TW201635585A - 紅外光發光元件 - Google Patents

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Junya Ishizaki
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Shinetsu Handotai Kk
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    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system

Abstract

本發明的紅外光發光元件係於基板上依一第一導電型的第一半導體層、一活性層及一第二導電型的第二半導體層的順序而形成，第一電極及第二電極係用於注入電流於該發光部，其中，為在第二半導體層之中或是為鄰接於第二半導體層而設置一具有反射可見光的功能的可見光反射層。藉此提供一抑制可見光範圍的波長的發射的紅外光發光元件。

Description

紅外光發光元件
本發明係關於紅外光發光元件。
近年來，作為監視攝影機等的保全攝影裝置的照明及行動裝置的攝影用照明等用途，採用在紅外光範圍而發光的發光二極體（LED）正為進展。紅外光發光照明的發光波長對人眼而言為不可見的特性係為必須。
然而，紅外光發光LED的發光光譜係於短波長側具有寬闊的形狀，於照明用途的高亮度、高輸出的裝置上採用紅外光裝置的情況下，短波長側的寬闊的光譜具有可被人看見的發光強度，而使紅色的發光變得被人眼所識別。因為保全攝影裝置的商品特性係對人為不可見，所以發射可見光係有損於該商品特性的問題。
為了解決此問題，雖然可採用置入吸收可見光的濾光器的方法，但是會導致照明大型化，可搬運性大幅度降低，而難以採用於追求輕量的行動裝置上。緣此，尋求不使裝置重量變大且能遮斷可見光的小型輕量的紅外光發光LED。
照明用的紅外光發光LED，因在攝影裝置（CCD或CIS）的感光感度最為良好的860nm附近具有峰值波長而被選為波長，並於活性層使用Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）系的材料。通常，來自LED的發光波長係依照狀態密度，發光光譜以拉長短波長側的邊緣的形狀來表示。
例如，在發光峰值波長為860nm的情況下，雖然發光峰值波長的長波長側為不可見，但是短波長側的發光成分，特別是比780nm短的波長範圍的發光成分係為可見光。為了不產生較780nm短的可見光，亦有增加活性層的材料系的Al組成，或是利用多重量子井（MQW），或是利用Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）系的材料等方法，使峰值波長往長波長側偏移，將發光光譜的邊緣向長波長側位移的方法。但是，若過大地偏移至例如950nm區間的長波長側，則會導致攝影裝置（CCD或CIS）的感光度下降，對於作為照明用途的紅外光發光LED而言係為不期望的對策。因此，尋求實現維持高峰值波長在860nm附近的同時，防止較780nm短的波長成分的發射，並且不使裝置尺寸變大的方法。
為了解決照明用紅外光發光LED發射可見光的問題，例如專利文獻1所記載藉由濾光器遮斷由光源所發射的光的可見光成分的方法。在將LED作為光源的情況下，雖然LED本身為點光源，但是在作為照明的利用性質上，被設計為以一定的角度擴散。若依照專利文獻1所記載的技術，則必須再由光源裝置所發射的光發射窗的全表面設置濾光器。安全用照明裝置多半被使用於室外，雖然不可缺少耐候性，但是於發射口設置膜狀物質的方法，容易因為物理磨擦或溫濕度的變化而招致破損，不適合應用於安全用照明的方法。再者，於具有擴散的光源的全表面設置濾光器的緣故，比起對點光源的LED本身遮斷可見光的方法更易大型化而易招致重量的增加。再者，也難以小型化。為了遮斷設置有紅外光發光LED的照明裝置的可見光成分，並且達成不增加重量的小型化，雖然在LED元件內部設置遮斷濾光器功能為佳，但是未有於LED元件內部設置遮斷濾光器的公開技術。
另一方面，作為反射由活性層發射的光的方法，例如專利文獻2所記載的技術。專利文獻2中記載的技術，作為具有反射由活性層所發射的最主要的光的功能的層，在活性層的與光提取為相反側的下側的方向設置有分散型布拉格反射（DBR）膜。在此公開的技術，係為了抑制向吸收基板側的光吸收而設置DBR膜，光反射的對象為由活性層發射的全部的光。
專利文獻3中記載組合金屬反射膜與DBR的技術。雖然組合具有相異性質的反射功能的膜，但是與專利文獻2相同，光反射的對象為由活性層發射的全部的光，無進行光提取的意圖且光也全部反射的點係為相同。因此，現今仍未有公開在自發光層發射的光之中，具有遮斷不想提取的光的功能的發光元件的構造的技術。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2011-180172號公報 ［專利文獻2］日本特許5590829號 ［專利文獻3］日本特表2014-524674號公報
［發明所欲解決之問題］
發射紅外光的發光元件之中，有在通電而發射紅外光的時候，也發射較峰值波長為短的波長的可見範圍的光的問題。此問題隨著在照明用途之類的亮度、高輸出越高則越為顯著。如此的問題，雖然可透過插入濾光器而迴避，但是會因設置濾光器而招致重量與容積的增加，不適合小型化。再者，設置濾光器有因物理磨擦與溫濕度變化而容易破損的問題。
鑒於上述的問題，本發明的目的在於提供抑制可見光範圍的波長的發射的紅外光發光元件。 ［解決問題之技術手段］
為達成上述目的，本發明提供一種紅外光發光元件，具有一發光部、一第一電極及一第二電極，該發光部係於基板上依一第一導電型的第一半導體層、一活性層及一第二導電型的第二半導體層的順序而形成，該第一電極及該第二電極係用於注入電流於該發光部，其中為在該第二半導體層之中或是為鄰接於該第二半導體層而設置一具有反射可見光的功能的可見光反射層。
如此的紅外光發光元件可抑制可見光範圍的波長的發射。
此時，該可見光反射層更被設置於該第一半導體層中，或是被設置與該第一半導體層相鄰為佳。 如此的構成，例如在為透明的基板情況下，也可抑制可見光範圍的波長的發射。
再者，更包含一具有反射紅外光功能的紅外光反射層，該紅外光反射層係被設置於該第一半導體層中，或是被設置與該第一半導體層相鄰為佳。 如此的構成，例如可有效提取於基板吸收的紅外光的緣故，可為有高發光效率的紅外光發光元件。
此時，該紅外光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成為佳。 如此的構成，能形成比較容易反射紅外光的層。
該紅外光反射層係由Alz Ga1-z As（0≦z≦1）與Alz’ Ga1-z’ As（0≦z’＜1）的交互積層構造所構成為佳。 如此的構成，能確實地反射紅外光。
該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成為佳。 如此的構成，能形成比較容易反射紅外光的層。
該可見光反射層係由（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）與（Alx’ Ga1-x’ ）y’ In1-y’ P（0≦x’≦1，0.4≦y’≦0.6）所構成的交互積層構造，或是由（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）與Alz Ga1-z As（0≦z≦1）所構成的交互積層構造的其中一種構造所構成為佳。 如此的構成，能確實地反射紅外光。
