TW202410486A - 光電裝置及用於製造光電裝置的方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種光電裝置，包含：一磊晶生長的功能層堆疊及配置在該功能層堆疊上的一導電接觸層。該功能層堆疊包含：第一層，具有第一導電類型的一摻雜劑；一主動區域，配置在該第一層上；第二層，具有第二導電類型的一摻雜劑且配置在該主動區域上；以及第三層，具有該第二導電類型的該摻雜劑且配置在該第二層上，該第三層具有比該第二層更高濃度的該第二導電類型的該摻雜劑。該功能層堆疊係由該功能層堆疊的側表面側向地限制且包含沿著該功能層堆疊的一中心線的一中心區域，其中該中心區域係與該等側表面間隔開。從該導電接觸層經過該第三層到該第二層的一電流路徑係限制於該中心區域。

Description

光電裝置及用於製造光電裝置的方法

本申請案請求2022年5月16日提出的國際申請案PCT/EP2022/063219的優先權，以參照方式將其揭示內容全部併入。

本發明係有關一種光電裝置及一種製造光電裝置的方法。

也稱為發光二極體或LED的光電裝置需要能量供應以供照明。引入至光電裝置的主動區域(active region)中的電荷載子在光發射下重組。

然而，發光二極體(尤其是尺寸在1000µm²區域內或小於1000µm²且可降至約10µm²的非常小的LED，例如µLED)的一個已知問題在於，如何有效地產生光及將光耦出。在一方面，製造過程中沿著光電裝置之側表面導致的雜質可能會因電荷載子的非輻射重組而導致(效率)損失。在另一方面，大部分之內部產生的光會被捕獲在LED的結構內，因為只有一小部分之內部產生的光可以經由來自主動區域的直接發射或內部反射而從LED耦出。接著必須例如藉由適合的耦出結構，將捕獲的光從LED去耦合。

因此，本發明的目的在於解決上述問題中的至少一者且提供一種相對應改進的光電裝置。本發明的另一個目的在於提供一種用於製造相對應改進的光電裝置的方法。

藉由具有獨立項1之特徵的光電裝置及具有獨立項14之特徵的用於製造光電裝置的方法，滿足此要求及其他要求。在附屬項中敘述本發明的實施例及進一步的發展。

發明人提出的概念係為實施對磊晶生長的功能半導體層堆疊的電流限制，使得層堆疊內的載流以功能層堆疊的中心區域為中心。藉由此，沿著層堆疊的側表面的載子密度係減低且沿著側表面的雜質對載子的非輻射重組引起的(效率)損失沒有顯著影響或不太顯著的影響。功能層堆疊及/或配置在功能層堆疊上的導電接觸層因此被修改/構造成僅在層堆疊的中心區域中形成從導電接觸層經過層堆疊的電流路徑。為了另外地提供在該層堆疊中產生的光的改進的耦出，提出在該層堆疊中面向該導電接觸層的表面上的耦出結構的幾種可能性。

根據一個態樣，一磊晶生長的功能層堆疊設置有一導電接觸層，該導電接觸層係配置在該功能層堆疊上一起形成一光電裝置。該功能層堆疊包含：具有第一導電類型的一摻雜劑的第一層、一主動區域、具有第二導電類型的一摻雜劑的第二層、及具有該第二導電類型的該摻雜劑的第三層。該功能層堆疊係由該功能層堆疊的側表面側向地限制且該功能層堆疊包含沿著該功能層堆疊的一中心線的一中心區域，其中該中心線在該功能層堆疊的生長方向上延伸。該中心區域被限制使得它與該功能層堆疊的側表面間隔開，因此形成該功能層堆疊的「真正的」中心區域，其僅形成該功能層堆疊的子區域。該第三層具有比該第二層更高濃度的該第二導電類型的該摻雜劑，且作用成電流擴散層，但是其電流擴散功能係限制於該功能層堆疊的中心區域。此是因為該功能層堆疊被修改/構造成從該導電接觸層經過該第三層到該第二層的一電流路徑係限制於該中心區域。

