及其照明系統
本發明與一發光裝置有關。
發光二極體(LEDs)係為發光裝置的典型例子，其係使用化合物半導體的特性將電訊號轉換成紅外線或可見光。如此的發光二極係係應用在家電(home appliances)、遙控器(remote controllers)、電子佈告欄(electronic bulletin boards)、顯示器(displays)及其他各式各樣的自動機器(automated machines)。發光二極體的應用範圍係逐漸地增加。
一般而言，微型的發光二極體(miniature LEDs)係製造成表面黏著型裝置(surface mount device)，以便直接地裝設到一印刷電路板(PCB)上，且因此，用於當作一顯示裝置的一發光燈泡係發展成一表面黏著裝置。表面黏著裝置係可代替傳統的簡單燈泡，並用於不同的色彩啟閉顯示器(color on-and-off displays)及文字/影像顯示器(letter/image displays)。
如此的一發光二極體一般係顯出整流(rectification)特性。因此，當提供交流電給發光二極體時，發光二極體係依據電流方向而重複地開啟/關閉(turned on/off)，因而在連續發光上具有困難，且會由於反向電流(reverse current)而造成傷害(damage)。
於是，近來係已帶領了針對直接將一發光二極體連接 到一交流電源的不同研究。
本發明係提供一發光裝置，係包括：一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層；一第一電極，設置在該第一半導體層上；一第二電極，設置在該第四半導體層上；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
本發明另提供一發光裝置，係包括：一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位 在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，一第一溝渠係從該第四半導體層形成到該第一半導體層；一第一電極，插置在該第一溝渠中，以便設置在該第一溝渠之該第一半導體層的一曝露部位；一第二電極，電性連接到該第四半導體層與該第一電極；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
本發明另再提供一發光裝置，係包括：一導電支撐元件；一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)並設置在該導電支撐元件上的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，一第二溝渠係從該第一半導體層形成到該第四半導體層；一第一電極，設置在該導電支撐元件與該第一半導體層之間上，且該第一電極係電性連接到該第一半導體層；一第二電極，設置在該第二溝渠中，且該第二電極係電性連接到該第四半導體層及該第一電極；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層 及該第三半導體層。
本發明更提供一發光裝置，係包括：一導電支撐元件，包括一第一支撐部及與該第一支撐部相間隔的的一第二支撐部；一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)並設置在該第一支撐部及該第二支撐部上的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上並摻雜有該第一摻雜物的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，一第二溝渠係形成在第一支撐部上，以從該第一半導體層延伸到該第四半導體層，且其中，一第三溝渠係形成在該第二支撐部，以從該第一半導體層延伸到該第三半導體層；一第一電極，設置在該第一支撐部與該第一半導體層之間上，且該第一電極係電性連接到該第一支撐部與該第一半導體層；一第二電極，設置在該第二溝渠中，且該第二電極係電性連接到該第四半導體層及該第一電極；以及一第三電極，係設置來接觸到在第三溝渠內之該第二半導體層與該第三半導體層的曝露部位，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
雖然本發明使用了幾個較佳實施例進行解釋，但是下 列圖式及具體實施方式僅僅是本發明的較佳實施例；應說明的是，下面所揭示的具體實施方式僅僅是本發明的例子，並不表示本發明限於下列圖式及具體實施方式。
每一層的厚度或尺寸係可被放大、忽略或示意表示，以方便及清楚說明。每一元件的尺寸可不一定表示其實際尺寸。
所需知道的是，當一元件提到在另一元件之「上」(on)或「下」(under)時，其係可直接地在元件之上/下，及/或可有一或更多元件存在其間。當一元件提到在「上」(on)或「下」(under)時，「在元件之下」係與「在元件之上」一樣可包括所依據的該元件。
一實施例係可參考其伴隨的圖式進行詳細說明。
圖1係表示本發明一發光裝置之一第一實施例的結構示意圖，以及圖2係表示如圖1所示之發光裝置之一切面的結構示意圖。
請參考圖1及圖2，發光裝置100係可包括一支撐元件(support member)110以及設置在支撐元件110上的一發光結構(light emitting structure)。發光結構係可包括一第一區段120以及設置在第一區段120上的一第二區段130。 第一區段120係包括摻雜有一第一摻雜物的一第一半導體層122、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層126以及在第一半導體層122與第二半導體層126之間的一第一主動層124。第二區段130係包括摻雜有第一摻雜物並具有一曝露區域(圖未示)的一第三半導體層132、摻雜有第二摻雜物並設置在第三半導體層132之曝露區域之以外區域之 上的一第四半導體層136以及在第三半導體層132與第四半導體層136之間的一第二主動層134。發光裝置100係可進一步包括一第一電極142、一第二電極144以及一第三電極146，第一電極142及一第二電極144係分別地電性連接到第一半導體層122及第四半導體層136，第三電極146係電性連接第二半導體層126及第三半導體層132，且第三電極146係插入穿孔在曝露區域之一孔洞(圖未示)中，以便設置在第三半導體層132上。
支撐元件110係可為導電性的或非導電性的，舉例來說，其係可由選自以下至少其一所形成：氧化鋁(Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鍺(Ge)以及三氧化二鎵(Ga2O3)。
在第一實施例中，支撐元件110係描述成非導電性的。
為了能夠濕式清洗以從其一表面移除外來的異物(foreign substances)並加強光萃取率(Light extraction efficiency)，支撐元件110係可圖案化以形成一圖形化藍寶石晶圓基板(PSS，Patterned Sapphire Substrate)，但並不以此為限。
支撐元件110係可由適於保證容易熱輻射(easy heat radiation)的一材料所形成，藉此以加強熱穩定性(thermal stability)。
用以加強光萃取率的一抗反射層(anti-reflective layer)(圖未示)係可設置在支撐元件110上。抗反射層係指如一抗反射(Anti-Reflective，AR)塗佈層(coating layer)，且 基本上係應用於從複數個介面(interfaces)所反射之光線的干涉(interference)。更特別地是，從不同介面所反射之光線的相位(phase)係移動一個180度角的角度，以便於偏置(offset)，其係可將反射光線的強度減弱，但並不以此為限。
一緩衝層(buffer layer)112係可設置在支撐元件110上，並用於解除在支撐元件110與發光結構之間的晶格不匹配(lattice mismatch)，且用以能夠易於複數個半導體層的長成。
一單一結晶層(single crystal layer)型態的緩衝層112係可長成在支撐元件110上。單一結晶緩衝層112係可加強發光結構的結晶體(crystallization)以長成在緩衝層112上。
特別地，緩衝層112係可長成在一低溫氣壓之下，且舉例來說，係可選自以下一材料所形成：氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鋁(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)以及氮化銦鋁鎵(InAlGaN)，並可為以下型態：氮化銦鋁堆疊(AlInN stack)、氮化銦鎵/氮化鎵堆疊(InGaN/GaN stack)、銦鋁氮鎵/氮化銦鎵/氮化鎵堆疊(AlInGaN/InGaN/GaN stack)等等，但並不以此為限。
包括第一半導體層122、第一主動層124及第二半導體層126的第一區段120，係可形成在緩衝層112上。
第一半導體層122係可為一n型半導體層，且可提供若干電子(electrons)給第一主動層124。
在一例子中，假設第一半導體層122係為一氮化基半導體層(nitride based semiconductor layer)，第一半導體層 122係可形成具有下列化學式之一化合物的一半導體材料：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第一半導體層122係可由選自下列其中一材料所形成：氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、銦鋁氮鎵(InAlGaN)、氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第一半導體層122係可摻雜有一n型摻雜物，例如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)、碲(Te)等等。
在另一例子中，假設第一半導體層122係為一氧化鋅基(zinc oxide based)半導體層，第一半導體層122係可由具有以下化學式之一化合物的一半導體材料所形成：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第一半導體層122係可由選自下列其中一材料所形成：氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(AlO)、氧化鋁鋅(AlZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦(InO)、銦鋁鋅氧化物(InAlZnO)、氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第一半導體層122係可摻雜一n型摻雜物，例如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)、碲(Te)等等。
係可更進一步在第一半導體層122下方提供一未摻雜的半導體層(圖未示)，但並不以此為限。
未摻雜的半導體層係用於加強第一半導體層122的結晶體(crystallization)，並可與第一半導體層122相同而不具有比第一半導體層122更低的導電率，因為並未摻雜有一n型摻雜物。
第一主動層124係可設置在第一半導體層122上。第一主動層124係可由一III-V族化合物半導體材料所形成，以具有一單一層或多層量子井結構(quantum well structure)、一量子線結構(quantum wire structure)、一量子點結構(quantum dot structure)等等。
在一例子中，假設第一主動層123具有一氮基(nitride based)半導體層，其係具有一量子井結構的話，第一主動層124係可具有一單一量子井結構，此單一量子井結構係包括一井層及一障壁層(barrier layer)，此井層(well layer)係具有以下化學式的一化合物：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)，此障壁層係具有以下化學式的一化合物：InaAlbGa1-a-bN(0≦a≦1，0≦b≦1，0≦a+b≦1)。
在另一例子中，假設第一主動層124具有一氧化鋅基(zinc oxide based)半導體層，其係具有一量子井結構的話，第一主動層124係可具有一單一量子井結構，包括一井層(well layer)及一障壁層(barrier layer)，此井層(well layer)係具有以下化學式的一化合物：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)，此障壁層係具有以下化學式的一化合物：InaAlbZn1-a-bN(0≦a≦1，0≦b≦1，0≦a+b≦1)。
井層係可由一材料所形成，此材料具有比障壁層更低的能隙(band gap)。
假若第一主動層124具有一多量子井結構(multiple quantum well structure)的話，則各個的井層(圖未示)及各個障壁層(圖未示)係可具有不同化合物、厚度以及能隙，但並不以此為限。
一導電披覆層(conductive clad layer)(圖未示)係可形成在第一主動層124上方或者是下方。導電披覆層(圖未示)係可形成一氮化鋁鎵基(AlGaN-based)或氧化鋁鋅基 (AlZnO-based)半導體，且可具有比第一主動層124更大之能隙。
第二半導體層126係可形成在第一主動層124上，且係可為一p型半導體層，以提供若干電子給第一主動層124。
在一例子中，假設第二半導體層126係為一氮基(nitride based)半導體層的話，此第二半導體層126係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第二半導體層126係可由選自以下其中之一材料所組成：氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、銦鋁氮鎵(InAlGaN)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第二半導體層126係可摻雜有一p型摻雜物，例如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、銫(Sr)、以及鋇(Ba)等等。