於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極，於該基板與該發光部之間，依序形成一金屬層及一介電膜，該介電膜係設置有一填充有導電性材料的開口部為佳。 如此的構成，能合適地應用於本發明。
於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極，於該基板與該發光部之間，依序形成一金屬層及一透明導電膜為佳。 如此的構成，能合適地應用於本發明。
於形成有該發光部之側的該基板上的一部分範圍內形成有該第二電極，於形成有該第二電極的範圍以外的部分的該基板上依序形成該發光部及該第一電極，對於在該發光部所發出的光，該基板最佳地為透明。 如此的構成，能合適地應用於本發明。
該第一半導體層係由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）所構成，該第二半導體層係由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）所構成，該活性層係由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）所構成的層，以及，將Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）作為井層的多重量子井（MQW）構造的層的其中之一而構成。 如此的構成，能合適地應用於本發明。 〔對照先前技術之功效〕
本發明的紅外光發光元件，可抑制可見光範圍的波長的發射。
以下對本發明的實施方式進行說明，但本發明不限定於此。 如同前述，在使紅外光發光元件通電而發光的情況下，因為發光光譜為寬闊並且於短波長側光譜的邊緣拉長，可見光範圍的光會自紅外光發光元件發射，伴隨著使紅外光發光元件變為高亮度，光譜的邊緣，亦即可見光成分的發射強度隨之增大的緣故，而有可見光發光被識別的問題。
緣此，本發明發明人為了抑制自紅外光發光元件的可見光發射而努力地進行研究。結果發現，透過於光提取面側，設置對紅外光略為透明，且對可見光具有反射性的可見光反射層，可抑制自發光元件所發射的可見光，而完成了本發明。另外，在本發明中，較780nm為短的波長為可見光，780nm以上的波長為紅外光。
以下，參考圖式而對本發明的發光元件的實施方式的一範例進行說明。
［第一實施方式］ 如第1圖所示，首先準備起始基板401。 起始基板401雖然可使用結晶軸為［001］方向的基板，但是可更合適地利用自結晶軸［001］向［110］方向傾斜的基板。GaAs或是Ge可合適地用於起始基板401。若選擇上述材料作為起始基板401，能以晶格匹配系材料作為後述的活性層404的材料來進行磊晶成長的緣故，易提升活性層的品質，並且能實現發光元件的亮度的提高及壽命特性的提升。
接下來，於起始基板401上，藉由MOVPE法（有機金屬化學氣相沉積法）或MBE（分子束磊晶法）、CBE（化學束磊晶法）等的磊晶沉積方法，依序形成與起始基板401的晶格常數大約相同的第一導電型的第一半導體層403、活性層404、第二導電型的第二半導體層405及電流擴散層406。 如此藉由第一半導體層403、活性層404及第二半導體層405而形成發光部410。
另外，雖然未圖示，第一半導體層403或第二半導體層405係非單一條件膜，以壽命或亮度設計的觀點，一般以兩層以上的條件而被積層。因此，第一半導體層403或第二半導體層405係包含一種以上的組成以及參雜濃度的積層構造的概念。
本發明的第一半導體層403、第二半導體層405及活性層404的的組成係可具體如同以下的構成。 第一半導體層403可由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）所構成。 第二半導體層405可由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）所構成。
該活性層404可由Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）所構成的層，以及以Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）或Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）作為井層的多重量子井（MQW）構造的層的其中之一所構成。 關於活性層的設計，係藉由以多重量子井（MQW）為代表的超晶格等的利用，使波長可調整至因材料組成的波長以外的緣故，而不限定於上述的材料，例如，MQW構造之中的阻障層可利用（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）或Alz Ga1-z As（0≦z≦0.45）等材料。
第一半導體層403與第二半導體層405的材料係可選擇例如AlInGaP或是AlGaAs，但是該選擇係不與活性層404為相同的材料亦可。
再者，電流擴散層406可由半導體層或透明導電膜所構成。若藉由設置於紅外光發光元件的電流注入用的電極的形狀或配置而能充分地負擔電流分散，不設置電流擴散層406亦可。另外，電流擴散層406係以前述沉積法之外，以HVPE法（氫化物氣相磊晶法）所形成亦可。 如此，可製作磊晶基板411。
此時，如第1圖所示，於第二半導體層405之中設置可見光反射層430。 本發明中，設置可見光反射層430的位置，只要是於第二半導體層405之中或是與第二半導體層405為相鄰即可，而不限定於如第1圖所示的第二半導體層405的絕對中間位置。 如此，可見光反射層430係可設置於第二半導體層405之中的任意位置，例如與第二半導體層405相接觸的起始基板401之側的位置，或是與第二半導體層405相接觸的起始基板401之側的相反側的位置亦可。 再者，雖然於第1圖中，可見光反射層430設置於第二半導體層405之中的全範圍，但是將可見光反射層430設置於第二半導體層405之中的一部分的範圍亦可。
可見光反射層430係只要為主要反射可見光的構成即可，例如，可見光反射層430可由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。 以如此的材料，能比較容易形成反射紅外光的層。
更具體為，可見光反射層430係由（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）與（Alx’ Ga1-x’ ）y’ In1-y’ P（0≦x’≦1，0.4≦y’≦0.6）所構成的交互堆疊構造（但是，x≒x’），或是（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）與Alz Ga1-z As（0≦z≦1）所構成的交互堆疊構造的其中一種構造所構成。 如此的構造可確實地反射可見光。 另外，上述的可見光反射層430，在後述的本發明的其它實施方式中亦可使用相同的構成所構成之物。