該功能層堆疊尤其包含磊晶生長層的層堆疊，具有配置在該第一層及該第二層之間的一主動區域。第一層例如可以是p摻雜層且第二層可以是n摻雜層。在此情況下，第三層可以是功能層堆疊的高n摻雜頂部層，以形成與施加在該功能層堆疊上的導電接觸層(金屬、TCO等)的電接觸。第三層的高摻雜通常實現擴散到功能層堆疊中的良好側向電流。為了實施對該層堆疊的中心區域的電流限制，導電接觸層的結構化因此可能是不夠的，因為側向電流擴散仍可能發生在第三層內。此就是為什麼高n摻雜的磊晶頂部層係a)在該中心區域以外的區域中被移除，或b)不連續/中斷以形成電分離的中心區域，以抑制擴散到第三層中的側向電流。

光電裝置例如是發射輻射的光電半導體晶片。例如，半導體晶片可以是發光二極體(LED)晶片或雷射晶片。光電半導體晶片可以在操作期間產生光。尤其，光電半導體晶片可以產生從紫外輻射到紅外範圍內的光之光譜範圍內的光，尤其是可見光。替代性地，光電半導體晶片可以是偵測輻射的半導體晶片，例如光二極體。

該光電裝置例如可以包含小於100μm、或小於40μm、且尤其是小於10μm的邊緣長度。因此，光電半導體晶片例如可以是μLED(用於發光裝置的LED，用於微型LED的μLED)或μLED晶片。對於此種小型光電裝置，目前尚不知道，由於沿著該裝置之側表面的雜質引起的電荷載子的非輻射重組而導致的電流限制以減少(效率)損失。然而，所提出的原則提供該問題的解決方案。

在一些態樣中，該第三層係限制於該中心區域，以提供對該層堆疊的中心區域的電流限制。與整個第三層相比，該第三層尤其是在該中心區域以外的區域中可以被移除，以抑制擴散到該第三層的已移除的區域中的側向電流。

在一些態樣中，該第三層包含至少一個相交處(intersection)，其中該至少一個相交處將該第三層至少分成彼此分開的第一區域及第二區域。第一及第二區域係在第三區域內，尤其是彼此電隔離。該第一區域係限制於該中心區域，以提供對該層堆疊中的中心區域的電流限制。

在一些態樣中，該導電接觸層僅在該中心區域中與該第三層電接觸。該導電接觸層藉此可以例如限制於該功能層堆疊的中心區域或者可以延伸超過該中心區域但僅該在該中心區域中電接觸該第三層。在一些態樣中，該導電接觸層僅在該中心區域中配置在該第三層上，且因此限制於該功能層堆疊的中心區域。

在一些態樣中，該光電裝置且尤其是該功能層堆疊更包含p型摻雜劑，例如沉積在該主動區域的一邊緣區域中、尤其是在該中心區域以外的區域中的Zn(鋅)，引起其量子阱混合(QWI)。藉此可以進一步改進例如非常小的InGaAlP光電裝置的效率。此種QWI尤其適用於該中心區域以外的區域，以進一步加強已經由該限制而產生的效應。QWI係擴大此外側區域中靠近該層堆疊的側表面之量子阱的帶隙，使得量子阱中的電荷載子不能再到達靠近量子阱的側表面，因此進一步增加此種非常小的LED的效率。

為了另外地提供在該層堆疊中產生的光的改進的耦出，提出在該層堆疊中面向該導電接觸層的表面上的耦出結構的幾種可能性。藉由使用下述中提出的耦出結構，即使對於尺寸在1000µm²區域內或小於1000µm²且可降至約10µm²的小型光電裝置，諸如LED，尤其是µ-LED，也可以提供在該主動區域中產生的光的增強光擷取。