在另一例子中，假設第二半導體層126係為一氧化鋅基(zinc oxide based)半導體層的話，此第二半導體層126係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第一半導體層122係可由選自以下其中之一材料所組成：氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(AlO)、氧化鋁鋅(AlZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦(InO)、銦鋁鋅氧化物(InAlZnO)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第二半導體層126係可摻雜有一p型摻雜物，例如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、以及鋇(Ba)等等。
舉例來說，如上所述的第一半導體層122、第一主動層124以及第二半導體層126，係可使用以下方法所形成，但並不以此為限：有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)、分子束磊晶法(MBE)、氫化物氣相沈積法(HVPE)、濺鍍(sputtering)等等。
包含在第一半導體層122及第二半導體層126中的摻雜物，係可具有均勻或不均勻的濃度。換句話說，複數個半導體層係可在一寬廣的摻雜濃度範圍內各自地形成，但並不以此為限。
或者是，第一半導體層122係可為一p型半導體層，第二半導體層126係可為一n型半導體層，而包括一n型或p型半導體層的一附加的半導體層(圖未示)，係可形成在第二半導體層126上。因此，第一區段120之發光結構係可具有以下至少一接面結構(junction structure)：np、pn、npn以及pnp。
包括有第三半導體層132、第二主動層134以及第四半導體層136的第二區段130，係可形成在第一區段120上。
第三半導體層132係可設置在第二半導體層126上，且可以與第一半導體層122相同的方法摻雜有一n型摻雜物。
特別地是，第三半導體層132係可為一n型半導體層，並可提供若干電子(electrons)給第二主動層134。
在一例子中，假設第三半導體層132係為一氮基 (nitride based)半導體層的話，此第三半導體層132係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第三半導體層132係可由選自以下其中之一材料所組成：氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、銦鋁氮鎵(InAlGaN)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第一半導體層122係可摻雜有一n型摻雜物，例如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)、以及碲(Te)等等。
在另一例子中，假設第三半導體層132係為一鋅基(zinc based)半導體層的話，第一半導體層122係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第一半導體層122係可由選自以下其中之一材料所組成：氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(AlO)、氧化鋁鋅(AlZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦(InO)、銦鋁鋅氧化物(InAlZnO)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第一半導體層122係可摻雜有一n型摻雜物，例如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)、以及碲(Te)等等。
第二主動層134係可設置在第三半導體層132上。第二主動層134係可由III-V族混合物半導體材料所形成，以具有一單一或多個量子井結構、一量子線結構、一量子點結構等等。
在一例子中，假設第二主動層134具有一氮基(nitride based)半導體層，其係具有一量子井結構的話，第二主動層 134係可具有一單一量子井結構，此單一量子井結構係包括一井層及一障壁層(barrier layer)，此井層(well layer)係具有以下化學式的一化合物：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)，此障壁層係具有以下化學式的一化合物：InaAlbGa1-a-bN(0≦a≦1，0≦b≦1，0≦a+b≦1)。
在另一例子中，假設第二主動層134具有一氧化鋅基(zinc oxide based)半導體層，其係具有一量子井結構的話，第二主動層134係可具有一單一量子井結構，包括一井層(well layer)及一障壁層(barrier layer)，此井層(well layer)係具有以下化學式的一化合物：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)，此障壁層係具有以下化學式的一化合物：InaAlbZn1-a-bN(0≦a≦1，0≦b≦1，0≦a+b≦1)。
此井層係可由具有一材料所形成，此材料具有比障壁層更低的能隙(band gap)。
假若第二主動層134具有一多量子井結構(multiple quantum well structure)的話，則各個的井層(圖未示)及各個障壁層(圖未示)係可具有不同化合物、厚度以及能隙，但並不以此為限。
一導電披覆層(conductive clad layer)(圖未示)係可形成在第二主動層134上方或者是下方。導電披覆層(圖未示)係可形成一氮化鋁鎵基(AlGaN-based)或氧化鋁鋅基(AlZnO-based)半導體，且可具有比第二主動層134更大之能隙。
第四半導體層136係可形成在第二主動層134上，且係可為一p型半導體層，以提供若干電子給第二主動層 134。
在一例子中，假設第四半導體層136係為一氮基(nitride based)半導體層的話，此第四半導體層136係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第四半導體層136係可由選自以下其中之一材料所組成：氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、銦鋁氮鎵(InAlGaN)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第四半導體層136係可摻雜有一p型摻雜物，例如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、銫(Sr)、以及鋇(Ba)等等。
在另一例子中，假設第四半導體層136係為一氧化鋅基(zinc oxide based)半導體層的話，此第四半導體層136係可由具有以下化學式的一化合物的一半導體材料所組成：InxAlyZn1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。舉例來說，第四半導體層136係可由選自以下其中之一材料所組成：氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(AlO)、氧化鋁鋅(AlZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦(InO)、銦鋁鋅氧化物(InAlZnO)、以及氮化銦鋁(AlInN)等等。再者，第四半導體層136係可摻雜有一p型摻雜物，例如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、以及鋇(Ba)等等。
舉例來說，如上所述的第三半導體層132、第二主動層134以及第四半導體層136，係可使用以下方法所形成，但並不以此為限：有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積(PECVD)、分子 束磊晶法(MBE)、氫化物氣相沈積法(HVPE)、濺鍍(sputtering)等等。
包含在第三半導體層132及第四半導體層136中的摻雜物，係可具有均勻或不均勻的濃度。換句話說，複數個半導體層係可在一寬廣的摻雜濃度範圍內各自地形成，但並不以此為限。
或者是，第三半導體層132係可為一p型半導體層，第四半導體層136係可為一n型半導體層，而包括一n型或p型半導體層的一附加的半導體層(圖未示)，係可形成在第四半導體層136上。因此，第二區段130之發光結構係可具有以下至少一接面結構(junction structure)：np、pn、npn以及pnp。
第一區段120及第二區段130係可一體成型所組成，且舉例來說，係可以一單一長成流程(single growth process)依序地生長，但並不以此為限。
因此，第一區段120及第二區段130係可由相同材料所形成，但並不以此為限。如上所述，第一區段120及第二區段130係分別地具有以下至少一種接面結構：np、pn、npn以及pnp。因此，發光裝置100係可具有以下至少一種接面結構，但並不以此為限：npnp、nppn、npnpn、nppnp、pnnp、pnpn、pnnpn、pnpnp、npnnp、npnpn、npnnpn、npnpnp、pnpnp、pnppn、pnpnpn、以及pnppnp。
第一區段120及第二區段130係可發射不同波長的光線，且可發射不同的光量(quantities of light)。
舉例來說，考慮到由穿經第二區段130所造成的損 失，從第一區段120所發射出的光量係可大於從第二區段130所發射出的光量。
為此，第一區段120的一厚度係可等於或大於第二區段130的一厚度，但並不以此為限。
第一區段120及第二區段130係可具有不同架構、材質、厚度、成分(compositions)以及尺寸，但並不以此為限。
在第一實施例中，雖然係已描述發光結構為第一區段120及第二區段130的一堆疊(stack)，但是以可為三個或更多區段進行堆疊，並不以此為限。
第一電極142係可設置在第一半導體層122上，第二電極144係可設置在第四半導體層136上，以及第三電極146係可設置在第二半導體層126及第三半導體層132上。
第一電極142係可設置在第一半導體層122的一非重疊區(圖未示)上，此係第一半導體層122並未與第一主動層124、第二半導體層126以及第二區段130重疊處，且係曝露在外側。
在此例中，非重疊區係可藉由將第一區段120及第二區段130的側表面進行蝕刻(etching)，以使第一半導體層122的一部分曝露在外側來獲得，但並不以此為限。
第二電極144係可設置在第四半導體層136上，並可經由一導線(wire)(圖未示)以及一連接電極(connecting electrode)(圖未示)電性連接到第一電極142。此係將於後詳述。
第三電極146係可插入到穿孔(圖未示)中，此穿孔係鑿孔在第三半導體層132的曝露區域，以便第三電極146 的一部分設置在第三半導體層132的曝露區域上，且其他部分係設置在第二半導體層126上。就其本身而論，第三電極146係可電性連接到第二半導體層126及第三半導體層132。
穿孔的深度係可在一範圍內，此範圍係為第三半導體層132在曝露區域之一厚度的1到3倍，而且穿孔的寬度係可在一範圍內，此範圍係為曝露區域之一寬度的0.3到0.9倍，但並不以此為限。
第三半導體層132的曝露區域係可藉由蝕刻所獲得，其係與如上所述之第一半導體層122的非重疊區域的方法相同，但並不以此為限。
特別地是，雖然第三電極146係如圖繪示之設置在第二半導體層126的一表面上，但是第三電極146係可設置在第二半導體層126內。
換句話說，第二半導體層126係可提供位在相對應穿孔之一位置的凹陷處(圖未示)，且第三電極146係可容置在此凹陷處，以便電性連接到第二半導體層126的一內表面。
凹陷處的一寬度係可在一範圍，此範圍為穿孔之一寬度的0.5到1倍，但並不以此為限。
曝露區域及非重疊區域係可藉由一特定蝕刻製程來獲得，且此蝕刻製程係可為一濕蝕刻製程或一乾蝕刻製程，但並不以此為限。
舉例來說，蝕刻製程係可為一平台蝕刻製程(mesa etching method)。特別地是，第一區段120的一部分係可常 用第一平台蝕刻，以便使第一半導體層122的非重疊區域曝露，以及第二區段130的一部分係可常用第二平台蝕刻，以便使第三半導體層132的曝露區域曝露
第一電極142、第二電極144及第三電極146係可由一導電材料所形成，舉例來說，一材料係選自下列其一：銦(In)、鈷(Co)、矽(Si)、鍺(Ge)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)、錸(Re)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎢(W)、鈦(Ti)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈮(Nb)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銅(Cu)及鎢鈦合金(WTi)，或者是包含其合金，且係可一透光導電材料，例如氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅銦錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化錫銻(ATO)等等的材料，但並不以此為限。
第一電極142、第二電極144及第三電極146三者中至少其一係可具有一單一層或者是多層型態，但並不以此為限。