之後，形成向紅外光發光元件的電位供給用的第一電極440以及第二電極441（參考第2圖）。 第一電極440可設置於電流擴散層406上，或在未設有電流擴散層406的情況下，設置於第二半導體層405上。 第二電極441可設置於發光部410的相反側的起始基板401上。 再者，雖然未圖示，第二電極441亦可設置於與第一電極440為同一面之側，而至少去除電流擴散層406、第二半導體層405及活性層404，以接觸於第一半導體層403或是起始基板401。
在形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線（scribe）或是切割（blade dicing）分割成一個個晶粒。 為了提升來自晶粒的光提取效率，可於作為光提取面的第一電極440之側設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼（moth-eye）構造、介電質抗反射膜。 可於第一電極440之側的表面上，形成一用於提升晶粒的耐候性的介電質保護膜。
［第二實施方式］ 接下來，對本發明的第二實施方式的紅外光發光元件進行說明。
第二實施方式的發光元件（第4圖）於第一半導體層403與起始基板401之間設置有紅外光反射層200的點，與第一實施方式的發光元件（第2圖）為相異。
如第3圖所示，於起始基板401上，藉由磊晶沉積方法，依序形成與起始基板401的晶格常數略為相同的第一導電型的紅外光反射層200、以第一導電型的第一半導體層403、活性層404、第二導電型的第二半導體層405所構成的發光部410及電流擴散層406，而製作磊晶基板511。 可於第二半導體層405中設置可見光反射層430。另外，不一定要設置電流擴散層406亦可。
本發明中，設置紅外光反射層200的位置係只要設置於第一半導體層403之中或是與第一半導體層403為相鄰即可，而不限定於如第3圖所示的位置。 如此的構成，可成為能有效地提取被起始基板401吸收的紅外光的高發光效率的紅外光發光元件。
紅外光反射層200係只要為主要反射紅外光的構成即可，例如，紅外光反射層200可由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。 如此的構成可形成比較容易反射紅外光的層。
更具體為，紅外光反射層200係由Alz Ga1-z As（0≦z≦1）與Alz’ Ga1-z’ As（0≦z’＜1）的交互積層構造（但是，z≒z’）所構成。 如此的構成可確實地反射紅外光。
此時，可見光反射層430係與上述的第一實施方式相同，設置於第二半導體層405之中的任意位置皆可。再者，可見光反射層430可選擇與上述的第一實施方式相同的組成。
接下來，形成向紅外光發光元件的電位供給用的第一電極440以及第二電極441（參考第4圖）。 第一電極440可設置於電流擴散層406上，或在未設有電流擴散層406的情況下，設置於第二半導體層405上。 第二電極441可設置於發光部410的相反側的起始基板401上。再者，雖然未圖示，第二電極441亦可設置於與第一電極440為同一面之側，而至少去除電流擴散層406、第二半導體層405及活性層404，以接觸於第一半導體層403或是起始基板401。
在形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線（scribe）或是切割（blade dicing）分割成一個個晶粒。 為了提升來自晶粒的光提取效率，可於作為光提取面的第一電極440之側設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼（moth-eye）構造、介電質抗反射膜。 可於第一電極440之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，可形成一介電質保護膜。
［第三實施方式］ 接下來，表示第三實施方式的紅外光發光元件的形態。
如第5圖所示，於起始基板401上，藉由磊晶沉積方法，形成與起始基板401的晶格常數略為相同的第一導電型的蝕刻停止層300，並形成第二導電型的第二半導體層405、活性層404、第一導電型的第一半導體層403、及電流擴散層406，而製作磊晶基板611。於第二半導體層405之中可設置可見光反射層430。不形成電流擴散層406亦可。
蝕刻停止層300可由例如Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）所構成。
此時，可見光反射層430係與上述的第一實施方式相同，設置於第二半導體層405之中的任意位置亦可。 再者，可見光反射層430可選擇與上述的第一實施方式相同的組成。
接下來，如第6圖所示，將介電膜701形成於電流擴散層406的表面，或在未設有電流擴散層406的情況下，形成於第一半導體層403的表面。於介電膜701的一部分設置開口部702，於開口部702設置填充有導電性材料的第三電極703。 作為填充至第三電極的導電性材料，例如可合適地使用依序積層AuBe層、Ni層及Au層的材料。
於介電膜701及第三電極703的上部設置第一金屬膜710。 為了維持第一金屬膜710的反射功能，可由一種以上的金屬，或一種以上的層的構造所構成。 第一金屬膜710可由例如Au／Ti／Au的積層構造所構成。以Ni、Pt、Mo等金屬取代Ti而與Au構成多層構造亦可。
如第7圖所示，準備永久基板720，並且於永久基板720上設置第二金屬膜721。 永久基板720只要是平坦且具有導電性的基板，任何材料皆可選擇。例如，可利用取得容易且低價的Si基板。 第二金屬膜721可由一種以上的金屬、一種以上的層的構造所構成。第二金屬膜721可由例如Au／Pt／Au／Ti的積層構造所構成。以Ni、Pt、Mo等金屬取代Ti而與Au構成多層構造亦可。
如第8圖所示，使第一金屬膜710與第二金屬膜721相對而接合，而製作磊晶基板611與永久基板720相接合的接合基板730。
藉由濕式蝕刻自接合基板730去除起始基板401，而如第9圖所示，製作發光元件基板740。
在不將蝕刻停止層300作為歐姆接觸層而利用的情況下，藉由濕式蝕刻去除蝕刻停止層300，而如第9圖所示，於第二半導體層405上形成第一電極440。 雖然未圖示，在將蝕刻停止層300作為歐姆接觸層而利用的情況下，於蝕刻停止層300上形成第一電極440，並且藉由濕式蝕刻去除第一電極440以外的範圍的蝕刻停止層300。
接下來，於永久基板720的與第一電極440的相對面之側形成第二電極441。 在形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。為了提升來自晶粒的光提取效率，可於作為光提取面的第二電極440之側設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼構造、介電質抗反射膜。於第二電極441之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，可形成一介電質保護膜。
雖然在第9圖中顯示第一電極440與第二電極441係設置於相對的面的一範例，但是亦可使第二電極441與第一半導體層403或電流擴散層406或第一金屬膜710接觸，設置為與第一電極440為相同面之側。
［第四實施方式］ 接下來，對本發明的第四實施方式進行說明。 與第三實施方式相同，如第5圖所示，製作磊晶基板611。
