TW201419580A - 具有高亮度的氮化物發光裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開利用氮化物橫向生長在暴露於光罩圖案之間的矽基板上,以實現高亮度及低費用的氮化物半導體元件及其製造方法。本發明的氮化物發光元件之製造方法,包括:於矽基板上形成寬度為20~300μm的光罩圖案;使氮化物橫向生長在暴露於上述光罩圖案之間的矽基板上,形成包括第一氮化物半導體層、活性層及第二氮化物半導體層的發光結構體;在上述光罩圖案之間的發光結構體區域至少蝕刻上述第二氮化物半導體層及上述活性層,以形成溝槽;在形成有上述溝槽的發光結構體表面附著接合基板;以及去除上述矽基板及光罩圖案之步驟。
Description
本發明涉及氮化物發光元件,更詳細地,涉及能夠將矽(Si)基板作為半導體生長用基板,以實現高亮度及低費用的氮化物發光元件及其製造方法。
發光元件(Light Emitting Device)是利用電子(electron)與電洞(hole)再結合(re-combination)時產生發光現象的元件。典型的發光元件包括以氮化鎵(GaN)為首的氮化物半導體之氮化物發光元件。氮化物發光元件的帶隙(band gap)較大,因而能夠實現多種色光,並且上述氮化物發光元件的熱穩定性優良,因而應用於很多領域。
由於GaN基板的價格較高,因而到目前為止,通常利用藍寶石(Sapphire)基板的外延生長(epitaxial growth)法,來製造利用氮化物半導體的發光元件。
就藍寶石基板而言,氮化物薄膜的生長比較容易,並且在高溫下穩定,因此上述藍寶石基板主要作為氮化物生長用基板,但因其價格也相對較高,致使製造費用上升。
鑑此,近來,開發一種使用矽基板的氮化物發光元件,上述
矽基板能夠應用於大面積基板且費用低。但是,矽基板因其與具有六方晶系晶體結構的氮化物半導體和立方晶系矽的晶格失配,因而存在使生長於矽基板上之氮化物半導體之結晶性下降的問題。此外,在使用矽基板的情況下,因發生於基板面垂直的方向上的氮化物層之穿透錯位而無法獲得高品質的氮化物半導體結晶,使其高亮度化受限。
與本發明相關的既有文獻包括日本特開專利公報2008-277430號(2008年11月13日公開),上述文獻公開了包括在矽基板上利用碳材料的外延橫向附晶生長(ELO)用光罩圖案,以橫向生長Ⅲ族氮化物層(GaN層)的氮化物發光元件。
本發明的目的在於,提供一種能將矽基板作為生長基板,以減少製造費用,同時實現具有高亮度的氮化物發光元件及其製造方法。
為達上述目的,本發明實施例的氮化物發光元件之製造方法,其特徵在於,包括:在矽基板上形成寬度為20~300μm的光罩圖案之步驟;使氮化物橫向生長(lateral growth)在暴露於上述光罩圖案之間的矽基板上,以形成包括第一氮化物半導體層、活性層及第二氮化物半導體層的發光結構體之步驟;在上述光罩圖案之間的發光結構體區域至少蝕刻上述第二氮化物半導體層及上述活性層,以形成溝槽(trench)之步驟;在形成有上述溝槽的發光結構體表面附著接合基板之步驟;以及去除上述矽基板及光罩圖案之步驟。
為達上述目的,本發明實施例的氮化物發光元件,其特徵在於,包括:發光結構體,從上到下包括第一氮化物半導體層、活性層及第
二氮化物半導體層,至少在上述第二氮化物半導體層及上述活性層形成有多個溝槽,以及接合基板,接合在上述發光結構體的下表面;一個溝槽與相鄰的另一溝槽之間的發光結構體之寬度為20~300μm。
本發明的氮化物發光元件包括一種溝槽,上述溝槽是對利用橫向生長於矽基板上之氮化物層的發光結構體之活性層進行蝕刻而成的,由此,能夠減少發生於矽基板面垂直的方向上氮化物層的穿透位錯及非發光區域,以提高發光效率、實現高亮度。
並且,形成有溝槽,當接合基板進行接合時,接合面表面的空氣(Air)向溝槽流動而被消滅,因而能夠防止氣泡(bubble)形成於接合面,以提高晶片良率。
在上述溝槽的表面形成有絕緣膜的情況下,能夠防止在形成有溝槽之區域的電流流動,並有效地利用來自透過平台型電晶體蝕刻法(mesa etching)的溝槽側壁漏光,以提高亮度。
此外,根據本發明,即使利用價格相對低廉的矽基板作為半導體生長用基板,也能製造出高亮度氮化物發光元件,並減少製造費用。