雖然發光裝置100的第一區段120及第二區段130係如圖1及圖2所示具有平坦的側表面，但是第一區段120及第二區段130各自均可在其至少一側表面上提供有一第一光萃取圖案(圖未示)，以避免光線的全反射，其係可避免光線在第一區段120及第二區段130被發射或被重新吸收。
再者，雖然支撐元件110係繪示如具有平坦的上表面及側表面，但是一第二光萃取圖案(圖未示)係形成在上表面及側表面置紹其一之上。
第一光萃取圖案係可形成在第一區段120及第二區段130的至少一側表面上，或者是係可形成在第一區段120及第二區段130的若干或所有側表面之上，但並不以此為限。
第一光萃取圖案係可藉由光電化學蝕刻(PEC etching，Photo Electro Chemical etching)或使用如氫氧化鉀(KOH)溶液之蝕刻溶液的濕蝕刻，而可形成在第一區段120及第二區段130的至少一側表面上。
在本例中，第一光萃取圖案係可具有在一範圍中的一長度，此範圍係為0.1μm到3μm，且係可由隨機及不規則的隆起部(ridges)所界定。
第一光萃取圖案係可包括以下至少其一：一織紋圖案(textured pattern)、一隆起圖案(ridged pattern)以及一凹凸不平圖案(uneven pattern)。
第一光萃取圖案的截面係可具有不同形狀，例如圓柱形(cylindrical shape)、多稜柱形(polyprismatic shape)、圓錐形(conical shape)、多角錐形(polypyramidal shape)、截錐形(truncated conical shape)、以及截多角錐形(truncated polypyramidal shape)等等，但並不以此為限。
在本實施例中，第一區段120及第二區段130係可具有以支撐元件110的表面為基礎的一角度，其範圍係在50度角到90度角，但並不以此為限。
第二光萃取圖案係可在支撐元件110的製造期間，由一特定蝕刻製程以及一雷射刻劃製程(laser scribing process)等等所形成。
特別地是，第二光萃取圖案係可具有以下至少一形狀：半圓形、多邊形以及角狀(horn-like shape)，但並不以此為限。
圖3係表示如圖1所示當提供正向偏壓(forward bias)給發光裝置時的發光操作的結構示意圖，以及圖4係表示如圖1所示當提供反向偏壓(reverse bias)給發光裝置時的發光操作的結構示意圖。
如圖3及圖4所示的一交流電源係以其一側而可電性連接到第三電極146，且係以其另一側而可電性連接到第一電極142及第二電極144。
第一半導體層122及第三半導體層132係描述成n型半導體層，且第二半導體層126及第四半導體層136係描述成p型半導體層。
請參考圖3，假若從交流電源之正向偏壓的正半週期(positive half cycle)係提供給第三電極1465的話，第二半導體層126係可將電洞注入到第一主動層124且第一半導體層122係可將電子注入到第一主動層124，藉此，發光裝置100係可經由在第一區段120之第一主動層124進行電子-電洞耦合而發射光線。
在本例中，第一區段120係可界定出一電流通道路徑(current passage path)，係從第二半導體層122到第一半導體層122，因而係可允許第一電流I1從第三電極146流通過第一電極142。
亦即，從交流電源之正向偏壓的正半週期期間，電流通過路徑係可界定來提供從p型半導體層到n型半導體層 的第一電流I1。
請參考圖4，假若從交流電源之反向偏壓的負半週期係提供到第二電極144的話，第四半導體層136係可將電洞注入到第二主動層134且第三半導體層132係可將電子注入到第二主動層134，藉此，發光裝置100係可經由在第二區段130之第二主動層134進行電子-電洞耦合而發射光線。
在本例中，第二區段130係可界定出一電流通道路徑(current passage path)，係從第四半導體層136到第三半導體層132，因而係可允許第二電流I2從第二電極144流通過第三電極146。
在此，正向偏壓的正半週期以及反向偏壓的負半週期係可在一接地電壓(ground voltage)的基礎上相互等於。
更特別地是，在反向偏壓的負半週期期間，一大的電位差(great electric difference)係可發生在交流電源的一側及另外一側。因此，反向偏壓的負半週期係可表現出在p型及n型半導體層之間與正向偏壓之正半週期的相同電流。
亦即，從交流電源之反向電壓的負半週期期間，電流通道路徑係可界定來提供從p型半導體層到n型半導體層的第二電流I2。
如圖3及圖4所繪示，發光裝置100係可在同時接收從交流電源之正向偏壓及反向偏壓之中以發射光線。
因此，在交流電供應期間，發光裝置100並不需要一分離的整流電路(rectifier circuit)，且發光裝置100的數量 係可依據發光裝置100所耗費的電壓而決定。
以一單一晶片之型態的發光裝置100係可在同時接收正向偏壓及反向偏壓之中以發射光線，藉此，顯現出在其每一單元區域基礎(per unit area basis)上增加發光效率(light emission efficiency)。
再者，由於發光裝置100係相對於正向偏壓及反向偏壓而界定出電流通道路徑，因此發光裝置100係可避免因靜電放電(ESD)所造成的損害，且可不需要一分離的靜電放電保護裝置(separate ESD protecting device)。
圖5係表示對應於如圖2所示之發光裝置的一第一主動層之一區塊P1的截面之放大示意圖，圖6及圖7係表示如圖5所示之第一主動層的一能帶間隙之一實施例的視圖。
請參考圖5，發光裝置100的第一主動層124係可具有一多量子井結構。舉例來說，第一主動層124係可包括第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3、第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層B3。
在圖5中，第一主動層124係繪示如具有一多量子井結構，且第二主動層134係繪示如具有與第一主動層124的相同結構。
第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3、第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層B3係可交互地相互堆疊。
雖然圖5係繪示第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3、第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層 B3交互地相互堆疊，但並不以此為限。
第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3、第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層B3係可提供為任意數，且係亦可具有任意排列。再者，如上所述，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3、第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層B3係可具有不同材料混合比率、不同能隙(energy band gap)、以及不同厚度，但並不以此為限。
請參考圖6及圖7，第三井層Q3係可具有比第一井層Q1及第二井層Q2更大的能隙。
當第一主動層124鄰近第二半導體層126的第三井層Q3矽具有比第一井層Q1及第二井層Q2更大的能隙時，其係可能保證在第二半導體層126中的電洞容易移動(easy hole movement)，並相對於第一井層Q1及第二井層Q2而言能加強電洞注入效率(hole injection efficiency)。
再者，當第三井層Q3的能隙係大於第一井層Q1及第二井層Q2的能隙且小於第一障壁層B1、第二障壁層B2以及第三障壁層B3的能隙時，其係可能解除由第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3與第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3之間之一能隙所造成中介層(interlayer)壓力的產生，其中，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的能隙係大於第二半導體層126，第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3的能隙係小於第二半導體層126，其係可進一步加強發光裝置100的發光可靠度(light emission reliability)。
如上所述，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3係可具有一組成成分：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。
當在第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3中的銦(In)濃度增加時，則能隙係可降低，而當在第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3中的銦(In)濃度減少時，則能隙係可增加。
舉例來說，在第三井層Q3中的銦(In)濃度係可在一範圍中，此範圍係為在第一井層Q1及第二井層Q2之銦(In)濃度的90%到99%。
在本例中，假若在第三井層Q3的銦(In)濃度係小於90%的話，第三井層Q3的能隙係非常大，且因此係可增加第三井層Q3與第一井層Q1及第二井層Q2之間的晶格常數差(lattice constant difference)，導致結晶體的惡化(deterioration of crystallization)。假若在第三井層Q3的銦(In)濃度係大於99%的話，第三井層Q3與第一井層Q1及第二井層Q2之間並沒有能隙差(energy band gap different)，其係在電洞注入與結晶化的改善上具有較少的影響。
銦(In)濃度係可以以下任一方式表示：一莫耳比(mole ratio)、一體積比(volume ratio)、以及一重量比(mass ratio)，但並不以此為限。
如上所述，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3係可具有一組成成分：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁 層B3係可具有一組成成分：InaAlbGa1-a-bN(0≦a≦1，0≦b≦1，0≦a+b≦1)。氮化銦(InN)的晶格常數係大於氮化鎵(GaN)的晶格常數，且當在第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3中的銦(In)濃度增加時，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的晶格常數會增加，造成在第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3與第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3之間的一增加的晶格常數差。此係可大大地增加中介層的色斑(strain)，也因此增加偏振(polarization)，導致一加強的內部電場。因而，由於當能隙係因電場而彎曲而產生一三角形能井(potential well)且電子或電洞係可集中在三角形能井(potential well)，因此電子及電洞的再耦合(re-coupling)係可被惡化。
由於方向性及在第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3與第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3之間的晶格常數差，因此偏振係可因壓力而為壓電偏振(piezoelectric polarization)。
更特別地是，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3與第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3的構成材料係具有高的壓電係數，也因此可造成特別大的偏振，甚至是藉由低色斑(low strain)。由二偏振所造成的一靜電場係可改變量子井結構的能隙，會造成電子或電洞之分佈中的失真(distortion)。此係指如量子侷限史塔克效應(Quantum Confined Stark Effect，QCSE)，並係可惡化發光裝置之內部量子效應，此發光裝置係經由電子及電洞的再耦合而發射光線並可在發光裝置的電性及光學特性上具有 負影響，例如紅位移發射光譜等等。
在某些實施例中，當第三井層Q3的濃度降低並因此其晶格濃度降低時，係可降低在第一障壁層B1、第二障壁層B2、第三障壁層B3與第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3之間的晶格常數差。因此，如上述三角形能井的產生係可被降低且電子與電洞的再偶合係可被增加，藉此，係可加強發光裝置100的發光效率。
此外，當鄰近第二半導體層126的第三井層Q3係具有大的能隙且因此具有一高能障壁(high potential barrier)時，第三井層Q3係可顯現出相對從第二半導體層126注入之電洞的低阻抗(low resistance)，藉此，達到電洞路徑擴散(hole path diffusion)。電洞路徑擴散係可允許電子及電洞在第一主動層124的一進一步增加區域的再耦合，其係可加強電子與電洞的再耦合效率，且因此可加強發光裝置100的發光效率。
具有一大能隙之第一主動層124的第三井層Q3係可攔截晶體缺陷(crystallization defects)的增殖(propagation)，且因此改善第二半導體層126的晶體缺陷，其係可加強發光裝置100的發光效率。
如圖7所示，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的能隙係依序增加。