之後，如第10圖所示，於電流擴散層406的表面，或在未設置有電流擴散層406的情況下於第一半導體層403的表面形成透明導電膜851。 此時，於製作磊晶基板611時，另外設置接觸層807，因應必須的面積與配置而形成圖案，於透明導電膜851與電流擴散層406或第一半導體層403之間使接觸層807殘留亦可。 若接觸層807係為極薄膜等，對光吸收的影響非常小，則不形成圖案，同樣殘留亦可。
更進一步，於透明導電膜851上設置第一金屬膜710。 第一金屬膜710可使用與第三實施方式相同的構成。
與第三實施方式相同，如第7圖所示，準備永久基板720，並且於永久基板720上設置第二金屬膜721。 永久基板720與第二金屬膜721可使用與第三實施方式相同的構成。
如第11圖所示，使第一金屬膜710與第二金屬膜721相對而接合，而製作磊晶基板611與永久基板720相接合的接合基板880。
藉由濕式蝕刻自接合基板880去除起始基板401，而如第12圖所示，製作發光元件基板890。
在不將蝕刻停止層300作為歐姆接觸層而利用的情況下，藉由濕式蝕刻去除蝕刻停止層300，而如第12圖所示，於第二半導體層405上形成第一電極440。 雖然未圖示，在將蝕刻停止層300作為歐姆接觸層而利用的情況下，於蝕刻停止層300上形成第一電極440，並且藉由濕式蝕刻去除第一電極440以外的範圍的蝕刻停止層300。
於永久基板720的第一電極440的相反面之側形成第二電極441。
在形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。為了提升來自晶粒的光提取效率，可於光提取面設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼構造、介電質抗反射膜。於第二電極441之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，可形成一介電質保護膜。
雖然在第12圖中顯示第一電極440與第二電極441係設置於相對的面的一範例，但是亦可使第二電極441與第一半導體層403或電流擴散層406或第一金屬膜710接觸，與第一電極440設置於相同面之側。
［第五實施方式］ 接下來，如第13圖所示，對本發明的第五實施方式進行說明。 於起始基板上，藉由磊晶沉積方法，依序形成與起始基板的晶格常數略為相同的蝕刻停止層600、第二導電型的第二半導體層405、活性層404、第一導電型的第一半導體層403、緩衝層906、支持基板兼窗層907，而製作磊晶基板911。 於第一半導體層403與第二半導體層405可分別設置有可見光反射層430。
藉由濕式蝕刻等去除起始基板後，形成第一電極950。 在將蝕刻停止層600作為接觸層而利用的情況下，如第13圖所示，於蝕刻停止層600上形成第一電極950，並且以濕式蝕刻等去除第一電極950以外的範圍。 雖然未圖示，在不將蝕刻停止層600作為接觸層而利用的情況下，藉由濕式蝕刻去除蝕刻停止層600，於第二半導體層405上形成第一電極950。
藉由濕式蝕刻或是乾式蝕刻，將具有第一電極950的表面的一部分截去，形成露出第一半導體層403或緩衝層906或支持基板兼窗層907的開口範圍951，並於開口範圍951的一部分形成第二電極952。
在形成第一電極950與第二電極952之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。 為了提升來自晶粒的光提取效率，可於光提取面之側設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼構造。 為了提升晶粒的耐候性，可於設有第一電極950及第二電極952之側的表面上形成一介電質保護膜。
［第六實施方式］ 接下來，如第14圖所示，對本發明的第六實施方式進行說明。
於起始基板上，藉由磊晶沉積方法，依序形成與起始基板的晶格常數略為相同的蝕刻停止層600、第二導電型的第二半導體層405、活性層404、第一導電型的第一半導體層403及電流擴散層406，而製作磊晶基板1011。 於第一半導體層403與第二半導體層405可分別設置有可見光反射層430。不設置電流擴散層406亦可。
於電流擴散層406表面，或是在未設有電流擴散層406的情況下，於第一半導體層403表面，塗佈相對於發光波長為透明的接著劑而形成接著劑層1040（參考第14圖）。 於接著劑層1040可使用熱硬化性的BCB接著劑等。
準備相對於發光波長為透明的永久基板1020，塗佈相對於發光波長為透明的接著劑而形成接著劑層1041。雖然在範例中顯示，於磊晶基板1011與永久基板1020二者形成接著劑層的方法，但是僅於兩者其中之一的表面形成的方法亦可。 於接著劑層1041也可使用熱硬化性的BCB接著劑等。 於永久基板1020可使用例如藍寶石、石英及GaP等。
將設置有接著劑層1040的磊晶基板1011與設置有接著劑層1041的永久基板1020，使接著劑層1040與接著劑層1041呈相對而接合，而製作接合基板。 雖然在範例中顯示，藉由接著劑而得到接合基板的方法，但是選擇藉由化學處理而於磊晶基板1011的表面與永久基板1020的表面形成OH基，並且於之後接合的直接接合法亦可。
藉由濕式蝕刻去除起始基板，製作發光元件基板1060。於發光元件基板1060的去除起始基板的表面形成第一電極1050。 第一電極1050係例如在第二半導體層405導電型為N型的情況下，可用含有AuGe等金屬所構成。 更具體為，可由AuGe／Ni／Au的積層構造所構成。
在將蝕刻停止層600作為接觸層而利用的情況下，如第14圖所示，於蝕刻停止層600上形成第一電極1050，並且以濕式蝕刻等去除第一電極1050以外的範圍。 雖然未圖示，在不利用蝕刻停止層600作為接觸層的情況下，藉由濕式蝕刻去除蝕刻停止層600，於第二半導體層405上形成第一電極1050。
藉由濕式蝕刻或是乾式蝕刻，將具有第一電極1050的表面的一部分截去，形成露出第一半導體層403或電流擴散層406的開口範圍1051，並於開口範圍1051的一部分形成第二電極1052。 第二電極1052係例如在第一半導體層403導電型為P型的情況下，可用含有AuBe等金屬所構成。更具體為，可由AuBe／Ti／Au的積層構造所構成。
在形成第一電極1050與第二電極1052之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。為了提升來自晶粒的光提取效率，可於光提取面之側設置粗糙表面，或是紋理構造、蛾眼構造、介電質抗反射膜。可於設有第一電極1050及第二電極1052之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，可形成一介電質保護膜。 ［實施例］
以下表示本發明的實施例及比較例而對本發明進行更具體的說明，但本發明不限定於此。
［實施例1］ 準備結晶軸自［001］方向朝［110］方向傾斜15°且厚度為280μm的N型GaAs基板作為起始基板401。於起始基板401上利用MOVPE方法依序形成厚度為0.5μm的N型GaAs緩衝層（未圖示）、厚度為2μm的由AlGaInP所構成的N型包覆層的第一半導體層403、厚度為1μm的由GaAs或AlGaAs所構成的活性層404、厚度為2μm的由AlGaAs所構成的P型包覆層的第二半導體層405及厚度為2μm的由AlGaAs所構成的電流擴散層406，而製作磊晶基板411。在此，作為N型包覆層雖然以AlGaInP為一範例，但是以AlGaAs亦可得到相同的效果。