在一些態樣中，該第三層、或該第三層及該第二層係包含：在面向該導電接觸層的一表面上且具有複數個突出部及溝槽的第一表面結構，該第一表面結構係作用成該第三層上的耦出結構，以增強在該光電裝置內產生的光的耦出效率。第一表面結構的突出部及溝槽藉此可以均勻地分佈，但也可以具有不均勻/隨機的分佈。第一表面結構的突出部可以全部具有相同的高度，或者它們的高度可以對於所有突出部或僅僅幾個突出部變化。

在一些態樣中，該第一表面結構在該中心區域中的突出部係高於該第一表面結構在該中心區域以外的突出部。藉由此，例如延伸在整個第三層上的該導電接觸層可以接觸該第三層，且尤其是僅在該中心區域中接觸該第三層之該第一表面結構的突出部。在本文中更高可以尤其理解為使得該中心區域以外的突出部的頂部位準係高於該中心區域內的突出部的頂部位準。

在一些態樣中，該第一表面結構至少在該中心區域中的突出部具有面向該導電接觸層的一平坦化表面。尤其，接觸該導電接觸層的突出部具有面向該導電接觸層的一平坦化表面。此種平坦化表面可以例如由突出部的平坦化產生，以提供接觸表面，以用於具有面向該導電接觸層的平坦化表面。

在一些態樣中，該第一表面結構的突出部至少在該中心區域中電接觸該導電接觸層。

在一些態樣中，該第二層包含：在面向該導電接觸層的一表面上、尤其是在該中心區域以外的區域，具有複數個突出部及溝槽的第二表面結構。該第二表面結構可以尤其配置在該中心區域以外的區域中，該第三層在該中心區域以外的區域中被移除，作用成該第二層上的耦出結構，以增強在該光電裝置內產生的光的耦出效率。第二表面結構的突出部及溝槽藉此可以均勻地分佈，但也可以具有不均勻/隨機的分佈。第二表面結構的突出部可以全部具有相同的高度，或者它們的高度可以對於所有突出部或僅僅幾個突出部變化。

第一及/或第二表面結構可以對應於第三層及/或第二層的粗糙化，且可以相關於所欲的需要及所欲的耦出特性來選擇/產生。

在一些態樣中，該光電裝置更包含：配置在該第三層及/或該第二層上的一平坦化層。該平坦化層尤其填充該至少一個相交處及/或該第一及/或該第二表面結構的溝槽，及/或至少在該中心區域以外的區域覆蓋該第一及/或該第二表面結構。該平坦化層尤其係為透明材料以允許在該光電裝置內產生的光透射穿過該平坦化層。在該平坦化層覆蓋該第一及/或該第二表面結構之情況下，該平坦化層另外地具有低折射率，以進一步改進或至少不抵銷耦出由於第一及/或第二表面結構而改進的耦出效率。

在一些態樣中，該平坦化層係為一電絕緣材料。藉由此，該第三層中在該中心區域以外的區域及可選地該第二層中在該中心區域以外的區域，可以與該導電接觸層電隔離，尤其是在該導電接觸層延伸在整個功能層堆疊上之情況下。

在一些態樣中，該平坦化層在整個功能層堆疊上覆蓋該功能層堆疊，而在一些態樣中，該平坦化層僅在該中心區域中覆蓋該功能層堆疊。在後者之情況下，該平坦化層例如也可以是透明導電材料，諸如氧化銦錫(ITO)。

在一些態樣中，該中心區域係限制於該功能層堆疊的兩個相對側表面之間的距離的一半。該中心區域尤其可以是該功能層堆疊中沿著該功能層堆疊的中心線延伸的一子區域，其中該中心區域與該功能層堆疊的其餘部分相比是較小的，且尤其是小於該功能層堆疊的一半。

在一些態樣中，該中心區域與相鄰側表面的距離係為該功能層堆疊的移動載子的平均自由徑的等級。藉由此，可以抑制在側表面附近的電荷載子的重組。在一些態樣中，該中心區域與相鄰側表面之間的距離係在500nm及2500nm之間、在500nm及2000nm之間、或是在500nm及1500nm之間。

在一些態樣中，該第一層及/或該第二層及/或該第三層包含選自以下組成的群組的一基底材料： GaN； AlGaN； AlGaInP； AlGaInN；及 AlGaP。