更特別地是，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的銦(In)濃度係可從第一井層Q1到第三井層Q3依序降低。
當第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的能隙係 隨著到注入有電洞之第二半導體層126之距離減少而增加時，其係可能加強第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的電洞注入效率，並加強發光裝置100的發光效率。
第一主動層124的第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3之厚度及能隙係可不同於第二主動層134的第一井層、第二井層、第三井層(圖未示)的厚度及能隙，但並不以此為限。
舉例來說，在井層發射之光線的能階方程式係表示如下：
在本例中，L係表示井層的厚度d1及d2。因此，第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3越厚，則從第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3發射光線之能階更低。
當第一主動層124的第一井層Q1、第二井層Q2、第三井層Q3的厚度係不同於第二主動層134的第一井層、第二井層、第三井層，第一區段120及第三區段130係可發射不同波長的光線。
舉例來說，第一區段120係可發射藍光且第二區段130係可發射綠光，藉此，發光裝置100係可發射多種顏色的光線，且係亦可經由多種顏色之光線的重疊而發射白光，而無需使用一個別的光觸媒(photo catalyst)，例如一螢光物質(圖未示)。
圖8係表示對應於如圖2所示之發光裝置的一第二電極之一區塊P2的截面之放大示意圖。
雖然圖8係繪示第二電極144，但是第一電極142及 第三電極146係可具有與第二電極144相同架構，且第一電極142及第三電極146其中任一可具有與第二電極144不同之架構，但並不以此為限。
在圖8中，第一電極142、第二電極144、第三電極146係繪示如具有相同的通層型態。
第二電極144係可包括一黏著層144a、一反射層144b、一保護層144c、以及一結合層(bonding layer)144d。
反射層144b係可由銀(Ag)及一銀合金所形成。
當反射層144b係包含具有高反射率的銀(Ag)時，其係可能提高第二電極144的反射率，其係可加強發光裝置100的發光效率。當反射層144b係由一銀合金所形成時，其係可能避免如根據第二電極144之熱處理的一電壓以及由於接觸電位差等等所造成的電偶腐蝕(galvanic corrosion)。
舉例來說，在本例中，第四半導體層136係為一n型半導體層，假若反射層144b係由銀(Ag)所形成的話，其係在第二電極144與第四半導體層136之間難以達到一歐姆接觸(ohmic contact)。然而，假若反射層144b係由銀合金所形成的話，其係可能達到一歐姆接觸，其係如由於存在銀(Ag)時之高反射率。
銀合金係可包含銀及以下至少一種元素：銅(Cu)、錸(Re)、鉍(Bi)、鋁(Al)、鋅(Zn)、鎢(W)、錫(Sn)、銦(In)、以及鎳(Ni)，但並不以此為限。銀合金係可以在溫度100℃到700℃以形成合金處理所形成。
第四半導體層136係可包含50重量百分比或更多濃度的銀(Ag)，但並不以此為限。
黏著層144a係可由以下至少其一所形成：鉻(Cr)、鈦(Ti)、釩(V)、鉭(Ta)以及鋁(Al)，且其可不僅用於加強在第二電極144與第四半導體層136之間的黏性，亦可限制熱處理期間包含在反射層144b中之銀(Ag)的過度的擴散極移動。
保護層144c係可由以下至少其一所形成：鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鎢(W)、鈷(Co)以及銅(Cu)，且係可用於限制從外側傳入之過度的氧氣(oxygen)以及擴散過度的銀粒子到外側，藉此，避免銀(Ag)的結塊(agglomeration)以及氣穴現象(cavitation)。
黏著層144a、反射層144b以及保護層144c係可依序地沉積或者是係可在同一時間形成，但並不以此為限。
或者是，黏著層144a及反射層144b係可依序地沉積或可在同一時間形成，但並不以此為限。
在本例中，黏著層144a及反射層144b係混合，其係可形成具有AgxMyAz(1≧x≧0.5)之一組成成分的一單一層。
當在具有如上所述之架構的第二電極144上的形成熱處理(performing thermal treatment)時，第二電極144係可用低接觸阻抗及強黏著力而接合到第四半導體層136。
由於熱處理的第二電極144係沒有電偶腐蝕，且黏著層144a及保護層144c係可避免由熱處理所造成之銀粒子的擴散，第二電極144係可維持由於銀之存在的極大反射率。
當發光裝置100係裝設在發光裝置封裝(圖未示)中 時，結合層144d係可接合到一導線(wire)或一導線架(lead frame)，導線或導線架係連接來從外側提供電力。舉例來說，結合層144d係可由一金(Au)或一金合金所形成，但並不以此為限。
圖9到圖18係表示如圖1所示之發光裝置的不同架構之實施例的結構示意圖。
圖9及圖10係繪示實施例，其係相對於如圖1及圖2所示的發光裝置100之第一電極142與第二電極144。
特別地是，如圖9及圖10所示的發光裝置100係可包括一連接電極(connecting electrode)148，係使第一電極142及第二電極144相互地電性連接。
首先，請參考圖9，使用來將第一電極142及第二電極144相互地電性連接的連接電極148，係可設置在與發光裝置100的第一區段120與第二區段130之側表面間隔一距離。
雖然實施例係將連接電極148繪示成一分離的電極，但是連接電極148係可為第一電極142及第二電極144任何之一的延伸，但並不以此為限。
在本例中，連接電極148係可與第一區段120及第二區段130的側表面間隔1μm或更多的一距離，其係可降低第一區段120及第二區段130之間短路的風險。
如圖10所示的發光裝置100係可包括一保護層149，其係在連接電極148與第一區段120及第二區段130的側表面之間。
相對於圖9並如上所述，保護層149係可避免連接電 極148與第一區段120及第二區段130之間的短路，且係可維持比如圖9所示之發光裝置100更佳的穩定性。
保護層149係可由一電性絕原材料所形成，舉例來說，選自下列其中之一：二氧化矽(SiO2)、氧化矽(SiOx)、氮氧化矽(SiOxNy)、氮化矽(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiOx)、二氧化鈦(TiO2)、鈦(Ti)、鋁(Al)、以及鉻(Cr)，但並不以此為限。
如圖11到圖13的發光裝置100係可包括一透光電極層(light transmissive electrode layer)160，其係在如圖1及圖2所示中發光裝置100的第二區段130之上。
首先，請參考圖11，發光裝置100係可包括一透光電極層(light transmissive electrode layer)160，其係在第二區段130之第四半導體層136與第二電極144之間。
在本例中，透光電極層160係可改善提供到第二電極144之電流的傳播(spreading)，藉此，保證電流容易擴散到第四半導體層136。
透光電極層160係可由一透光導電材質所形成，例如氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅銦錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵鈦(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、以及氧化錫銻(ATO)等等，但並不以此為限。
請參考圖12，透光電極層160係可具有一穿孔(圖未示)，其係對應第二電極144的位置設置。
特別地是，第二電極144係可設置在透光電極層160之一表面上，以及在第四半導體層136之上及之內，其係穿經曝露在透光電極層160中之穿孔。
第二電極144係經由與第四半導體136的蕭特基接觸(Schottky contact)而可具有一高功率函數。
因此，透光電極層160係避免提供經過第二電極144的電流集中在與第二電極144接觸的第四半導體層136，並允許電流流經透光電極層160，藉此，達到改善電流傳播。
請參考圖13，發光裝置100係可包括透光電極層160以及包括在透光電極層160中的一第一限流層(first current limiting layer)162。
透光電極層160係已在圖11及圖12中敘述過，也因此省略其敘述。
第一限流層162係可設置在第四半導體層136與第二電極144之間，並係可設置在透光電極層160中，但並不以此為限。
第一限流層162係可由與透光電極層160相同的材料所形成，或者是係可由一透光絕緣材料所形成，但並不以此為限。
第一限流層162係可由選自下列至少其中一種材質所形成：氮化矽(Si3N4)、氧化鈦(TiOx)、二氧化鈦(TiO2)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鉻(Cr)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅銦錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵鈦(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、以及氧化錫銻(ATO)。
第一限流層162可包括複數個透光結構，其係排列在第四半導體層136上。
舉例來說，第一限流層162係可由散佈在第四半導體層136上具有一預定尺寸之複數個粒子所形成，或由在第四半導體層136上設置具有一預定厚度及粗糙的一層所形成，並可排列來具有一預定圖案或隨機地散佈，但並不以此為限。
由絕緣材料所形成的第一限流層162係可避免在第二電極144之底部電流叢聚(current crowding)。
在本例中，第一限流層162係可在透光電極層160的一上表面上界定出一圖案(pattern)，但並不以此為限。
如圖14到圖17所示之發光裝置100係可包括一中間層(intermediate layer)150，其係位在如圖1及圖2所示之第一區段120與第二區段130之間。
請參考圖14，發光裝置100係可包括中間層150，其係插置在第一區段120與第二區段130之間，並由透光絕緣材料所形成。
中間層150係可具有一預定厚度，並可用於將第一區段120與第二區段130相互間隔。中間層150的一部分係可被移除，以允許第三電極146接觸到第二半導體層126。
特別地是，舉例來說，中間層150係可為一未摻雜半導體層。在本例中，中間層150係並未摻雜有一p型摻雜物或一n型摻雜物，也因此可具有非常低的導電率，以達到絕緣特性與一絕緣材料相同，但並不以此為限。
中間層50係可具有一多層型態，其係包括如圖14所示的複數層150a到105e，或係可包括至少一層，但並不以此為限。
在複數層150a到150e中之至少兩層係可具有不同能隙以及不同的折射率，以及具有不同能隙的複數層150a到150e係可交錯地且重複地相互疊置，但並不以此為限。
舉例來說，複數層150a到150e係可包括半導體層，其係包含氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋁(AlO)、氧化鋁鋅(AlZnO)、氧化銦鋅(InZnO)、氧化銦(InO)、銦鋁鋅氧化物(InAlZnO)、氮化銦鋁(AlInN)。複數層150a到150e係可以下列方式排列：具有最小能隙的一層及具有最大能隙的一層係相互接觸。
中間層150係可具有與以下至少其一相同的組成成分及架構：第一到第四半導體層122、126、132、136以及包括在第一與第二區段120、130中之第一與第二主動層122、124，除了並未摻雜有一摻雜物之外，但並不以此為限。
特別地是，插置在第一區段120與第二區段130之間的中間層150係可避免從第一區段120與第二區段130之漏電流擴散到其他區域，其係可避免由於漏電流而損害到第一區段120及第二區段130。
中間層150的一厚度係可在0.01μm到2μm之一範圍內。假若厚度係小於0.01μm的話，中間層150係可具有差的絕緣特性。假若厚度大於2μm的話，此係可造成發光效率的惡化。
請參考圖15，發光裝置100係可顯現出導電性(conductivity)及穿透性(transmittance)，並可包括在第一區 段120與第二區段130之間的中間層150。
特別地是，舉例來說，中間層150係可由一氧化基(oxide)材料所形成，例如氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、以及二氧化鈦(TiO2)，或者是係可由一摻雜有n型及p型摻雜物的矽所形成，但並不以此為限。
中間層150係可具有一單一層或多層架構，或者是係可具有一預定圖案，但並不以此為限。
中間層150係可用於擴散從第三電極146所提供之電流，以便提供電流給第二半導體層126極第三半導體層132，其係可改善電流傳播以及發光效率。
中間層150的厚度係可在0.01μm到2μm之一範圍內。假若厚度係小於0.01μm的話，則電流傳播係可不足的。假若厚度係大於2μm的話，此係可造成發光效率的惡化。
中間層150係可在一低溫大氣下長成，舉例來說，其係可由選自以下的材料所形成：氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鋁(AlInN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)以及氮化銦鋁鎵(InAlGaN)，但並不以此為限。
特別地是，舉例來說，中間層150係可由具有以下化學式的一半導體材料所形成：InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦x+y≦1)。中間層150係可具有比第二半導體層126及第三半導體層132更大的能隙。