於第一半導體層403之內，如第15圖所示，於靠近活性層404之側配置有較低Al組成的低Al組成層403A，於遠離活性層404之側配置有較高Al組成的高Al組成層403B。
低Al組成層403A係以（Alx Ga1-x ）y In1-y P（x＝0.4，y≒0.5）的組成且厚度為0.1μm而形成。再者，低Al組成層403A係以非參雜（non-doped）而形成。
高Al組成層403B係以（Alx Ga1-x ）y In1-y P（x＝0.85，y≒0.5）的組成且厚度為1.9μm而形成。 高Al組成層403B之內，於相鄰於低Al組成層403A的範圍內配置低參雜（dopping）濃度的低參雜範圍403AA，於遠離低Al組成層403A的範圍內配置高參雜濃度的高參雜範圍403AB。 本實施例中，低參雜範圍403AA以參雜濃度為1E+17/cm3且厚度為0.5μm而形成。再者， 403AB以參雜濃度為8E+17/cm3且厚度為1.4μm而形成。
於第二半導體層405之內，如第16圖所示，配置為於靠近活性層404之側有較低Al組成的低Al組成層405A，與遠離活性層404之側有較高Al組成的高Al組成層405B。
低Al組成層405A係以Alz Ga1-z As（z=0.3）的組成且厚度為0.1μm而形成。再者，低Al組成層405A係以非參雜（non-doped）而形成。
高Al組成層405B係以Alz Ga1-z As（z=0.45）的組成且厚度為1.9μm而形成。 高Al組成層405B之內，於相鄰於低Al組成層405A的範圍內配置低參雜濃度的低參雜範圍405AA，於遠離低Al組成層405A的範圍內配置高參雜濃度的高參雜範圍405AB。 本實施例中，低參雜範圍405AA以參雜濃度為1E+17/cm3且厚度為0.5μm而形成。再者， 405AB以參雜濃度為8E+17/cm3且厚度為1.4μm而形成。
活性層404係以窗層為GaAs、阻障層為Alz Ga1-z As（z=0.3）所構成的多重量子井（MQW）所構成，並且構成為阻障層的厚度為7nm，窗層的厚度為7nm，9周期。在此，作為阻障層雖然以AlGaAs為一範例，但是以AlGaInP亦可得到相同的效果。
之後，如第2圖所示，形成發光元件的電位供給用的第一電極440及第二電極441。 第一電極440係於電流擴散層406之上形成由AuBe／Ti／Au所構成之物。 第二電極441係於與發光部410為相反側的起始基板401上，設置由AuGe／Ni／Au所構成之物。並且以AuGe的厚度為100nm、Ni的厚度為10nm及Au的厚度為200nm而形成膜。
可見光反射層430係形成於第二半導體層405之中，為了有效地反射可見光範圍的光，而利用由（Alx Ga1-x ）y In1-y P（0≦x≦1，0.4≦y≦0.6）與Alz Ga1-z As（0≦z≦0.6）所構成的交互積層構造， 其中且x=1，y≒0.5，z=0.1。
在形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線或是切割分割成一個個晶粒。 為了提升來自晶粒的光提取效率，於作為光提取面的第一電極440之側係經表面粗糙化。 於第一電極440之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，經覆蓋由SiO2所構成且厚度為500nm的介電質保護膜。
由上述所製作出的晶粒製作測定用的元件。 測定用的元件係將晶粒以Ag焊膏固定於TO-18之上並且以Au線接線而製作。然後，以IF=20mA測定光譜，結果顯示於第17圖。於第17圖，一併顯示後述的比較例1的測定結果。
如第17圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例1相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。 再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
［實施例2］ 如第3圖所示，於起始基板401與第一半導體層403之間設置紅外光反射層200以外，與實施例1相同而製作磊晶基板511。 之後，與實施例1相同，形成第一電極440及第二電極441，製造如第4圖所示的發光元件。
紅外光反射層200係由AlAs及GaAs的交互積層構造所構成，並且具有主要反射紅外光（850～860nm）的波長的功能。
以如同上述所製作的晶粒，與實施例1相同，製作測定用的元件並且進行測定。然後，與後述的比較例2的測定結果一同顯示於第18圖。
如第18圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例2相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。 再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
［實施例3］ 準備與實施例1相同的起始基板401（參考第5圖）。 於起始基板401上利用MOVPE方法形成厚度為0.5μm的N型GaAs緩衝層（未圖示）、由晶格常數與基板略相同的AlInP所構成的蝕刻停止層300，並依序積層厚度為2μm的由AlGaInP所構成的N型包覆層的第二半導體層405、厚度為1μm的由AlGaAs所構成的活性層404、厚度為2μm的由AlGaAs所構成的N型包覆層的第一半導體層403及由厚度為2μm的AlGaAs所構成的電流擴散層406，而製作磊晶基板611（參考第5圖）。
於第一半導體層403之內，如第19圖所示，於靠近活性層404之側配置有較低Al組成的低Al組成層403A，於遠離活性層404之側配置有較高Al組成的高Al組成層403B。
低Al組成層403A係以Alz Ga1-z As（z=0.3）的組成且厚度為0.1μm而形成。再者，低Al組成層403A係以非參雜（non-doped）而形成。
高Al組成層403B係以Alz Ga1-z As（z=0.45）的組成且厚度為1.9μm而形成。 高Al組成層403B之內，於相鄰於低Al組成層403A的範圍內配置低參雜濃度的低參雜範圍403AA，於遠離低Al組成層403A的範圍內配置高參雜濃度的高參雜範圍403AB。 本實施例中，低參雜範圍403AA以參雜濃度為1E+17/cm3且厚度為0.5μm而形成。再者，403AB以參雜濃度為8E+17/cm3且厚度為1.4μm而形成。
於第二半導體層405之內，如第20圖所示，於靠近活性層404之側配置有較低Al組成的低Al組成層405A，於遠離活性層404之側配置有較高Al組成的高Al組成層405B。
低Al組成層405A係以（Alx Ga1-x ）y In1-y P（x＝0.4，y≒0.5）的組成且厚度為0.1μm而形成。再者，低Al組成層405A係以非參雜（non-doped）而形成。
高Al組成層405B係以（Alx Ga1-x ）y In1-y P（x＝0.85，y≒0.5）的組成且厚度為1.9μm而形成。 高Al組成層405B之內，於相鄰於低Al組成層405A的範圍內配置低參雜濃度的低參雜範圍405AA，於遠離低Al組成層405A的範圍內配置高參雜濃度的高參雜範圍405AB。 本實施例中，低參雜範圍405AA以參雜濃度為1E+17/cm3且厚度為0.5μm而形成。再者， 405AB以參雜濃度為8E+17/cm3且厚度為1.4μm而形成。