100‧‧‧氮化物發光元件
110‧‧‧矽基板
115‧‧‧光罩圖案
115a‧‧‧第二光罩圖案
116‧‧‧光罩窗口
116a‧‧‧第二光罩視窗
120‧‧‧發光結構體
122‧‧‧第一氮化物半導體層
124‧‧‧活性層
126‧‧‧第二氮化物半導體層
130‧‧‧接合基板
140‧‧‧透明導電性圖案
150‧‧‧n側焊盤
170‧‧‧絕緣膜
170a‧‧‧絕緣膜圖案
T‧‧‧溝槽
T2‧‧‧第二溝槽
第1圖是本發明實施例的氮化物發光元件之立體圖。
第2圖至2第7圖是本發明實施例的氮化物發光元件之製造方法的工序立體圖。
第8圖是本發明所使用之光罩圖案的另一實施例的立體圖。
第9圖是形成於使用第8圖之光罩圖案時發光結構體的溝槽的立體圖。
第10圖及第11圖是在附著接合基板之前,於包括第4圖之溝槽的發光結
構體上蒸鍍及蝕刻絕緣膜的過程的工序立體圖。
第12圖是形成於第11圖的絕緣膜圖案之另一實施例的立體圖。
第13圖及第14圖是在附著接合基板之前,於包括第9圖之溝槽的發光結
構體上蒸鍍及蝕刻絕緣膜的過程的工序立體圖。
第15圖是形成於第14圖的絕緣膜圖案之另一實施例的立體圖。
第16圖是切割本發明實施例的氮化物發光元件。
參考圖示及後面詳述的實施例,會使本發明的優點、特徵及實現這些優點和特徵的方法明確。但是,本發明並不侷限於以下所公開的實施例,而是會以互不相同的多種形態實現,本實施例僅僅使本發明的公開更為完整,並使本發明所屬技術領域中具有通常知識者完整地理解發明的範疇,本發明由技術方案的專利申請範圍定義。說明書全文中相同的圖示符號指相同的結構要件。
以下,將參考圖示,對本發明之優選實施例的高亮度氮化物發光元件及其製造方法進行詳細的說明。
第1圖是本發明實施例的氮化物發光元件之立體圖。請參考第1圖,本發明實施例的氮化物發光元件100包括發光結構體120及接合基板130。進而,本發明的氮化物發光元件100還可以包括透明導電性圖案140及n側焊盤150(bonding pad)。
發光結構體120從上到下包括第一氮化物半導體層122、活性層124及第二氮化物半導體層126,至少可在上述第二氮化物半導體層126及
上述活性層124形成多個溝槽T。
第一氮化物半導體層122、第二氮化物半導體層126及活性層124橫向生長在矽基板上,因此具有特定的方向性。
具體而言,第一氮化物半導體層122及第二氮化物半導體層126由AlxInyGa(1-x-y)N結構式(其中,0x1、0y1、0x+y1)表示,上述第一氮化物半導體層122及第二氮化物半導體層126可由摻雜有n型雜質及p型雜質的半導體物質形成,例如,GaN、AlGaN、InGaN等氮化物。另一方面,可將Si、Ge、Se及Te等作為n型雜質,將Mg、Zn、Be等作為p型雜質。
第一氮化物半導體層122及第二氮化物半導體層126可分別成為n型半導體層及p型半導體層,但並不侷限於此,也可以互相對調。
另一方面,更佳地,第一氮化物半導體層122相對在從表面起算到厚度為30nm~500nm為止,其電阻設為0.02Ω˙cm~0.1Ω˙cm,載體濃度設為2×1017cm3~1×1018cm3,之後使電流分散均勻。
形成於第一氮化物半導體層122與第二氮化物半導體層126之間的活性層124因電子與電洞的再結合而釋放具有預定能量的光,並且可由相互交替層疊的量子井層和量子阻擋層的多量子井(MQW,Multi-Quantum-Well)結構形成。在多量子井結構的情況下,例如,可使用InGaN/GaN結構。
接合基板130的單面與發光結構體120的下表面,即與第二氮化物半導體層126的底面相接合。此時,接合基板130可以是矽基板或金屬基板,接合基板130可作為p側電極。
本發明實施例的氮化物發光元件100可形成有單獨的p側電極,但是,在接合基板130用作p側電極的情況下,也可以省略單獨的p側電極。
通常,橫向生長在矽基板上的GaN層因與矽的晶格失配在相對於矽基板面垂直的方向上發生錯位(dislocation),致使發光結構體容易發生穿透錯位。導致在發光結構體上形成電極的情況下,會產生漏電,發光元件整體沒有電壓的現象。
適用於本發明的發光結構體120透過設置溝槽T結構,從光罩圖案(請參考第2圖的115)的窗口(mask window,開口部,請參考第2圖的116)去除借助外延生長而形成於矽基板上的穿透錯位。