舉例來說，中間層150係可包含比第二半導體層126及第三半導體層132更大數量的鋁(Al)。在一例子中，中間層150係可具有一組成成分：InxAly1Ga1-x-y1N(0≦x≦1， 0≦y1≦1，0≦x+y1≦1)，第二半導體層126係可具有一組成成分：InxAly2Ga1-x-y2N(0≦x≦1，0≦y2≦1，0≦x+y2≦1)，以及第三半導體層132係可具有一組成成分：InxAly3Ga1-x-y3N(0≦x≦1，0≦y3≦1，0≦x+y3≦1)，其中y1係大於y2及y3。
舉例來說，y1係可在0.2到0.5之一範圍內。在本例中，y2及y3係可小於0.2，但並不以此為限。
亦即，在中間層150中鋁(Al)的濃度係可在一範圍內，此範圍係為在第二半導體層126及第三半導體層132至少其一中的鋁(Al)濃度之2到5倍。
請參考圖16，發光裝置100係可包括鄰近第一區段120的一第一中間層152、鄰近第二區段130的一第二中間層154、以及在第一中間層152與第二中間層154之間的一第三中間層156。
第一中間層152、第二中間層154以及第三中間層156至少其一係可具有一雙層架構(dual layer configuration)，但並不以此為限。
第一中間層152及第二中間層154係可為一二維電子氣層(electron gas layer)，其係藉由在第二半導體層126及第三半導體層132與中間層150之間的能隙差所形成。
圖17係表示在第二半導體層126及第三半導體層132與如圖16所示的中間層150之間的一能隙的圖示。
請參考圖16及圖17，當具有一不同能隙的中間層150係設置在第二半導體層126與第三半導體層132之間，能帶偏移(band offset)係發生在一區域，其係在為了維持費米 能階EF之平衡的中間層150接觸到第二半導體層126與第三半導體層132處。
藉此，具有一能帶偏移區域ED的第一中間層152與第二中間層154，係可形成在其區域，其係在中間層150接觸到第二半導體層126與第三半導體層132處。
第一中間層152及第二中間層154係提供有能帶偏移區域ED，藉此，形成及中有電子的二維電子氣層。就其而論，第一中間層152及第二中間層154係可具有較高的電子移動率，以及比第三中間層156及第二半導體層126與第三半導體層132更低的阻抗。
第一中間層152與第二中間層154係可顯現出容易使從第三電極146所供給的電流通過，藉此，改善電流傳播。
換句話說，如圖15所示，第一中間層152及第二中間層154係可具有導電性。
如圖18所示的發光裝置100係可包括一第一電子阻障層(electron blocking layer)128及一第二電子阻障層138，其係分別地鄰近如圖1及圖2所示的第一主動層124及第二主動層134。
請參考圖18，第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係可具有比第一主動層124及第二主動層34更大的能隙，並可用於避免從第一半導體層122及第三半導體層132注入之電子注入到第二半導體層126及第四半導體層136，而不會在第一主動層124及第二主動層134進行再耦合。
亦即，第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係 可加強在第一主動層124及第二主動層134中電子與電洞之再耦合可能性，並可避免漏電流(current leakage)。
第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係具有比包括在第一主動層124及第二主動層134中之各障壁層更大的能隙。舉例來說，第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係可為含有鋁(Al)的半導體層，例如p型氮化鋁鎵(AlGaN)，但並不以此為限。
雖然如圖18所示的第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係繪示如設置在第一主動層124及第二主動層134的下表面之上，第一電子阻障層128及第二電子阻障層138係係可設置在第一主動層124及第二主動層134的上表面之上，但並不以此為限。
圖19係表示依據本發明一第二實施例之一發光裝置的結構示意圖，圖20係表示對應於如圖19所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖，圖21係表示對應於如圖19所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
在圖19到圖21中，如圖1及圖2繪示的架構係簡短地繪示或省略。
請參考圖19到圖20，發光裝置200係可包括一支撐元件210及設置在支撐元件210上的發光結構(圖未示)。發光結構係可包括一第一區段220以及設置在第一區段220上的第二區段230。第一區段220係包括一緩衝層212、依序設置在緩衝層212上的一第一半導體層222與一第二半導體層226、以及在第一半導體層222及第二半導體層 226之間的一第一主動層224。第二區段230係包括一第三半導體層232、一第四半導體層236、以及在第三半導體層232及第四半導體層236之間的一第二主動層234。
支撐元件210、緩衝層212及發光結構的一敘述在如圖1及圖2所示的部分係被省略，僅與圖1及圖2不同之處會進行敘述。
發光結構係可具有一第一溝槽(trench)(圖未示)，係從第四半導體層236形成到第一半導體層222，以便使第一半導體層222的一部分曝露。
第一溝槽係可具有選自以下至少一形狀：多邊形、半圓形、圓形及從頂部觀視的弧形邊緣狀(curved edge shape)，但並不以此為限。
雖然實施例係繪示第一溝槽係形成在第一半導體層222中，但是第一溝槽係可形成在第一半導體層222的一表面上，其係已從第一主動層224移除，但並不以此為限。
在本例中，一第一電極242係可設置在第一半導體層222於第一溝槽內之一曝露區域。
在本例中，第一電極242係可具有等於或大於第一溝槽的一深度，但並不以此為限。
當第一電極242係與第一溝槽的一內側表面相間隔時，第一電極242係可給予小於第一溝槽的一寬度。
一第二電極244係可設置在第四半導體層236上，以覆蓋第一溝槽。
雖然實施例係繪示第二電極244係覆蓋第一溝槽，但是第二電極244係可設置在第四半導體層236上，以便不 與第一溝槽重疊，或係可部分地與第一溝槽重疊，但並不以此為限。
第二電極244係可電性連接到第一電極242，並可具有等於或大於第一電極242的一寬度，但並不以此為限。
第三電極246係插入到形成在第三半導體層232之曝露區域中的一穿孔(圖未示)中。當第三電極246的一部分係設置在第三半導體層232之曝露區域上且第三電極246的其他部分係設置在第二半導體層226上時，第二半導體層226及第三半導體層232係可相互電性連接。
穿孔的一深度係在一範圍中，此範圍係為第三半導體層232之曝露區域的一厚度的1到3倍，且穿孔的一寬度係在一範圍中，此範圍係為曝露區域之一寬度的0.3到0.9倍，但並不以此為限。
第三半導體層232的曝露區域係與如上所述之第一半導體層222的一非重疊區域相同之方法進行蝕刻，但並不以此為限。
特別地是，雖然第三電極246係繪示如設置在第二半導體層226之一表面上，但是第三電極246係可設置在第二半導體層226中。
換句話說，第二半導體層226係可在一位置提供有一凹陷處(圖未示)，此位置係相對穿孔設置，且第三電極246係可容設在凹陷處中，以便電性連接到第二半導體層226的一內表面。
凹陷處的一寬度係可為一範圍中，此範圍係為穿孔之一厚度的0.5到1倍，但並不以此為限。
請參考圖21，一第一絕緣層280係可設置在第一電極242與第一溝槽的內側表面之間。
第一絕緣層280係接觸到第一溝槽的內側表面及第一電極242，藉此，避免發光結構的短路，也因此達到加強可靠度(reliability)。
第一絕緣層280係可由一透光絕緣材料所形成，舉例來說，矽、環氧樹脂(epoxy)等等，但並不以此為限。
第一絕緣層280係可選擇性地設置在第一溝槽的一部分或所有內側表面上，但並不以此為限。
在參考圖9到圖18所述之特色(features)係可應用於在第二實施例所繪示的發光裝置200，也因此省略其敘述。
圖22係表示依據本發明一第三實施例之一發光裝置的結構示意圖，圖23係表示對應於如圖22所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖，以及圖24係表示對應於如圖22所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
在圖22到圖24中，繪示在圖1及圖2的架構係簡短地進行說明或者是省略。
請參考圖22到圖24，發光裝置300係可包括一支撐元件310以及設置在支撐元件310上的一發光結構(圖未示)。發光結構係可包括一第一區段320以及設置在第一區段320上的一第二區段330。第一區段320係包括一第一半導體層322、一第二半導體層326以及、在第一半導體層322與第二半導體層326之間的一第一主動層324。第二區段330係包括一第三半導體層332、一第四半導體層 336以及在第散半導體層332與第四半導體層336之間的一第二主動層334。
繪示在實施例中的支撐元件310係可為一導電支撐元件，其係不同於依據第一及第二實施例之發光裝置100、200的支撐元件110、210。
支撐元件310係可由具有好的導熱性之一材料所形成，例如，一導電材料，如一金屬及導電陶瓷(conductive ceramic)。
支撐元件310係可具有一單一層、一雙層或一多層型態。
特別地是，支撐元件310係可由一金屬所形成，舉例來說，選自以下其一：金(Au)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉭(Ta)、銀(Ag)、鉑(Pt)以及鉻(Cr)，或者是係可由二或更多合金所形成。支撐元件310係可為二或更多材料的一疊層(stack)。
支撐元件310係可促進從發光裝置300的熱輻射(radiation of heat)，藉此，加強發光裝置300的熱穩定性(thermal stability)。
支撐元件310係可由一半導體材料所形成，舉例來說，一載具晶圓(carrier wafer)，如矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、碳化矽(SiC)、鍺化矽(SiGe)、氮化鎵(GaN)以及氧化鎵(Ga2O3)。
舉例來說，當以矽形成一預定厚度或更小時，支撐元件310係可顯現出光的穿透性，但並不以此為限。
支撐元件310係可由具有高的導熱性之一材料所形 成。為了光萃取效率，支撐元件310的一折射率係可小於發光結構的折射率。
為了加強光萃取效率，支撐元件310係可提供有一光萃取圖案(圖未示)，但並不以此為限。
支撐元件310係可使用一電化學金屬沉積方法(electro chemical metal deposition method)以及使用一液態金屬(eutectic metal)等等的一接合方法(bonding method)。
一金屬接合層312係可設置在支撐元件310上，且係可用於在提供電流期間以一電場移動第一電極142的原子時所造成電遷移(electro migration)的最小化。金屬接合層312係可包含具有相對於一較低黏性之材料的一佳黏性之一金屬以及一黏著劑(adhesive)。
用於避免電流擴散的一抗擴散層(anti-diffusion layer)(圖未示)係可形成在金屬接合層312之上，但並不以此為限。
舉例來說，金屬接合層312或者是抗擴散層係可由選自以下至少其一所形成：銅(Cu)、鈮(Nb)、錫(Sn)、銦(In)、鈧(Sc)、鉭(Ta)、釩(V)、矽(Si)、銀(Ag)、金(Au)、鋅(Zn)、銻(Sb)、鋁(Al)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鑭(La)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鎢(W)、釕(Ru)、鉬(Mo)、銥(Ir)、銠(Rh)、鋯(Zr)、以及鈦(Ti)或者是其合金。因此，金屬接合層312矽可具有一單一層或是多層型態。
發光結構矽可設置在金屬接合層312上。因為發光結構係已在說明圖1及圖2時係已詳細敘述，因此係會省略發光結構的一敘述。
一第一電極342係可設置在金屬接合層312與發光結構之間。
在本例中，第一電極342係可包括一透明電極342a以及一反射電極342b，透明電極342a係接觸到第一區段320的第一半導體層322，反射電極342b係位在透明電極342a與金屬接合層312之間。
當從第一主動層324與第二主動層334所發射出之光線的一部分係被引導至支撐元件310時，反射電極342b係可將光線反射到發光結構的上部及側部，藉此，以加強發光裝置300的光萃取效率。
為這目的，反射電極342b係可由具有佳的反射率之一材料所形成。舉例來說，反射電極342b係可由選自下列至少其一所形成：銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)或者是其合金。另外，反射電極342b係可包括使用金屬或合金以及一透光導電材料的多層，例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅銦錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵鈦(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、以及氧化錫銻(ATO)等等，更特別地是，係可為下列的一疊置(stack)：氧化銦鋅/鎳(IZO/Ni)、氧化鋅鋁/銀(AZO/Ag)、氧化銦鋅/銀/鎳(IZO/Ag/Ni)、氧化鋅鋁/銀/鎳(AZO/Ag/Ni)、銀/銅(Ag/Cu)、銀/鈀/銅(Ag/Pd/Cu)等等。