也可以使用其他材料。第一層及/或第二層尤其包含磊晶生長層。

一些其他態樣係有關一種用於製造至少一個光電裝置的方法。在第一步驟中，提供一功能層堆疊，該功能層堆疊包含：具有第一導電類型的一摻雜劑的第一層、配置在該第一層上的一主動區域、具有第二導電類型的一摻雜劑且配置在該主動區域上的第二層、及具有該第二導電類型的該摻雜劑且配置在該第二層上的第三層，該第三層具有比該第二層更高濃度的第二導電類型的摻雜劑。該功能層堆疊係由該功能層堆疊的側表面側向地限制且包含沿著該功能層堆疊的一中心線的一中心區域，其中該中心區域係與該等側表面間隔開，以形成該功能層堆疊的子區域。接著在該第三層上提供一導電接觸層，使得從該導電接觸層經過該第三層到該第二層的一電流路徑係限制於該中心區域。

在一些態樣中，該方法更包含：移除該第三層中在該中心區域以外的區域或使該第三層中在該中心區域以外的區域變薄，或者該方法更包含：在該第三層中產生至少一個相交處，使得該至少一個相交處將該第三層至少分成彼此分開的第一及第二區域，該第一區域係限制於該中心區域。相交處的移除或產生可以在功能層堆疊已經在例如生長在晶圓上之後且在功能層堆疊已經被移除且從晶圓轉移到最終目的地之後來完成。相交處的移除或產生可以包含蝕刻製程及/或光微影製程。

在一些態樣中，該方法更包含：使該第三層中面向該導電接觸層的一表面粗糙化，以產生具有複數個突出部及溝槽的第一表面結構。

在一些態樣中，該方法更包含：尤其是在已經移除該第三層中在該中心區域以外的區域，使該第二層中面向該導電接觸層的一表面粗糙化，以產生具有複數個突出部及溝槽的第二表面結構。

移除第三層或使第三層變薄、在第三層中產生至少一個相交處、使第三層的表面粗糙化、及/或使第二層的表面粗糙化的步驟例如可以在一個且相同的過程中完成。例如，此可以藉由使用乾蝕刻製程的負載效應來實現。藉此，大結構比小結構蝕刻得更快/更深，使得粗糙化的產生及例如至少一個相交處的產生可以同時開始，造成各自的結構。

第二層及/或第三層的粗糙化可以包含：蝕刻製程及/或光微影製程。粗糙化例如可以在第三層中面向導電接觸層的整個表面上完成，或者可以僅在中心區域中完成，或者可以僅在中心區域附近完成。

粗糙化可以例如藉由使用來自歐司朗薄膜產品的「Kugelfischen/天然微影(natural lithography)」或藉由光微影製程接著進行蝕刻製程來完成。為了避免由於規則表面圖案(光子網格)引起的遠場特徵，隨機地配置結構/突出部可能是有益的。蝕刻可以藉由在第三層及/或第二層的表面上蝕刻「孔」，或藉由保留剩餘區域(蝕刻除了界定區域以外的所有區域)來完成。已經發現的是，造成呈形狀/呈角度的側壁(例如金字塔與柱狀物)的蝕刻是有益的，且蝕刻除了界定區域以外的所有區域也是有益的。進一步發現的是，具有低於1µm的CD(臨界尺寸，例如頂面的直徑)的結構尺寸是有益的。

第三層的粗糙化可以例如在已經在第三層上提供導電接觸層的至少一部分之後完成，尤其是在中心區域中的第三層上。例如，在使用光微影及蝕刻製程來粗糙化之前，AuGe可以沉積在中心區域中的第三層上。粗糙化過程可以如下述方式完成，部分金屬保留在第三層中產生的突出部的頂部上(僅在剩餘金字塔的頂部上存在AuGe且接觸第三層)。在後續步驟中，且為了完成導電接觸層，AuGe部分可以藉由隨後沉積導電材料(諸如例如透明導電氧化物(TCO))來連接。