為此,較佳地,溝槽T與光罩圖案(請參考第2圖的115)的窗口(請參考第2圖的116)相同,具有5~40μm的寬度。這是因為,在溝槽T的寬度小於5μm的情況下,與溝槽T相對的光罩窗口(請參考第2圖的116)寬度變窄,需要使生長時間變長,以利橫向生長,反之,在溝槽T的寬度大於40μm的情況下,會因發光面積的減少,造成光提取率下降。
如此,可調節溝槽T的寬度,減少非發光區域,以實現具有高亮度的氮化物發光元件。
根據本發明,可透過溝槽T的形成,減少穿透錯位,以提高發光結構體120的光提取率,實現具有高亮度的氮化物發光元件。
並且,形成有溝槽T,當接合基板130進行接合時,接合面表面的空氣向溝槽T流動而被消滅,因而能夠防止氣泡形成於接合面,以提高晶片良率。
尤其,根據本發明,決定形成於矽基板上的光罩圖案寬度,之後決定一個溝槽T與相鄰的另一溝槽T之間的發光結構體120寬度,較佳地,例如可為20~300μm。
此時,若發光結構體120的寬度小於20μm,則會因發光面積的減少,使光提取率下降,反之,若發光結構體120的寬度大於300μm,則會造成生產率下降。
一個溝槽T與相鄰的另一溝槽T之間的發光結構體120可由條紋圖案(Stripe Pattern)或方塊圖案(Block Pattern)等形成。並且,不同於圖示,亦可具有因平台蝕刻而造成越向下部寬度越小的傾斜側壁。
在圖示中,溝槽T還可由蝕刻除了第二氮化物半導體層126及活性層124之外的第一氮化物半導體層122的一部分而成。
另一方面,雖然未顯示於圖示,但發光結構體120還可於第一氮化物半導體層122上包括氮化鋁(AlN)材質等的緩衝層(buffer layer,未顯示於圖示),以用於緩和利用矽基板的第一氮化物半導體層122生長導致的晶格缺陷。
此外,活性層124與第二氮化物半導體層126之間還可以包括摻雜有Mg的氮化鋁鎵(Mg-doped AlGaN)等電子阻擋層(EBL,Electron Blocking Layer,未顯示於圖示)。
在圖中,氮化物發光元件100還可以在發光結構體120的上表面,即在第一氮化物半導體層122的上表面包括以特定間隔隔開的多個透明導電性圖案140。透明導電性圖案140為歐姆接觸層(ohmic contact layer),例如,可由包含氧化銦錫(ITO,Indium Tin Oxide)的材質形成。
本發明實施例的氮化物發光元件100因溝槽T的形成而在形成有溝槽T的區域發生電流流動,因此,較佳地,於溝槽T的表面,即在溝槽T的底面及側壁還包括絕緣膜圖案(請參考第1圖1的170a)。更佳地,氮化物發光元件100還可以包括絕緣膜圖案(請參考第1第2圖的170a),上述絕緣膜圖案不僅形成於溝槽T的表面,還形成於發光結構體120底面的邊緣。
作為示例,絕緣膜圖案可由二氧化矽(SiO2)膜形成。另一方面,在溝槽T的側壁為傾斜的平台情況下,絕緣膜圖案由二氧化矽(SiO2)膜和二氧化鈦(TiO2)膜交替層疊的多層膜形成,進而可作為反射膜。此時,能夠有效地使用來自透過平台蝕刻的溝槽T側壁的漏光,提高氮化物發光元件100的亮度。
第2圖至第7圖是本發明實施例的氮化物發光元件之製造方法的工序立體圖,第8圖是本發明所使用的光罩圖案之另一實施例的立體圖,第9圖是當使用第8圖的光罩圖案時形成於發光結構體的溝槽立體圖,第16圖為切割本發明實施例的氮化物發光元件。
請參考第2圖,於矽基板110上以5~40μm的間隔形成寬度為20~300μm的條紋圖案之光罩圖案115。此時,光罩圖案115的光罩窗口116具有5~40μm的寬度。
更佳地,光罩圖案115由不發生氮化物層生長的材質形成,例如,可由二氧化矽膜形成,但不特別侷限於此。
光罩圖案115於寬度大於上述範圍的情況下,很難或不足以完成後續氮化物層的橫向生長,如GaN層,因此,較佳地,維持在上述寬度範圍內。
可利用物理氣相蒸鍍(PVD,Physical Vapor Deposition)或化學氣相蒸鍍(CVD,Chemical Vapor Deposition)等方法,將厚度為50nm左右的SiO2膜蒸鍍於矽基板上,之後利用一般的光刻(photo-lithography)工序將SiO2膜圖形化,形成光罩圖案115,由於這可以使用一般的習知方法,在此不再贅述。