透明電極342a係可擴散經由支撐元件310供給到第一半導體層322之電流，係可選擇性地包括透光導電層及金屬層。在一例子中，透明電極342a係可由選自下列至少其 一所形成：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅銦錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵鈦(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化錫銻(ATO)、氧化鎵鋅(GZO)、IrOz、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Pt、Ru、Ir、Rh、Ta、Mo、Ti、Ag、W、Cu、Cr、Pd、V、Co、Nb、Zr、Ni/IrOx/Au以及Ni/IrOz/Au/ITO，並可具有一單一層或是多層型態。
一保護絕緣層314係可設置在第一電極342的一外周圍之上。舉例來說，保護絕緣層314係可由選自下列至少其一所形成：氧化鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)、氮化矽(Si3N4)、氮化鋁(AlN)、以及氧化鈦(TiOx)。
發光結構係可具有一第二溝槽(圖未示)，係形成在第一區段320及第二區段330中，且第二溝槽係可從第一半導體層322延伸到第四半導體層336。
第二溝槽係可具有選自下列的至少一形狀：多邊形、半圓形、圓形以及從頂部觀視的弧形邊緣狀(curved edge shape)，但並不以此為限。
雖然實施例係繪示第二溝槽形成在第四半導體層336中，但是第二溝槽係可形成在第四半導體層336從第二主動層334移除的一表面上，但並不以此為限。
在本例中，一第二電極344係可設置在第四半導體層336在第二溝槽內之一曝露區域之上。
在本例中，第二電極344係可具有一深度，係等於或大於第二溝槽的深度，但並不以此為限。
當第二電極344係與第二溝槽的一內側表面相間隔設 置時，第二電極344的寬度係可小於第二溝槽的寬度。
第二電極344係可電性連接到設置在第二溝槽上方的第一電極342。
第二電極344係可電性連接到第一電極342，並可具有小於第一電極342的一寬度，但並不以此為限。
一第三電極346係插入到形成在第三半導體層332之曝露區域的一穿孔(圖未示)中。當第三電極346的一部分設置在第三半導體層332的曝露區域上且第三電極346的其他部分係設置在第二半導體層326上時，第二半導體層326及第三半導體層332係可接由第三電極346而相互地電性連接。
第三電極346係與在圖1及圖2中的第三電極146完全相同，因此省略其敘述。
請參考圖24，一第二絕緣層380係可設置在第二電極344與第二溝槽的內側表面之間。
第二絕緣層380係接觸到第二溝槽的內側表面及第二電極344，藉此，係有助於避免發光結構的短路，也因此達到加強可靠度(reliability)。
第二絕緣層380係可由一透光絕緣材料所形成，舉例來說，如矽及環氧樹脂等等，但並不以此為限。
第二絕緣層380係可選擇性地設置在第二溝槽的一部分或全部內側表面上，但並不以此為限。
在參考圖9到圖18所述之特色(features)係可應用於在第三實施例所繪示的發光裝置300，也因此省略其敘述。
圖25係表示依據本發明一第四實施例之一發光裝置 的結構示意圖，圖26係表示對應於如圖25所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖，以及圖27係表示對應於如圖25所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
在圖25到圖27中，如圖1與圖2以及圖22到圖24所繪示的架構係簡短地繪示或省略。
請參考圖25到圖27所示，發光裝置300係可包括支撐元件310以及設置在支撐元件310上的發光結構(圖未示)。發光結構係可包括第一區段320以及設置在第一區段320上的第二區段330。第一區段320係包括第一半導體層322、第二半導體層326以及在第一半導體層322與第二半導體層326之間的第一主動層324。第二區段330係包括第三半導體層332、第四半導體層336以及在第三半導體層332與第四半導體層336之間的第二主動層334。
依據第四實施例的發光裝置400係具有與依據第五實施例之發光裝置400一非常類似的架構。
在本例中，支撐元件310係可包括一第一支撐部310a以及與第一支撐部310a相間隔設置的一第二支撐部310b。
因為支撐元件310係已在圖22到圖24已詳細敘述，因此支撐元件310的一詳細敘述在之後文中將會省略。
金屬接合層312與保護絕緣層314係可設置在支撐元件310上。因為在圖22到圖24中係已詳細敘述金屬接合層312及保護絕緣層314，因此在之後的文中將會省略金屬接合層312及保護絕緣層314的一詳細敘述。
設置在第一支撐部310a上的發光結構(圖未示)係可提 供有第二構槽(圖未示)。第一電極342係可設置在第一支撐部310a及與第一支撐部310a接觸的第一半導體層322之間，第二電極344係可設置來將第一電極342電性連接到穿過第二溝槽而曝露的第四半導體層336。就其本身而論，第一半導體層322與第四半導體層336係可相互地電性連接。
因為第一電極342與第二電極344係已在圖22到圖24已詳細敘述，因此第一電極342與第二電極344的一詳細敘述在之後文中將會省略。
設置在第二支撐部310b上的發光結構係可提供有一第三溝槽(圖未示)，其係從第一半導體層322延伸到第三半導體層332。
雖然實施例係繪示第三溝槽形成在第三半導體層332中，但是第三溝槽係可形成在第三半導體層332已從第二半導體層326移除的一表面上，但並不以此為限。
在本例中，第三電極346係可設置在第二半導體層326與第三半導體層332於第三溝槽內之曝露區域上。
第三電極346係可具有一長度，係等於或大於第三溝槽的一深度，但並不以此為限。
第三電極346係可與第三溝槽相間隔設置。
特別地是，第三溝槽係可包括具有一第一寬度(圖未示)的一第一構槽部(圖未示)以及具有一第二寬度(圖未示)的一第二溝槽部(圖未示)，第二寬度係小於第一寬度，第一溝槽部係從第一半導體層322延伸到第二半導體層326或第一主動層324的一部分，第二溝槽部係從第二半導體層 326的一部分延伸到第三半導體層332的一部分。
當第三電極346係與第三溝槽相間隔並接觸到第二溝槽的內側表面時，提供到第三電極346的電流係可擴散到第二半導體層326及第三半導體層332。
請參考圖27，第二絕緣層380係可設置在第二溝槽的內側表面與第二電極344之間，並可用於避免在發光結構與第二電極344之間的短路。金屬接合層312與保護絕緣層314係可設置在支撐元件310上。因為在圖23中係已詳細敘述第二絕緣層380，因此在之後的文中將會省略第二絕緣層380的一詳細敘述。
一第三絕緣層382係可設置在第三溝槽的第一溝槽部與第三電極346。第三絕緣層382係可界定出具有一第三寬度(圖未示)的一第四溝槽(圖未示)，並可用於避免發光結構與第三電極346間的短路。
第三寬度係可在一範圍中，此範圍係為第二寬度的1到1.5倍，但並不以此為限。
在本例中，第三絕緣層382係可設置在第三溝槽之內側表面的一部分上，或者是在第三半導體層332於第二溝槽內的一曝露區域上，但並不以此為限。
第二絕緣層280與第三絕緣層382係可有助於加強發光裝置300的可靠性。
在本例中，一第四電極349係可設置在一位置，係相對於第三絕緣層382的第四溝槽，以便電性連接到第三電極346。第四電極349係可具有一單一層或多層型態。
雖然設置在第四電極349周圍的保護絕緣層314與第 三絕緣層382係繪示相互間隔設置，但是保護絕緣層314與第三絕緣層382係可一體成型，但並不以此為限。
第四電極349係可具有與第一電極342相同的架構，或者是係可為一透明電極或是一反射電極，但並不以此為限。
雖然在第四實施例中並未繪示，但是一第二限流層(圖未示)係可形成在第一電極342及第四電極349至少其中之一與發光結構之間，以便避免電流叢聚(current crowding)。第二限流層係可具有與如圖13所示的第一限流層相同的特徵，但並不以此為限。
在參考圖9到圖18所述之特色(features)係可應用於在第四實施例所繪示的發光裝置300，也因此省略其敘述。
雖然繪示在第一及第二實施例中的發光裝置100及200係為水平型態(horizontal type)，但是這些發光裝置100及200係可為接合到一發光裝置封裝的覆晶(flip chip)，但並不以此為限。
圖28係表示依據本發明一第五實施例之一發光裝置的結構示意圖，以及圖29係表示對應於如圖28所示之第一到第四發光單元(cells)之一連接方法(connecting method)的一實施例的結構示意圖。
請參考圖28，發光裝置400係可包括一支撐元件410以及設置在支撐元件410上的第一區段420與第二區段430。發光裝置400係可包括一發光結構，其係區分成第一到第四發光隔室(cells)BD1~BD4。
支撐元件410隙可由與以下其中之一的相同材料所形 成：繪示在第一到第四實施例中的支撐元件110、210、310，且其會在第五實施例中描述成一非導電性支撐元件。
一緩衝層412係可設置在支撐元件410上，並可用於免除在支撐元件410與發光結構之間的晶格錯位(lattice mismatch)，以及保證容易長成複數個半導體層。
因為在圖1及圖2中係已詳細敘述緩衝層412，因此在之後的文中將會省略緩衝層412的一詳細敘述。
雖然發光結構係繪示區分成具有相同架構的第一到第四發光隔室BD1到BD4，但是第一到第四發光隔室BD1到BD4係可具有不同架構、尺寸、寬度及厚度其中至少其一。當然，並不以此為限。
在本例中，在發光結構區分的第一到第四發光隔室BD1到BD4係繪示具有與如圖1及圖2之發光結構相同的架構，但並不以此為限。
因此，在之後的文中將會省略第一到第四發光隔室BD1到BD4的一敘述。
一第一電極442係可設置在一第一半導體層422上，一第二電極444係可設置在一第四半導體層436上，以及一第三電極446係可同時設置在第二半導體層426及第三半導體層432上。
第一電極442係可設置在第一半導體層422的一非重疊區域(圖未示)上並曝露在外側，非重疊區域係第一半導體層422並未與一第一主動層424、第二半導體層426、第二區域430重疊之處。
在本例中，非重疊區域係可由蝕刻第一區段420與第 二區段430之側表面以將第一半導體層422的一部分曝露在外側而獲得，但並不以此為限。
第二電極444係可設置在第四半導體層436上，並可晶由一導線(圖未示)及一連接電極(圖未示)而電性連接到第一電極442。
第三電極446係可插入到鑿孔在第三半導體層432之曝露區域中的一穿孔(圖未示)中，以便第三電極446的一部分係設置在第三半導體層432之曝露區域上且其他部分係設置在第二半導體層426上。就其本身而論，第三電極446係可使第二半導體層426與第三半導體層432相互電性連接。
第三半導體層432的曝露區域係可以與如上所述第一半導體層422之非重疊區域相同之蝕刻方式實現，但並不以此為限。
特別地是，雖然第三電極446係繪示設置在第二半導體層426之一表面上，但是第三電極446係可設置在第二半導體層426中。
第一到第三電極442、444、446係可由一導電材料所形成，舉例來說，如從以下所選出的一金屬：In、Co、Si、Ge、Au、Pd、Pt、Ru、Re、Mg、Zn、Hf、Ta、Rh、Ir、W、Ti、Ag、Cr、Mo、Nb、Al、Ni、Cu以及WTi，或者是可包含其合金，以及可包含一透光導電材質，例如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ZTO等等，但並不以此為限。
第一到第三電極442、444、446至少其一係可具有一 單一層或多層型態，但並不以此為限。
如圖29所示，一連接電極448係提供來使第一與第二電極442、444及第一到第四發光隔室BD1到BD4相互電性連接。
一保護絕緣層449係可形成在第一與第二區段420、430至少其一之側表面。連接電極448係可設置在保護絕緣層449之一側表面上，並可用於避免第一區段420與第二區段430的短路。
雖然第一到第四發光隔室BD1到BD4係如圖29所繪示依序相互連接(串接/串聯)，但是第一到第四發光隔室BD1到BD4係可具有一平行連接(parallel connection，並接/並聯)或者是串接與平行連接之一結合。當然，並不以此為限。
至少一發光隔室係可設置在第一及第二發光隔室BD1、BD2與第三及第四發光隔室BD3、BD4之間，第一及第二發光隔室BD1、BD2係可界定出一陣列(array)且第三及第四發光隔室BD3、BD4係可界定出一陣列(array)。
特別地是，發光裝置400係可以複數個陣列(arrays)界定出複數個矩陣(matrixes)的方式架構，並可依據各個發光隔室的一結合方法(coupling method)而顯現出一串接、一並接或者是串接與並接之一結合。
在本例中，發光裝置400的發光隔室係可具有依據至少二或更多發光隔室的一電極連接的一Z字型或集中排列。
換句話說，如圖28所示之發光裝置400係具有分隔成 第一到第四發光隔室BD1到BD4之發光結構，且發光結構係具有與依據第一實施例之發光裝置100相同的架構。
然而，必須注意的是，發光裝置400的分隔成第一到第四發光隔室BD1到BD4之發光結構係可具有與依據第二到第四實施例之發光裝置200及300相同的結構，但並不以此為限。
圖30係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一發光裝置封裝(package)的一結構示意圖。
雖然圖30係繪示一正面發光式(top view type)發光裝置封裝，但並不以此為限，且係可應用於側面發光式(side view type)發光裝置封裝。
請參考圖30，發光裝置封裝500係可包括一發光裝置510以及供發光裝置510設置在其上的一本體(body)520。
本體520係可包括設置在一第一方向(圖未示)的一第一隔間(partition)522以及設置在一第二方向(圖未示)的一第二隔間524，第二方向係垂直於第一方向。第一隔間522與第二隔間524係可一體成型且係可由射出成型、蝕刻等等所形成，但並不以此為限。