提供導電接觸層的步驟可以包含將薄金屬層及/或TCO層施加到第三層上，且尤其是施加到第一表面結構的突出部上。

在一些態樣中，該方法更包含：利用一填充材料來填充該至少一個相交處及/或該第一及/或該第二表面結構的溝槽，該填充材料係例如一電絕緣填充材料。填充可以例如包含將填充材料沉積到第三層及/或第二層上。填充材料可以形成平坦化層，該平坦化層在整個功能層堆疊上覆蓋功能層堆疊或者僅在中心區域中覆蓋功能層堆疊。平坦化層例如也可以是透明導電材料，諸如例如氧化銦錫(ITO)。

填充例如可以利用任何透明材料來完成。對於材料的選擇，除其他以外，也可以考慮以下幾個方面： 低折射率；折射率越高，粗糙化增加耦出效率的效率就越低。 電絕緣材料在所欲區域中電絕緣該導電接觸層及該第三層。 導電材料可以具有以下優點： 1)電接觸容易地完成，且不需要另外的處理步驟。 2)如果使用靜電力拾取方法，且可極化表面有利於拾取過程，且導電材料始終具有良好的可極化性。

在一些態樣中，該方法更包含：至少在該中心區域中使該第一表面結構的突出部平坦化、以及使該填充材料平坦化(如果存在的話)。平坦化可以幫助提供用於在其上提供導電接觸層的平坦表面。

根據本發明的一些態樣的光電裝置之優點在於，由於光電裝置的側表面處的減低損失得到更高的內部效率(IQE)。此外，可以藉由適當地移除第三層或藉由例如在光電裝置的發射表面上產生表面結構來使發射表面成形，以增加光擷取效率(LEE)。除了增加光擷取效率以外，使發射表面成形也可以導致更高位準的朗伯遠場分佈。同時，根據本發明的一些態樣的光電裝置仍可以提供良好的拾取/置放能力。

現在將在下文中參考附圖更全面地敘述本揭示案，其中係顯示本揭示案的例示性實施例。然而，本揭示案可以以許多不同的形式來實施，且不應被解釋為侷限於在此敘述的實施例；相反地，提供這些實施例是為了完整性及完備。在整個詳細敘述中，相同的元件符號係表示相同的元件。附圖不一定按比例繪製且某些特徵可能被放大，以便更佳地說明及解說本揭示案的例示性實施例。

圖1係顯示光電裝置的橫截面圖，該光電裝置包含層堆疊2，該層堆疊2包括：具有第一導電類型之摻雜劑的第一層3、配置在第一層3上的主動區域4、具有第二導電類型之摻雜劑且配置在主動區域4上的第二層5、及具有第二導電類型之摻雜劑且配置在第二層5上的第三層6，第三層6具有比第二層5更高濃度的第二導電類型的摻雜劑。除此之外，導電接觸層7係配置在第三層6上。藉由電連接該光電裝置，電荷載子(由樹箭頭表示)由於第三層6的高摻雜而擴散遍及第三層且引入至光電裝置的主動區域4中且在光發射下重組。然而，沿著該功能層堆疊的側表面的電荷載子重組可能由於材料的雜質重組而沒有光發射導致非輻射損失(由兩個閃電表示)。這些非輻射損失減低光電裝置的內部效率(IQE)，且因此是不希望的，尤其是對於特別小的光電裝置。

然而，發明人發現到，實施對該功能層堆疊的電流限制，使得該層堆疊內的載流以該功能層堆疊的中心區域為中心可以幫助減少這些非輻射損失。藉由電流限制，沿著層堆疊的側表面8的載子密度係減低且沿著側表面的雜質對載子的非輻射重組引起的(效率)損失沒有顯著影響或不太顯著的影響。功能層堆疊及/或配置在功能層堆疊上的導電接觸層因此被修改/構造成僅在層堆疊的中心區域中形成從導電接觸層經過層堆疊的電流路徑，如圖2A至7C中的幾個實施例所示。附圖中所顯示的一些實施例藉由在層堆疊中面向導電接觸層的表面上提供耦出結構，另外地提供在層堆疊中產生的光的改進的耦出。