請參考第3圖,使氮化物橫向生長在暴露於光罩圖案115之間的基板110上,由此形成包括第一氮化物半導體層122、活性層124及第二氮化物半導體層126的發光結構體120。
上述第一氮化物半導體層122、第二氮化物半導體層126及活性層124可利用本發明所屬技術領域中所習知的外延生長法來生長。
在這種情況下,例如,導入三甲基鎵(TMG,Trimetyl Gallium),進行用於形成第一氮化物半導體層122的GaN生長。在此過程中,首先,在因光罩圖案115之間的光罩窗口116而暴露的矽基板110上生長GaN的結晶粒子,接著,矽基板100的暴露部因連接GaN的結晶粒子而形成具有金字塔(pyramid)形狀的GaN層,之後,若變更生長條件,則促進GaN層的橫向生長,最終獲得厚度為3.5μm左右平坦的第一氮化物半導體層122用之GaN層。
其次,可在矽基板110溫度為750℃的條件下,導入三甲基鎵及三甲基銦(TMIn,Trimethyl Indium),由此,在GaN第一氮化物半導體層122上形成InGaN/GaN結構的發光波長為450nm的多量子井。這形成為活性層124。
此外,可在矽基板110溫度為1100℃的條件下,導入三甲基
鎵及二茂鎂(Cp2Mg),由此,對摻雜有Mg,厚度為90nm左右的GaN層進行成膜,進而在活性層124上形成第二氮化物半導體層126。
發光結構體120可在700℃的環境下,進行5分鐘左右的退火處理(annealing)。
另一方面,在形成第一氮化物半導體層122之前,較佳地,還形成氮化鋁(AlN)材質等的緩衝層(未顯示於圖示),以緩和利用矽基板110的第一氮化物半導體層122生長導致的晶格缺陷。例如,AlN緩衝層可在1100℃的條件下,將氫氣(H2)用作載氣(carrier gas),並導入三甲基鋁(TMA,trimethyl aluminium)及NH3,形成厚度為50nm左右的AlN層。另一種作法,係使透過濺射的AlN層沉積40nm左右。
在形成第二氮化物半導體層126之前,例如,亦可在矽基板110溫度為1100℃的條件下,導入三甲基鋁、三甲基鎵及二茂鎂,並對摻雜有Mg,厚度為20nm左右的AlGaN層進行成膜,由此,在活性層124上形成電子阻擋層(未顯示於圖示)。
請參考第4圖,在與光罩圖案115之間下側的矽基板110相對應之發光結構體120區域至少蝕刻第二氮化物半導體層126及活性層124,以形成多個溝槽T。
作為示例,溝槽T是利用與光罩圖案115相對應的蝕刻光罩圖案(未顯示於圖示),並利用感應耦合等離子體(ICP,inductively coupled plasma)等方法,蝕刻暴露於蝕刻光罩圖案之間的發光結構體120之至少第二氮化物半導體層126及活性層124而形成。此時,蝕刻光罩圖案可以是在發光結構體120上形成二氧化矽膜之後,利用一般的光刻工序,將上述二氧
化矽膜以與光罩圖案115相對應方式圖形化的二氧化矽膜圖案。
作為示例,二氧化矽膜圖案可利用濃度為10%的緩衝氫氟酸蝕刻液(BHF,Buffered HF),將二氧化矽膜蝕刻而成。
較佳地,溝槽T的寬度為5~40μm。此時,在溝槽T的寬度小於5μm的情況下,與溝槽T相對的光罩窗口116的寬度變窄,需要使生長時間變長,以完成橫向生長,反之,在大於40μm的情況下,因發光面積減小,則使光提取率下降。
由此,一個溝槽T與相鄰的另一個溝槽T之間的發光結構體120可由寬度為20~300μm的條紋圖案形成。
另一方面,溝槽T也可以形成為從第二氮化物半導體層126蝕刻至第一氮化物半導體層122的一部分。
並且,溝槽T也可以利用平台蝕刻,致使側壁傾斜。
請參考第5圖及第6圖,在形成有溝槽T的發光結構體120表面上附著接合基板130。
此時,可利用導電膏與鉛,將接合基板130的單面附著於第二氮化物半導體層126暴露部的表面。作為接合基板130,可利用矽基板或金屬基板等為主的半導體基板。
另一方面,在使接合基板130附著於發光結構體120的表面之前,也可以先將用於使暴露的第二氮化物半導體層126進行表面活性化的化學表面處理。
其後,去除矽基板110及光罩圖案115。可利用化學機械拋光(CMP,Chemical Mechanical Polishing)或蝕刻方法,去除矽基板110及光