第一隔間522與第二隔間524係可由選自以下一樹脂中至少其一所形成：聚鄰苯二甲醯胺(PPA，polyphyhalamide)、矽(Si)、鋁(Al)、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(AlOx)、感光性玻璃(PSG)、聚1,9-亞壬基對苯二醯胺(PA9T)、對位性聚笨乙烯(SPS)、金屬、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈹(BeO)、陶瓷以及一印刷電路板。
第一隔間522與第二隔間524的上表面係可具有不同 形狀，例如依據發光裝置510的使用目的及設計的三角形、四角形、多邊形以及圓形，但並不以此為限。
第一隔間522與第二隔間524係界定出腔室s，係供發光裝置510設置。腔室s的垂直截面(vertical cross section)係可為杯狀、凹型容器狀等等。形成腔室s的第一隔間522與第二隔間524係可向下傾斜，並可以一不均勻結構(uneven structure)提供在其內表面處，但並不以此為限。
腔室s係可具有不同形狀，包括如從頂部觀視的三角形、四角形、多邊形及圓形，但並不以此為限。
第一導線框架513及第二導線框架514係可設置在本體520的一底面上。第一導線框架513及第二導線框架514係可由一金屬所形成，舉例來說，選自以下至少其一：Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Al、In、Pd、Co、Si、Ge、Hf、Ru以及Fe及其合金。
第一導線框架513及第二導線框架514係可具有一單一層或多層型態，但並不以此為限。
第一隔間522與第二隔間524的內側表面係可以第一導線框架513及第二導線框架514為基礎而傾斜一預定角度。從發光裝置510發射之光線的一反射角係可依據傾斜角度而改變，其係能夠將在一方向的光線進行調整而發射到外側。從發光裝置520發射到外側的光線之集中係可隨著光線的方向減少而增加，但是可隨著光線方向的增加而減少。
本體520的內側表面係可具有不同傾斜角度，但並不以此為限。
第一導線框架513及第二導線框架514係可電性連接到發光裝置510，且係亦可分別地連接到一外部電源(圖未示)的正電極與負電極，藉此，用於提供電力給發光裝置510。
在實施例中，發光裝置510係可設置在第一導線框架513上，且第二導線框架514係可與第一導線框架513相間隔設置。特別地是，發光裝置510係可晶粒黏著(die bonded)到第一導線框架513，並可經由一導線(圖未示)而打線接合(wire bonded)到第二導線框架514，以便接收從第一導線框架513及第二導線框架514而來的電力。
第一導線框架513及第二導線框架514至少其一係可提供有一突出部(protrusion)或凹陷部(recess)，以供發光裝置510的設置，但並不以此為限。
發光裝置510係可以不同極性而接合到第一導線框架513及第二導線框架514。
發光裝置510係可分別地打線接合或晶粒黏著到第一導線框架513及第二導線框架514。
雖然實施例的發光裝置510係敘述設置在第一導線框架513上，但並不以此為限。
發光裝置510係可黏接到在第一導線框架513上的一黏性元件(adhesive member)(圖未示)上。
一絕緣元件(insulator)516係可形成在第一導線框架513及第二導線框架514之間，以避免第一導線框架513及第二導線框架514的短路。
雖然實施例係例示絕緣元件516具有一半圓形上部 (upper portion)，上部的形狀係可依據一射出成型而改變，但並不以此為限。
本體520係可提供有一陰極標示(cathode mark)517。陰極標示517係可使用來協助容易辨認出發光裝置10的極性，例如第一導線框架513及第二導線框架514的極性，藉此，避免第一導線框架513及第二導線框架514之電性連接的混淆。
發光裝置510係可為一發光二極體。舉例來說，發光二極體係可為一彩色發光二極體，以發射出紅、綠、藍或白光，或者是係可為一紫外光發光二極體，但並不以此為限。再者，複數個發光裝置510係可裝設在第一導線框架513上，且至少一發光裝置510係可裝設在各個第一導線框架513及第二導線框架514上。發光裝置510係在數量及位置方面並沒有限制。
本體520係可包括填充在腔室s中的一樹脂材料518。特別地是，樹脂材料518係可具有一雙模結構(double molded structure)或者是一三模結構(triple molded structure)，但並不以此為限。
樹脂材料518係可為一薄膜(film)型態，並可包括一螢光物質及一光線擴散片(light diffuser)至少其一，或者是係可由具有無螢光物質或光線擴散片的一透光材質所形成，但並不以此為限。
圖31係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一照明設備(lighting apparatus)的一結構示意圖，以及圖32係表示如圖31所示之照明設備沿著線C-C’所視的剖 視圖。
請參考圖31及圖32，一照明設備(lighting apparatus)600係可包括一本體610、與本體610結合的一蓋體630以及位在本體610相對側的若干端塞(caps)650。
一發光裝置模組640係可結合到本體610的一下表面。本體610係可由具有極佳導電性與熱輻射效應的一金屬材料所形成，以將在發光裝置封裝644產生的熱能經由本體610之一上表面排放到外側。
發光裝置封裝644係可具有多個顏色，並可裝設在一印刷電路板642上之多行以形成一陣列(array)。而且，發光裝置封裝644係可以相同距離設置，或者是依據狀況以不同距離設置，以能夠調整亮度。印刷電路板642係可由一金屬核印刷電路板(MCPCB)及FR4印刷電路板等等。
發光裝置封裝644係可包括一導線框架(圖未示)，以具有一加強輻射功能(enhanced radiation function)。因此，發光裝置封裝644的可靠度及效率係可被加強，且包括發光裝置封裝644的照明設備600的壽命係可延長，其係與發光裝置封裝644的壽命相同。
蓋體630係可具有一圓形，以環繞本體610的下表面，但並不以此為限。
蓋體630係保護發光裝置模組640不受外部物質等等所影響。蓋體630係可包含擴散粒子，以避免從發光裝置封裝644發射出的光線之眩光(glare)，以及保證將光線均勻地發射到外側。一稜鏡圖案(prism pattern)係可形成在蓋體630之一內表面及一外表面至少其一上。再者，一螢光 物質係可應用到蓋體630之內表面及外表面至少其一。
當從發光裝置封裝644發射出的光線係經由蓋體630射出到外側時，蓋體630係必須不僅具有極佳的光穿透率，而且足夠忍受從發光裝置封裝744產生之熱能的熱阻(heat resistance)。蓋體640係可由聚對苯二甲二乙酯(PET)、聚碳酸脂樹脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等等。
端塞650係可位在本體610的相對端，並用於密封地密封住一電源裝置(power device)(圖未示)。端塞650係可提供有電源腳位(power pins)，其係允許依據本實施例之照明設備600直接地使用在一端子(terminal)，其係以從一已存在的螢光燈泡中移除，1並不需要一個別的裝置。
圖33係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一液晶顯示器設備的分解示意圖。
圖33係繪示一邊緣發光式(edge light type)液晶顯示設備700，係可包括一液晶顯示面板710以及將光線放射到液晶顯示面板710的一背光單元770。
液晶顯示面板710係可使用從背光單元720產生的光線以顯示出一影像(image)。液晶顯示面板710係可包括一彩色濾光基板712以及一薄膜電晶體基板714，其係相互面對設置並以一液晶插置在其間。
彩色濾光基板712係可實現經由液晶顯示面板710所顯示之影像的色彩。
薄膜電晶體基板714係藉由一驅動薄膜(drive film)717而電性連接到一印刷電路板718，係有複數個電路元件 (circuit elements)裝設在其上。薄膜電晶體基板714係可將由印刷電路板718所提供之驅動電壓提供到液晶，以回應從印刷電路板718所傳送的一驅動信號(drive signal)。
薄膜電晶體基板714係可包括畫素電極及薄膜電晶體，其係維以由一透明材料所形成之另一基板上所形成之薄膜型態，透明材料係如玻璃、塑膠等等。
背光單元770係包括用於發射光線的一發光裝置模組720、用於從發光裝置模組720發射之光線改變成平面光線並將平面光線傳送到液晶顯示面板710的一導光板730、用於達到亮度均勻分佈並改善具有穿經導光板730之光線的垂直光線入射的複數個薄膜750、764、766、以及用於反射從導光板730向後發射到導光板730之光線的一反射板(reflective sheet)740。
發光裝置模組720係可包括複數個發光裝置封裝724與複數個發光裝置封裝724裝設在其上並界定出一陣列的一印刷電路板722。
背光單元770係可包括擴散膜(diffusive film)766以及稜鏡膜(prism film)750，擴散膜766係將從導光板730的入射光擴散到液晶顯示面板710，稜鏡膜750係將擴散的光線聚集以加強垂直入射。稜鏡膜750係可包括保護膜764，係以保護稜鏡膜750。
圖34係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一液晶顯示器設備的分解示意圖。如圖33所示及描述的相同架構在後續文中並不會重複。
圖34係繪示一垂直型(vertical type)液晶顯示設備 800，其係可包括一液晶顯示面板810以及將光線放射到液晶顯示面板810的一背光單元870。
液晶顯示面板810係與圖33所述的完全相同，因此會省略其敘述。
背光單元870係可包括複數個發光裝置模組823、一反射板824、容置發光裝置模組823及反射板824的一底座830、一擴散板840、以及設置在發光裝置模組823上的複數個光學薄膜860。
每一發光裝置模組823係可包括複數個發光裝置封裝822以及供複數個發光裝置模組822裝設其上以形成一陣列的一印刷電路板821。
反射板824係用於將從發光裝置封裝822發射的光線反射到液晶顯示面板810，藉此，以改善光線的使用效率。
從發光裝置模組823發射出的光線係引導至擴散板840，且光學薄膜860係設置在擴散板840上。光學薄膜860係可包括一擴散薄膜866、一稜鏡薄膜850以及一保護薄膜864。
在此，照明設備600與液晶顯示設備700及800係可包括在一照明系統及其他裝置中，其係包括發光裝置封裝並用於照明，並可進一步包括在照明系統中。
再者，依據其中一實施例的發光裝置中，發光裝置係可從交流電源AC接收正向偏壓與反向偏壓而發射光線。
因此，發光裝置在交流電源的提供期間並不需要一個別的整流電路，且發光裝置的數量係可依據由發光裝置耗費的電壓而決定，但並不以此為限。
而且，單一晶片之型態的發光裝置係可從接收正向偏壓與反向偏壓而發射光線，藉此，顯現出在每一單元區域上之加強的發光效率(light emission efficiency)。
再者，由於發光裝置對應正向偏壓及反向偏壓而界定出電源通道路徑，因此發光裝置係可避免由於靜電放電所造成的損害並可不需要一個別的靜電放電保護裝置。
相連接各個實施例的特定的特色、結構或特徵，係可包括在本發明之至少一實施例中，請並不必須要在所有實施例中。再者，本發明的任一特定實施例的特色、結構或特徵係可以任一方式結合在一或更多其他實施例中，或係可以其他已知技術相對應實施例而改變。因此，可以知道如此結合或改變的內容係已落入本發明的精神與範疇之中。
雖然本發明以相關的較佳實施例進行解釋，但是這並不構成對本發明的限制。應說明的是，本領域的技術人員根據本發明的思想能夠構造出很多其他類似實施例，這些均在本發明的保護範圍之中。
[本發明]
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧支撐元件
112‧‧‧緩衝層
120‧‧‧第一區段
122‧‧‧第一半導體層
124‧‧‧第一主動層
126‧‧‧第二半導體層
128‧‧‧第一電子阻障層
130‧‧‧第二區段
132‧‧‧第三半導體層
134‧‧‧第二主動層
136‧‧‧第四半導體層
138‧‧‧第二電子阻障層
142‧‧‧第一電極
144‧‧‧第二電極
144a‧‧‧黏著層
144b‧‧‧反射層
144c‧‧‧保護層
144d‧‧‧結合層
146‧‧‧第三電極
148‧‧‧連接電極
149‧‧‧保護層
150‧‧‧中間層
150a~150e‧‧‧中間層
152‧‧‧第一中間層
154‧‧‧第二中間層
156‧‧‧第三中間層
160‧‧‧透光電極層
162‧‧‧第一限流層
200‧‧‧發光裝置
210‧‧‧支撐元件
212‧‧‧緩衝層
220‧‧‧第一區段
222‧‧‧第一半導體層
224‧‧‧第一主動層
226‧‧‧第二半導體層
230‧‧‧第二區段
232‧‧‧第三半導體層
234‧‧‧第二主動層
236‧‧‧第四半導體層
242‧‧‧第一電極
244‧‧‧第二電極
246‧‧‧第三電極
280‧‧‧第一絕緣層
300‧‧‧發光裝置
310‧‧‧支撐元件
310‧‧‧第一支撐部
310b‧‧‧第二支撐部
312‧‧‧金屬接合層
314‧‧‧保護絕緣層
320‧‧‧第一區段
322‧‧‧第一半導體層
324‧‧‧第一主動層
326‧‧‧第二半導體層
330‧‧‧第二區段
332‧‧‧第三半導體層
334‧‧‧第二主動層
336‧‧‧第四半導體層
342‧‧‧第一電極
342a‧‧‧透明電極
342b‧‧‧反射電極
344‧‧‧第二電極
346‧‧‧第三電極
349‧‧‧第四電極
380‧‧‧第二絕緣層
382‧‧‧第三絕緣層
400‧‧‧發光裝置
410‧‧‧支撐元件
412‧‧‧緩衝層
420‧‧‧第一區段
422‧‧‧第一半導體層
424‧‧‧第一主動層
426‧‧‧第二半導體層
430‧‧‧第二區段
432‧‧‧第三半導體層
436‧‧‧第四半導體層
442‧‧‧第一電極
444‧‧‧第二電極
446‧‧‧第三電極
448‧‧‧連接電極
449‧‧‧保護絕緣層
500‧‧‧發光裝置封裝
510‧‧‧發光裝置