圖2A係以橫截面圖來顯示光電裝置1。光電裝置1包含層堆疊2，該層堆疊2包括具有第一導電類型之摻雜劑的第一層3、配置在第一層3上的主動區域4、具有第二導電類型之摻雜劑且配置在主動區域4上的第二層5、及具有第二導電類型的摻雜劑且配置在第二層5上的第三層6，第三層6具有比第二層5更高濃度的第二導電類型的摻雜劑。除此之外，導電接觸層7係配置在第三層6上。功能層堆疊2係由功能層堆疊2的側表面8側向地限制且包含沿著功能層堆疊2的中心線10的中心區域9。中心區域9係與側表面8間隔開，以形成層堆疊的子區域，沿著功能層堆疊的中心線10延伸遍及層堆疊。為了提供電流限制，修改第三層6使得從導電接觸層7經過第三層6到第二層5的電流路徑係限制於中心區域9。為了此目的，第三層6中在中心區域以外的區域已經被移除或者其在中心區域以外的區域中的高度已經被減低，以便將引入至導電接觸層7中的電流引導到中心區域，而不是將它擴散遍及在整個功能層堆疊2上延伸的整個第三層。另外，移除第三層6中在中心區域以外的區域也可以導致至少部分地移除第二層5，以減低其在中心區域以外的區域的高度。

圖2B係顯示光電裝置1的替代性實施例。為了提供電流限制，第三層6中在中心區域以外的區域未被完全地移除，而是引入相交處11以將第三層6分成第一區域6a及第二區域6b。藉此第一區域6a係限制於中心區域9且導電接觸層7僅在第一區域/中心區域中接觸第三層。從導電接觸層7經過第三層6到第二層5的電流路徑因此係限制於中心區域9，以便將引入至導電接觸層7的電流引導到中心區域，而不是將它擴散遍及整個第三層6。

圖3A至3C係顯示其中第三層6中在中心區域9以外的區域已經被移除以提供電流限制的一些實施例。另外，第一表面結構12設置在第三層6之面向導電接觸層7的表面上，且包含複數個突出部及溝槽。第一表面結構可以改進光電裝置1的耦出效率。

如圖3A及3B所示，平坦化層14係配置在層堆疊2上，以替換已經從第三層6移除在中心區域以外的區域，且設置第一表面結構12。平坦化層14尤其是透明材料，另外，在圖3A及3B之情況下，可以是電絕緣材料，以不抵銷藉由移除中心區域以外的第三層而產生的電流限制。導電接觸層7接觸第一表面結構的突出部，同時溝槽被平坦化層填充。為了更佳地接觸，突出部可以被平坦化以提供良好的接觸表面給導電接觸層7。

導電接觸層7可以延伸在整個功能層堆疊上(參見圖3A)或者可以限制於中心區域9(參見圖3B)。尤其，在導電接觸層7延伸在整個功能層堆疊上之情況下，它可以是透明導電材料以允許在功能層堆疊中產生的光從光電裝置1射出。

如圖3C所示，平坦化層也可以僅覆蓋填充第一結構12的溝槽的第一表面結構。在此情況下，平坦化層也可以是導電材料，諸如例如TCO，以在中心區域9內提供擴散到第三層的良好電流。

圖4A及4B係顯示沒有平坦化層的光電裝置1的一些實施例。圖4A的光電裝置且尤其是光電裝置1的第三層6，除了圖2B所示的實施例以外，更包含在面向導電接觸層7的表面上之在第三層6的第二區域6b上的第一表面結構。第一表面結構包含複數個突出部及溝槽，且可以改進光電裝置1的耦出效率。

圖4B的光電裝置且尤其是光電裝置1在中心區域以外的第二層6，除了圖2A所示的實施例以外，更包含在面向導電接觸層7的表面上的第二表面結構。第二表面結構包含複數個突出部及溝槽，且可以改進光電裝置1的耦出效率。