罩圖案115,使第一氮化物半導體層122的單面暴露。
請參考第7圖,在第一氮化物半導體層122暴露部上形成透明導電性圖案140及n側焊盤150。
為此,首先利用濺射等方法,將ITO等蒸鍍於第一氮化物半導體層122暴露部上,形成透明電極層(未顯示於圖示),之後利用光罩(未顯示於圖示)將其圖形化而形成透明導電性圖案140。
之後,在透明導電性圖案140的一個區域形成n側焊盤150。n側焊盤可利用一般習知的方法來形成,例如,可利用傳統的物理氣相蒸鍍、化學氣相蒸鍍及金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)等方法,將包含Cr、Al、Ni及Au等的金屬膜或金屬合金膜蒸鍍於透明導電性圖案140上,之後利用光罩(未顯示於圖示)對其進行圖形化而形成於透明導電性圖案140的一個區域。
另一方面,可以省略透明導電性圖案140。這種情況下,n側焊盤150可形成於第一氮化物半導體層122暴露部上。
之後,可利用切割(dicing)和鐳射切割來分離晶片,進而製造如第16圖所示的發光結構單元。
另一方面,如第8圖所示,與第2圖的光罩圖案115不同,其也可以在矽基板110上以5~40μm的間隔形成寬度為20~300μm的方塊圖案之第二光罩圖案115a。此時,第二光罩視窗116a具有5~40μm的寬度。
此時,第二光罩圖案115a提供如下效果:相對於第2圖的光罩圖案115,有效擴大因光罩圖案之間的第二光罩視窗116a而暴露的矽基板110區域,以使在後續工序中縮短氮化物層橫向生長所需的時間。
在利用第8圖所示之方塊圖案的第二光罩圖案115的情況下,如第9圖所示,一個第二溝槽T2與相鄰的另一第二溝槽T2之間的發光結構體120可由寬度為20~300μm的方塊圖案形成。
第10圖及第11圖是在附著接合基板之前,於包括第4圖的溝槽發光結構體上蒸鍍及蝕刻絕緣膜過程的工序立體圖,第12圖是形成於第11圖之絕緣膜圖案另一實施例的立體圖。
請參考第10及第11圖,在完成第4圖後,還可以將二氧化矽膜或二氧化矽膜/二氧化鈦膜等的絕緣膜170蒸鍍於形成有溝槽T的發光結構體120表面,之後利用光罩(未顯示於圖示)將上述絕緣膜170圖形化,並在溝槽T的表面,即在溝槽T的底面及側壁形成絕緣膜圖案170a。這些絕緣膜圖案170a具有防止在形成有溝槽T之區域的電流流動之作用。
另一方面,如第12圖所示,絕緣膜圖案170a也能以覆蓋溝槽T的表面及發光結構體120的邊緣之方式形成,以防止從截面的剝離。
第13圖及第14圖是於附著接合基板之前,在包括第9圖的溝槽發光結構體上蒸鍍及蝕刻絕緣膜過程的工序立體圖。第15圖是形成於第14圖之絕緣膜圖案另一實施例的立體圖。
請參考第13圖及第14圖,在完成第9圖後,還可以將二氧化矽膜或二氧化矽膜/二氧化鈦膜等的絕緣膜170蒸鍍於形成有第二溝槽T2的發光結構體120表面上,之後利用光罩(未顯示於圖示)將上述絕緣膜170圖形化,並在第二溝槽T2的表面,即在第二溝槽T2的底面及側壁形成絕緣膜圖案170a。這些絕緣膜圖案170a具有防止在形成有第二溝槽T2之區域的電流流動之作用。
另一方面,如第15圖所示,絕緣膜圖案170a也能夠以覆蓋第二溝槽T2的表面及發光結構體120的邊緣之方式形成,以防止從截面的剝離。之後,可透過形成透明導電性圖案140及n側焊盤150,來實現與第16圖類似的氮化物半導體發光元件。
以上,以本發明的實施例為中心進行了說明,但在本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠進行各種變更或變形。這種變更或變形只要不脫離本發明提供的技術思想的範圍,均可視為屬於本發明。因此,本發明的保護範圍應根據所附技術方案的專利申請範圍來判斷。
120‧‧‧發光結構體
122‧‧‧第一氮化物半導體層
124‧‧‧活性層
126‧‧‧第二氮化物半導體層
130‧‧‧接合基板
140‧‧‧透明導電性圖案
150‧‧‧n側焊盤(bonding pad)
Claims (20)