於第二半導體層405之中設置可見光反射層430。 另外，可見光反射層430與活性層404係使用與實施例1相同構成之物。
之後，如第6圖所示，於磊晶基板611的電流擴散層406的表面形成介電膜701。 介電膜701係以SiO2，並且發光波長的一半程度的430nm的厚度所構成。
於介電膜701的一部分，以光蝕刻（photolithography）形成圖案後，藉由氫氟酸等的蝕刻處理而設置開口部702，並且於開口部702設置第三電極703。 第三電極703係採用依序積層AuBe層200nm、Ni層20nm及Au層210nm的構造。
於介電膜701及第三電極703的頂部設置第一金屬膜710。 為了保持反射功能，第一金屬膜710係由Au／Ti／Au的積層構造所構成。厚度分別為600nm、100nm及600nm。
如第7圖所示，準備永久基板720，並且於永久基板720上設置第二金屬膜721。永久基板720係使用入手容易且低價的Si基板。 第二金屬膜721係以Au／Pt／Au／Ti所構成。厚度分別為600nm、10nm、600nm及10nm。
如第8圖所示，使第一金屬膜710與第二金屬膜721呈相對而接合，製作磊晶基板611與永久基板720相接合的接合基板730。 藉由氨過水（ammonia hydrogen peroxide water）等蝕刻液，自接合基板730去除起始基板401而製作發光元件基板740（參考第9圖）。
以濕式蝕刻去除蝕刻停止層300，如第9圖所示，於第二半導體層405上形成第一電極440。第一電極440係以AuGe層為200nm、Ti層為100nm及Au層為1700nm而積層所形成。
於永久基板720的與第一電極440相反的面之側形成第二電極441。 為了於永久基板720形成歐姆接觸層，第二電極441係由Ti／Au所構成。厚度分別為100nm及200nm。
形成第一電極440與第二電極441之後，可藉由劃線或式切割而分割成一個個晶粒。為了提升來自晶粒的光提取效率，使係為光提取面之側的第一電極440之側的表面粗糙化。 於第一電極440之側的表面上，為了提升晶粒的耐候性，覆蓋一由SiO2所構成且厚度為500nm的介電質保護膜。
以如同上述所製作的晶粒，與實施例1相同，製作測定用的元件並且進行側定。然後，與後述的比較例3的測定結果一同顯示於第21圖。
如第21圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例2相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。 再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
［實施例4］ 如第12圖所示，於電流擴散層406上設置由GaP所構成的接觸層807而形成圖案，除了於透明導電膜851與電流擴散層406之間殘留接觸層807以外，與實施例3相同，製造如第12圖所示的紅外光發光元件，並且製作晶粒。 另外，透明導電膜851係採用ITO。
以如同上述所製作的晶粒，與實施例1相同，製作測定用的元件並且進行測定。然後，與後述的比較例4的測定結果一同顯示於第22圖。
如第22圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例4相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。 再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
［實施例5］ 於結晶軸自［001］方向朝［110］方向傾斜15°且厚度為280μm的起始基板上利用MOVPE方法依序形成厚度為0.5μm的N型GaAs緩衝層（未圖示）、由晶格常數與起始基板略相同的AlInP所構成的蝕刻停止層600、厚度為2μm的由AlGaInP所構成的N型包覆層的第二半導體層405、厚度為1μm的由AlGaAs所構成的活性層404、厚度為2μm的由AlGaAs所構成的P型包覆層的第一半導體層403、厚度為0.1μm的由GaP所構成的緩衝層906及藉由磊晶成長的厚度為100μm的由GaP所構成的支持基板兼窗層907，而製作磊晶基板911（參考第13圖）。
於第一半導體層403與第二半導體層405的兩者之中設置可見光反射層430。
第一半導體層403與第二半導體層405之內的構成係與實施例3相同，如第19圖及第20圖所示的構成。 再者，活性層404也與實施例3相同，以窗層為GaAs、阻障層為Alz Ga1-z As（z=0.3）所構成的多重量子井（MQW）所構成，並且構成為阻障層的厚度為7nm，窗層的厚度為7nm，9周期。
以氨過水去除起始基板後，形成第一電極950。 為了於導電型為N型的半導體層形成歐姆接觸層，第一電極950係以含有AuGe等的金屬所構成。在本實施例中，係以AuGe／Ni／Au的積層構造所構成，厚度分別為200nm、20nm及1780nm。
藉由濕式蝕刻，將具有第一電極950的表面的一部分截去，形成露出支持基板兼窗層907的開口範圍951，並於開口範圍951的一部分形成第二電極952。
為了於導電型為P型的半導體層形成歐姆接觸層，第二電極952係以含有AuBe等的金屬所構成。在本實施中，係Aube／Ti／Au的積層構造，厚度分別為200nm、100nm及1700nm。
在形成第一電極950與第二電極952之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。為了提升來自晶粒的光提取效率，使光提取面之側的表面粗糙化。 於設有第一電極950及第二電極952的表面之側，形成用於提升晶粒的耐候性的由SiO2所構成的介電質保護膜。 介電質保護膜係以500nm的厚度而覆蓋。
以如同上述所製作的晶粒，與實施例1相同，製作測定用的元件並且進行側定。然後，與後述的比較例5的測定結果一同顯示於第23圖。
如第23圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例2相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
［實施例6］ 於結晶軸自［001］方向朝［110］方向傾斜15°且厚度為280μm的N型GaAs基板上利用MOVPE方法依序形成厚度為0.5μm的N型GaAs緩衝層（未圖示）、由晶格常數與起始基板略相同的AlInP所構成的蝕刻停止層600、厚度為2μm的由AlGaInP所構成的N型包覆層的第二半導體層405、厚度為1μm的由AlGaAs所構成的活性層404、厚度為2μm的由AlGaAs所構成的P型包覆層的第一半導體層403及厚度為2μm的由AlGaInP所構成的電流擴散層406，而製作磊晶基板1011。
與實施例5相同，於第一半導體層403與第二半導體層405的兩者之中設置可見光反射層430。
於電流擴散層406的表面塗佈相對於發光波長為透明的熱硬化性的BCB接著劑，形成接著劑層1040。 準備相對於發光波長為透明的永久基板1020，並且塗佈相對於發光波長為透明的熱硬化性的BCB接著劑而形成接著劑層1041。 永久基板1020係使用藍寶石。