在未顯示的實施例中，光電裝置1的第三層6包含例如圖4A中所示在面向導電接觸層7的表面上之在第三層6的第二區域6b上的第一表面結構，其中第一表面結構也向下延伸到第二層5中。第一表面結構因此包含複數個突出部及溝槽，其中溝槽可以至少部分地配置在第二層5中，且可以改進光電裝置1的耦出效率。

圖5A至5C係顯示光電子裝置1的一些實施例，除了圖4A中所示的實施例以外，更包含平坦化層14，且其中第一表面結構12也在中心區域9中第三層6中的表面上延伸。藉此，第一表面結構12在中心區域9中的突出部係高於中心區域以外的區域的突出部，以提供接觸表面給導電接觸層7，且在配置第三層時，利用延伸在整個功能層堆疊上的導電接觸層7，以提供對中心區域9的電流限制，如圖5A所示。

另外地且為了提供電流限制，第三層可以包含至少一個相交處，其將第三層至少分成第一及第二區域，其中第一區域與導電接觸層7接觸且形成從導電接觸層7到第二層的電流路徑。

如圖5A及5B所示，平坦化層14係配置在層堆疊2上，以替換已經從第三層6移除在中心區域以外的區域，且提供第一表面結構12。平坦化層14尤其是透明材料，另外，在圖5A及5B之情況下，應該是電絕緣材料，以不抵銷藉由移除中心區域以外的第三層而產生的電流限制。導電接觸層7接觸第一表面結構的突出部，同時溝槽被平坦化層填充。為了更佳地接觸，突出部可以被平坦化以提供良好的接觸表面給導電接觸層7。

導電接觸層7可以延伸在整個功能層堆疊上(參見圖5A)或者可以限制於中心區域9(參見圖5B)。尤其，在導電接觸層7延伸在整個功能層堆疊上之情況下，它可以是透明導電材料以允許在功能層堆疊中產生的光從光電裝置1射出。

如圖5C所示，平坦化層14也可以僅覆蓋第一表面結構12，其填充第一結構12在中心區域9中的溝槽。在此情況下，平坦化層也可以是導電材料，諸如例如TCO，以在中心區域9內提供擴散到第三層的良好電流。

圖6A及6B係顯示光電裝置1的一些實施例，其中與圖5A及5B所示的實施例相比，第一表面結構12的突出部在整個第一表面結構12中實質具有相同的高度。為了提供對中心區域9的電流限制，第三層包含相交處11，其將第三層分成第一區域6a及第二區域6b，其中第一區域係限制於中心區域且接觸導電接觸層7，導電接觸層7也被限制於中心區域9。

如圖6A所示，平坦化層14係配置在層堆疊2上，以替換在相交處及第一表面結構的溝槽中已經從第三層6移除的區域。如圖6B所示，平坦化層14可以僅覆蓋第一表面結構12，其填充第一結構12在中心區域9中的溝槽。在此情況下，平坦化層也可以是導電材料，諸如例如TCO，以在中心區域9內提供擴散到第三層的良好電流。

圖7A至7C係顯示圖4B的實施例的進一步發展，根據它們，不僅第二層包含第二表面結構13，而且第三層6也包含面向導電接觸層7的表面上之設置在第三層6上的第一表面結構，第一表面結構包含複數個突出部及溝槽。第一表面結構可以改進光電裝置1的耦出效率。

如在圖7A及7B中所示，平坦化層14係配置在層堆疊2上，以替換已經從第三層6移除中心區域以外的區域，且提供第一表面結構12以及在第二表面結構13中的溝槽。平坦化層14尤其是透明材料，另外，在圖3A及3B之情況下，應該是電絕緣材料，以不抵銷藉由移除中心區域以外的第三層而產生的電流限制。導電接觸層7接觸第一表面結構的突出部，同時溝槽被平坦化層填充。為了更佳地接觸，突出部可以被平坦化以提供良好的接觸表面給導電接觸層7。