- 一種氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,包括:在矽基板上形成寬度為20~300μm的光罩圖案之步驟;使氮化物橫向生長在暴露於上述光罩圖案之間的矽基板上,以形成包括第一氮化物半導體層、活性層及第二氮化物半導體層的發光結構體之步驟;在上述光罩圖案之間的發光結構體區域至少蝕刻上述第二氮化物半導體層及上述活性層,以形成溝槽之步驟;在形成有上述溝槽的發光結構體表面附著接合基板之步驟;以及去除上述矽基板及光罩圖案之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,上述光罩圖案以5~40μm的間隔形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,上述光罩圖案由條紋圖案形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,上述光罩圖案由方塊圖案形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,在上述蝕刻的步驟中,至少蝕刻至第一氮化物半導體層的一部分。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,上述接合基板為矽基板或金屬基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,在去除上述矽基板及光罩圖案的步驟之後並且形成上述n側焊盤的步驟之 前,還包括在上述發光結構體的第一氮化物半導體上形成透明導電性圖案之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,在形成有上述溝槽的發光結構體表面附著接合基板的步驟之前,還包括在上述溝槽的表面形成絕緣膜圖案之步驟。
- 如申請專利範圍第8項所述之氮化物發光元件的製造方法,其特徵在於,在上述溝槽的表面形成絕緣膜圖案之步驟中,將上述絕緣膜圖案形成至上述發光結構體表面的邊緣。
- 一種氮化物發光元件,其特徵在於,包括:發光結構體,從上到下包括第一氮化物半導體層、活性層及第二氮化物半導體層,由下至少到上述第二氮化物半導體層及上述活性層形成有多個溝槽,以及接合基板,接合在上述發光結構體的下表面;一個溝槽與相鄰的另一溝槽之間的發光結構體寬度為20~300μm。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述溝槽的寬度為5~40μm。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述一個溝槽與相鄰的另一溝槽之間的發光結構體為條紋圖案或方塊圖案。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述一個溝槽與相鄰的另一溝槽之間的發光結構體具有傾斜的側壁。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述溝槽由至少蝕刻至第一氮化物半導體層的一部分所形成。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述接合基板為矽基板或金屬基板。
- 如申請專利範圍第15項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述接合基板用作p側電極。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述氮化物發光元件在上述溝槽的表面亦形成絕緣膜圖案。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述絕緣膜圖案亦形成於上述發光結構體下表面的邊緣。
- 如申請專利範圍第18項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述絕緣膜圖案為二氧化矽膜(SiO2)或二氧化矽膜(SiO2)與二氧化鈦膜(TiO2)的層疊膜。
- 如申請專利範圍第10項所述之氮化物發光元件,其特徵在於,上述第一氮化物半導體層從表面起算到厚度為30nm~500nm為止的電阻為0.02Ω˙cm~0.1Ω˙cm、載體濃度為2×1017cm3~1×1018cm3。
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