將設置有接著劑層1040的磊晶基板1011與設置有接著劑層1041的永久基板1020，使接著劑層1040與接著劑層1041呈相對而接合，而製作接合基板（參考第14圖）。
藉由以氨過水進行蝕刻而將起始基板自接合基板去除，製作發光元件基板1060。於發光元件基板1060的經去除起始基板的表面形成第一電極1050。
為了於N型的半導體層形成歐姆接觸層，第一電極1050係以含有AuGe等的金屬所構成。在本實施例中係為AuGe／Ni／Au的積層構造，厚度分別為200nm、20nm及1780nm。
藉由濕式蝕刻，將具有第一電極1050的表面的一部分截去，形成露出電流擴散層406的開口範圍1051，並於開口範圍1051的一部分形成第二電極1052。
第二電極1052係為了於P型的半導體層形成歐姆接觸層，用含有AuBe等金屬所構成。在本實施例中係為AuBe／Ti／Au的積層構造，厚度分別為200nm、100nm及1700nm。
在形成第一電極1050與第二電極1052之後，可藉由劃線或是切割而分割成一個個晶粒。 為了提升來自晶粒的光提取效率，使光提取面之側的表面粗糙化。於設有第一電極1050及第二電極1052的表面之側，為了提升晶粒的耐候性，覆蓋有由SiO2所構成且厚度為500nm的介電質保護膜。
以如同上述所製作的晶粒，與實施例1相同，製作測定用的元件並且進行測定。然後，與後述的比較例6的測定結果一同顯示於第24圖。
如第24圖所示，得知在較780nm短的波長範圍中，與比較例6相比較，幾乎所有的波長作為EL光譜不被偵測出。再者，幾乎所有的發光無法以目視辨識。
如同上述，在實施例1至6中，透過將可反射可見光光譜的可見光反射層插入光被發射的方向的層，達成遮斷在紅外光發光元件所發射的光之內，大半的可見光範圍的部分的波長。
［比較例1］ 製造除了不積層可見光反射層430以外，與實施例1為相同構造的發光元件（參考第2圖）。 之後，與實施例1相同，進行發光光譜的側定。如同上述，將測定的結果與實施例1共同表示於第17圖。
如第17圖所示，在比較例1中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例1更明顯地被測定出。其結果，在比較例1中，觀察到紅色的發光。
［比較例2］ 製造除了不積層可見光反射層430以外，與實施例2為相同構造的發光元件（參考第4圖）。 之後，與實施例2相同，進行發光光譜的測定。如同上述，將測定的結果與實施例2共同表示於第18圖。
如第18圖所示，在比較例2中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例2更明顯地被測定出。其結果，在比較例2中，觀察到紅色的發光。
［比較例3］ 製造除了不積層可見光反射層430以外，與實施例3為相同構造的發光元件（參考第9圖）。 之後，與實施例3相同，進行發光光譜的測定。如同上述，將測定的結果與實施例3共同表示於第21圖。
如第21圖所示，在比較例3中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例3更明顯地被測定出。 其結果，在比較例3中，觀察到紅色的發光。
［比較例4］ 製造除了不積層可見光反射層430以外，與實施例4為相同構造的發光元件（參考第12圖）。 之後，與實施例4相同，進行發光光譜的測定。如同上述，將測定的結果與實施例4共同表示於第22圖。
如第22圖所示，在比較例4中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例4更明顯地被測定出。其結果，在比較例4中，觀察到紅色的發光。
［比較例5］ 製造除了不積層第13圖的兩個可見光反射層430以外，與實施例5為相同構造的發光元件。 之後，與實施例5相同，進行發光光譜的測定。如同上述，將測定的結果與實施例5共同表示於第23圖。
如第23圖所示，在比較例5中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例5更明顯地被測定出。其結果，在比較例5中，觀察到紅色的發光。
［比較例6］ 製造除了不積層第14圖的兩個可見光反射層430以外，與實施例6為相同構造的發光元件。 之後，與實施例6相同，進行發光光譜的測定。如同上述，將測定的結果與實施例6共同表示於第24圖。
如第24圖所示，在比較例6中，較780nm短的可見光範圍的波長，比實施例6更明顯地被測定出。其結果，在比較例6中，觀察到紅色的發光。
此外，本發明並不限定於上述的實施例。上述實施例為舉例說明，凡具有與本發明的申請專利範圍所記載之技術思想實質上同樣之構成，產生相同的功效者，不論為何物皆包含在本發明的技術範圍內。
200‧‧‧紅外光反射層
300、600‧‧‧蝕刻停止層
401‧‧‧起始基板
403‧‧‧第一半導體層
403A、405A‧‧‧低Al組成層
403AA、405AA‧‧‧低參雜範圍
403AB、405AB‧‧‧高參雜範圍
403B、405B‧‧‧高Al組成層
404‧‧‧活性層
405‧‧‧第二半導體層
406‧‧‧電流擴散層
410‧‧‧發光部
411、511、611、911、1011‧‧‧磊晶基板
430‧‧‧可見光反射層
440、950、1050‧‧‧第一電極
441、952、1052‧‧‧第二電極
701‧‧‧介電膜
702‧‧‧開口部
703‧‧‧第三電極
710‧‧‧第一金屬膜
720、1020‧‧‧永久基板
721‧‧‧第二金屬膜
730、880‧‧‧接合基板
740、890、1060‧‧‧發光元件基板
807‧‧‧接觸層
851‧‧‧透明導電膜
906‧‧‧緩衝層
907‧‧‧支持基板兼窗層
951、1051‧‧‧開口範圍
1040、1041‧‧‧接著劑層
第1圖係顯示本發明的第一實施方式的磊晶基板的構成的示意圖。 第2圖係顯示本發明的第一實施方式的發光元件的示意圖。 第3圖係顯示本發明的第二實施方式的磊晶基板的構成的示意圖。 第4圖係顯示本發明的第二實施方式的發光元件的示意圖。 第5圖係顯示本發明的第三實施方式的磊晶基板的構成的示意圖。 第6圖係顯示本發明的第三實施方式的磊晶基板的構造的示意圖。 第7圖係於本發明的第三實施方式中，於永久基板設置第二金屬膜時的示意圖。 第8圖係顯示本發明的第三實施方式的接合基板的示意圖。 第9圖係顯示本發明的第三實施方式的發光元件的一範例的示意圖。 第10圖係顯示本發明的第四實施方式的磊晶基板的構造的示意圖。 第11圖係顯示本發明的第四實施方式的發光元件的接合基板的示意圖。 第12圖係顯示本發明的第四實施方式的發光元件的示意圖。 第13圖係顯示本發明的第五實施方式的發光元件的示意圖。 第14圖係顯示本發明的第六實施方式的發光元件的示意圖。 第15圖係顯示實施例1的第一半導體層內的構成的示意圖。 第16圖係顯示實施例1的第二半導體層內的構成的示意圖。 第17圖係顯示實施例1與比較例1的測定結果的圖。 第18圖係顯示實施例2與比較例2的測定結果的圖。 第19圖係顯示實施例3的第一半導體層內的構成的示意圖。 第20圖係顯示實施例3的第二半導體層內的構成的示意圖。 第21圖係顯示實施例3與比較例3的測定結果的圖。 第22圖係顯示實施例4與比較例4的測定結果的圖。 第23圖係顯示實施例5與比較例5的測定結果的圖。 第24圖係顯示實施例6與比較例6的測定結果的圖。