513‧‧‧第一導線框架
514‧‧‧第二導線框架
516‧‧‧絕緣元件
517‧‧‧陰極標示
518‧‧‧樹脂材料
520‧‧‧本體
522‧‧‧第一隔間
524‧‧‧第二隔間
600‧‧‧照明設備
610‧‧‧本體
630‧‧‧蓋體
640‧‧‧發光裝置模組
642‧‧‧印刷電路板
644‧‧‧發光裝置封裝
650‧‧‧端塞
700‧‧‧液晶顯示設備
710‧‧‧液晶顯示面板
712‧‧‧彩色濾光基板
714‧‧‧薄膜電晶體基板
717‧‧‧驅動薄膜
718‧‧‧印刷電路板
720‧‧‧發光裝置模組
722‧‧‧印刷電路板
724‧‧‧發光裝置封裝
730‧‧‧導光板
740‧‧‧反射板
750‧‧‧薄膜(稜鏡膜)
764‧‧‧薄膜(保護膜)
766‧‧‧薄膜(擴散膜)
770‧‧‧背光單元
800‧‧‧液晶顯示設備
810‧‧‧液晶顯示面板
821‧‧‧印刷電路板
822‧‧‧發光裝置封裝
823‧‧‧發光裝置模組
824‧‧‧反射板
830‧‧‧底座
840‧‧‧擴散板
860‧‧‧光學薄膜
870‧‧‧背光單元
AC‧‧‧交流電源
B1‧‧‧第一障壁層
B2‧‧‧第二障壁層
B3‧‧‧第三障壁層
BD1‧‧‧第一隔室
BD2‧‧‧第二隔室
BD3‧‧‧第三隔室
BD4‧‧‧第四隔室
ED‧‧‧能帶偏移區域
EF‧‧‧費米能階
I1‧‧‧第一電流
I2‧‧‧第二電流
Q1‧‧‧第一井層
Q2‧‧‧第二井層
Q3‧‧‧第三井層
s‧‧‧腔室
圖1係表示本發明一發光裝置之一第一實施例的結構示意圖。
圖2係表示如圖1所示之發光裝置之一切面的結構示意圖。
圖3係表示如圖1所示當提供正向偏壓(forward bias)給發光裝置時的發光操作的結構示意圖。
圖4係表示如圖1所示當提供反向偏壓(reverse bias) 給發光裝置時的發光操作的結構示意圖。
圖5係表示對應於如圖2所示之發光裝置的一第一主動層之一區塊P1的截面之放大示意圖。
圖6及圖7係表示如圖5所示之第一主動層的一能帶間隙之一實施例的視圖。
圖8係表示對應於如圖2所示之發光裝置的一第二電極之一區塊P2的截面之放大示意圖。
圖9到圖18係表示如圖1所示之發光裝置的不同架構之實施例的結構示意圖。
圖19係表示依據本發明一第二實施例之一發光裝置的結構示意圖。
圖20係表示對應於如圖19所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖。
圖21係表示對應於如圖19所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
圖22係表示依據本發明一第三實施例之一發光裝置的結構示意圖。
圖23係表示對應於如圖22所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖。
圖24係表示對應於如圖22所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
圖25係表示依據本發明一第四實施例之一發光裝置的結構示意圖。
圖26係表示對應於如圖25所示之發光裝置的一切面的一第一替代(alternative)實施例的結構示意圖。
圖27係表示對應於如圖25所示之發光裝置的切面的一第二替代實施例的結構示意圖。
圖28係表示依據本發明一第五實施例之一發光裝置的結構示意圖。
圖29係表示對應於如圖28所示之第一到第四發光單元(cells)之一連接方法(connecting method)的一實施例的結構示意圖。
圖30係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一發光裝置封裝(package)的一結構示意圖。
圖31係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一照明設備(lighting apparatus)的一結構示意圖。
圖32係表示如圖31所示之照明設備沿著線C-C’所視的剖視圖。
圖33係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一液晶顯示器設備的分解示意圖。
圖34係表示依據本發明一實施例之包括有一發光裝置之一液晶顯示器設備的分解示意圖。
100‧‧‧發光裝置
110‧‧‧支撐元件
112‧‧‧緩衝層
120‧‧‧第一區段
122‧‧‧第一半導體層
124‧‧‧第一主動層
126‧‧‧第二半導體層
130‧‧‧第二區段
132‧‧‧第三半導體層
134‧‧‧第二主動層
136‧‧‧第四半導體層
142‧‧‧第一電極
144‧‧‧第二電極

Claims (30)

  1. 一種發光裝置，係包括：一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層；一第一電極，設置在該第一半導體層上；一第二電極，設置在該第四半導體層上；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
  2. 一種發光裝置，係包括：一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三 半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，從該第四半導體層到該第一半導體層形成有一第一溝渠係；一第一電極，插置在該第一溝渠中，以便設置在該第一半導體層於該第一溝渠內所具有的一曝露部位；一第二電極，電性連接到該第四半導體層與該第一電極；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
  3. 一種發光裝置，係包括：一導電支撐元件；一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)並設置在該導電支撐元件上的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上、摻雜有該第一摻雜物且具有一曝露區域的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上之該曝露區以外並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，從該第一半導體層到該第四半導體層形成有一第二溝渠；一第一電極，設置在該導電支撐元件與該第一半導體層之間上，且該第一電極係電性連接到該第一半導體 層；一第二電極，設置在該第二溝渠中，且該第二電極係電性連接到該第四半導體層及該第一電極；以及一第三電極，插置在該曝露區的一孔洞中，以便設置在該曝露區及該第二半導體層上，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
  4. 一種發光裝置，係包括：一導電支撐元件，包括一第一支撐部及與該第一支撐部相間隔的的一第二支撐部；一發光結構，包括一第一區段及一第二區段，其中，該第一區段包括摻雜有一第一摻雜物(dopant)並設置在該第一支撐部及該第二支撐部上的一第一半導體層、摻雜有一第二摻雜物的一第二半導體層、以及位在該第一半導體層與該第二半導體層之間的一主動層，其中，該第二區段包括設置在該第一區段上並摻雜有該第一摻雜物的一第三半導體層、設置在該第三半導體層上並摻雜有該第二摻雜物的一第四半導體層、以及位在該第三半導體層與該第四半導體層之間的一第二主動層，其中，一第二溝渠係形成在第一支撐部上，以從該第一半導體層延伸到該第四半導體層，且其中，一第三溝渠係形成在該第二支撐部，以從該第一半導體層延伸到該第三半導體層；一第一電極，設置在該第一支撐部與該第一半導體層之間上，且該第一電極係電性連接到該第一支撐部與該第一半導體層； 一第二電極，設置在該第二溝渠中，且該第二電極係電性連接到該第四半導體層及該第一電極；以及一第三電極，係設置來接觸到在第三溝渠內之該第二半導體層與該第三半導體層的曝露部位，該第三電極係電性連接到該第二半導體層及該第三半導體層。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任何一項所述的發光裝置，其中，該第一區段的一厚度係等於或大於該第二區段的一厚度。
  6. 如申請專利範圍第1項到第4項其中任何一項所述的發光裝置，更進一步包括位在該第一區段與該第二區段之間的一中間層(intermediate layer)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的發光裝置，其中，該中間層係包括：一第一中間層，設置在該第一區段上；以及一第二中間層，設置在該第二區段與該第一中間層之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該第一中間層與該第二中間層的一能帶間隙(energy band gap)係不相同。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該第一中間層的一折射率(refractive index)係不同於該第二中間層的一折射率。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該第一中間層與該第二中間層至少其中之一係具有比該第二半導體層與該第三半導體層至少其中之一更小的電 阻值(resistance)。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該中間層係包括位在該第一中間層與該第二中間層之間的一第三中間層，且其中，該第三中間層係具有比該第一中間層與該第二中間層至少其中之一更高的電阻值(resistance)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的發光裝置，其中，該第一中間層、該第二中間層及該第三中間層係包含鋁(Al)，且其中，該第三中間層具有比該第一中間層與該第二中間層至少其中之一更低的鋁濃度。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該第二半導體層、該第三半導體層與該中間層係包含鋁(Al)，且其中，該中間層具有比該第二半導體層與該第三半導體層至少其中之一更高的鋁濃度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的發光裝置，其中，在該中間層的該鋁濃度係比在該第二半導體層與該第三半導體層至少其中之一的該鋁濃度高上2到5倍。
  15. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該中間層的一厚度係大約在0.01μm到2μm之間。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該中間層包括一透光導電層(light transmissive conductive layer)，且其中，該透光導電層係包括以下至少其一：氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)以及二氧化鈦(TiO2)。
  17. 如申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中，該中間層係包括摻雜有該第一摻雜物與該第二摻雜物至少 其中之一的二氧化矽(SiO2)。
  18. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任何一項所述的發光裝置，其中，該第一主動層與該第二主動層係發射不同波長的光線。
  19. 如申請專利範圍第1項至第3項其中任何一項所述的發光裝置，其中，該孔洞的一深度係為該第三半導體層之一深度的1到3倍。
  20. 如申請專利範圍第1項至第3項其中任何一項所述的發光裝置，其中，該孔洞的一寬度係為該曝露區域之一寬度的0.3到0.9倍。
  21. 如申請專利範圍第1項至第3項其中任何一項所述的發光裝置，其中，該第二半導體層在相對應該孔洞的一位置係形成一凹陷處(recess)。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的發光裝置，其中，該凹陷處的一寬度係為該孔洞之一寬度的0.5到1倍。
  23. 如申請專利範圍第1項所述的發光裝置，更進一步包括一連接電極(connecting electrode)，係電性連接該第一電極與該第二電極。
  24. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的發光裝置，其中，該第二電極的一寬度係等於或小於該第一電極的一寬度。
  25. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，其中，該第三溝渠包括：一第一溝渠部，具有一第一寬度，且該第一溝渠部係從該第一半導體部形成到該第二半導體層或該第一 主動層的一部分；以及一第二溝渠部，具有小於該第一寬度的一第二寬度，該第二溝渠部係從該第二半導體層的一部分形成到該第三半導體層的一部分。
  26. 如申請專利範圍第4項所述的發光裝置，更進一步包括一第三絕緣層，係設置在該第二支撐部與該第一半導體層之間，並在該第一溝渠部的一內側表面上，且該第三絕緣層係形成具有一第三寬度的一第四溝渠。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的發光裝置，其中，該第三寬度係為該第二寬度的1到1.5倍。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的發光裝置，其中，該第三電極係接觸該第三絕緣層的一內側表面、該第二半導體層與該第三半導體層的內側表面，以及該第三半導體層。
  29. 如申請專利範圍第26項所述的發光裝置，更進一步包括一第四電極，設置在相對應該第三絕緣層之該第四溝渠的一位置上，且該第四電極係電性連接該第二支撐部及該第三電極。
  30. 一照明系統(lighting system)，係包括申請專利範圍第1項至第4項其中任何一項所述的一發光裝置。
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