401‧‧‧起始基板
403‧‧‧第一半導體層
404‧‧‧活性層
405‧‧‧第二半導體層
406‧‧‧電流擴散層
410‧‧‧發光部
411‧‧‧磊晶基板
430‧‧‧可見光反射層
440‧‧‧第一電極
441‧‧‧第二電極

Claims (27)

  1. 一種紅外光發光元件，具有一發光部、一第一電極及一第二電極，該發光部係於基板上依一第一導電型的第一半導體層、一活性層及一第二導電型的第二半導體層的順序而形成，該第一電極及該第二電極係用於注入電流於該發光部，其中， 為在該第二半導體層之中或是為鄰接於該第二半導體層而設置一具有反射可見光的功能的可見光反射層。
  2. 如請求項1所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層更被設置為於該第一半導體層中，或是被設置為鄰接於該第一半導體層。
  3. 如請求項1所述的紅外光發光元件，更包含一具有反射紅外光功能的紅外光反射層，該紅外光反射層係被設置於該第一半導體層中，或是被設置為鄰接於該第一半導體層。
  4. 如請求項3所述的紅外光發光元件，其中該紅外光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  5. 如請求項3所述的紅外光發光元件，其中該紅外光反射層係由Alz Ga1-z As與Alz’ Ga1-z’ As的交互積層構造所構成，且0≦z≦1，0≦z’＜1。
  6. 如請求項4所述的紅外光發光元件，其中該紅外光反射層係由Alz Ga1-z As與Alz’ Ga1-z’ As的交互積層構造所構成，且0≦z≦1，0≦z’＜1。
  7. 如請求項1所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  8. 如請求項2所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  9. 如請求項3所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  10. 如請求項4所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  11. 如請求項5所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  12. 如請求項6所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係由分散式布拉格反射（DBR）層所構成。
  13. 如請求項1至12中任一項所述的紅外光發光元件，其中該可見光反射層係 由（Alx Ga1-x ）y In1-y P與（Alx’ Ga1-x’ ）y’ In1-y’ P所構成的交互積層構造，且0≦x≦1，0.4≦y≦0.6，0≦x’≦1，0.4≦y’≦0.6，以及 由（Alx Ga1-x ）y In1-y P與Alz Ga1-z As所構成的交互積層構造，且0≦x≦1，0.4≦y≦0.6，0≦z≦1 的其中一種構造所構成。
  14. 如請求項1至12中任一項所述的紅外光發光元件，其中 於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極， 於該基板與該發光部之間，依序形成有一金屬層及一介電膜，該介電膜係設置有一填充有導電性材料的開口部。
  15. 如請求項13所述的紅外光發光元件，其中 於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極， 於該基板與該發光部之間，依序形成有一金屬層及一介電膜，該介電膜係設置有一填充有導電性材料的開口部。
  16. 如請求項1至12中任一項所述的紅外光發光元件，其中 於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極， 於該基板與該發光部之間，依序形成有一金屬層及一透明導電膜。
  17. 如請求項13所述的紅外光發光元件，其中 於與該發光部為相反側的該基板上形成該第二電極， 於該基板與該發光部之間，依序形成有一金屬層及一透明導電膜。
  18. 如請求項1至12中任一項所述的紅外光發光元件，其中 於形成有該發光部之側的該基板上的一部分範圍內形成有該第二電極， 於形成有該第二電極的範圍以外的部分的該基板上，依序形成該發光部及該第一電極， 該基板係相對於該發光部所發出的光而為透明。
  19. 如請求項13所述的紅外光發光元件，其中 於形成有該發光部之側的該基板上的一部分範圍內形成有該第二電極， 於形成有該第二電極的範圍以外的部分的該基板上，依序形成該發光部及該第一電極， 該基板係相對於該發光部所發出的光而為透明。
  20. 如請求項1至12中任一項所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成， 且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  21. 如請求項13所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成， 且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  22. 如請求項14所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  23. 如請求項15所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  24. 如請求項16所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As（0≦t≦0.3）作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  25. 如請求項17所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  26. 如請求項18所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 將Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
  27. 如請求項19所述的紅外光發光元件，其中 該第一半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該第二半導體層係由Alz Ga1-z As或（Alx Ga1-x ）y In1-y P所構成，且0≦z≦0.6，0≦x≦1，0.4≦y≦0.6， 該活性層係 由Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As所構成的層，以及 以Alz Ga1-z As或Int Ga1-t As作為井層的多重量子井（MQW）構造的層，且0≦z≦0.6，0≦t≦0.3， 的其中之一而構成。
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