導電接觸層7可以延伸在整個功能層堆疊上(參見圖7A)或者可以限制於中心區域9(參見圖7B)。尤其，在導電接觸層7延伸在整個功能層堆疊上之情況下，它可以是透明導電材料以允許在功能層堆疊中產生的光從光電裝置1射出。

如圖7C所示，平坦化層也可以僅覆蓋填充第一結構12的溝槽的第一表面結構。在此情況下，平坦化層也可以是導電材料，諸如例如TCO，以在中心區域9內提供擴散到第三層的良好電流。

1:光電裝置 2:功能層堆疊 3:第一層 4:主動區域 5:第二層 6:第三層 6a:第一區域 6b:第二區域 7:導電接觸層 8:側表面 9:中心區域 10:中心線 11:相交處 12:第一表面結構 13:第二表面結構 14:平坦化層

在下述中，將參考附圖更詳細地解說本發明的實施例。示意性地顯示： 圖1係為光電裝置的橫截面圖， 圖2A及2B各自係為根據本發明的一些態樣之光電裝置的橫截面圖，及 圖3A至7C各自係為根據本發明的一些態樣之光電裝置的另一個實施例的橫截面圖。

2:功能層堆疊

3:第一層

4:主動區域

5:第二層

6:第三層

6a:第一區域

6b:第二區域

7:導電接觸層

8:側表面

9:中心區域

10:中心線

11:相交處

Claims (18)

1. 一種光電裝置(1)，包含： 一磊晶生長的功能層堆疊(2)，包含： 第一層(3)，具有第一導電類型的一摻雜劑； 一主動區域(4)，配置在該第一層(3)上； 第二層(5)，具有第二導電類型的一摻雜劑且配置在該主動區域(4)上；及 第三層(6)，具有該第二導電類型的該摻雜劑且配置在該第二層(5)上，該第三層(6)具有比該第二層(5)更高濃度的該第二導電類型的該摻雜劑； 及 一導電接觸層(7)，配置在該第三層(6)上； 其中該功能層堆疊(2)係由該功能層堆疊(2)的側表面(8)側向地限制； 其中該功能層堆疊(2)包含沿著該功能層堆疊(2)的一中心線(10)的一中心區域(9)； 其中該中心區域(9)係與該等側表面(8)間隔開； 其中從該導電接觸層(7)經過該第三層(6)到該第二層(5)的一電流路徑係限制於該中心區域(9)；及 其中至少該第三層(6)包含：在面向該導電接觸層(7)的一表面上且具有複數個突出部及溝槽的第一表面結構(12)。
2. 如請求項1之光電裝置，其中該第三層(6)係限制於該中心區域(9)。
3. 如請求項1或2之光電裝置，其中該第三層(6)包含至少一個相交處(11)且該至少一個相交處(11)將該第三層(6)分成至少彼此分開的第一及第二區域(6a、6b)，該第一區域(6a)係限制於該中心區域(9)。
4. 如請求項1至3中任一項之光電裝置，其中該導電接觸層(7)僅在該中心區域(9)中與該第三層(6)電接觸及/或僅在該中心區域(9)配置在該第三層(6)上。
5. 如請求項1至4中任一項之光電裝置，其中該第一表面結構(12)在該中心區域(9)中的突出部係高於該第一表面結構(12)在該中心區域(9)以外的突出部。
6. 如請求項1至5中任一項之光電裝置，其中該第一表面結構(12)之至少在該中心區域(9)中的突出部具有面向該導電接觸層(7)的一平坦化表面。
7. 如請求項1至6中任一項之光電裝置，其中該第一表面結構(12)的突出部在該中心區域(9)中電接觸該導電接觸層(7)。
8. 如請求項1至7中任一項之光電裝置，其中該第二層(5)包含：在面向該導電接觸層(7)的一表面上、尤其是在該中心區域(9)以外的區域具有複數個突出部及溝槽的第二表面結構(13)。
9. 如請求項1至8中任一項之光電裝置，更包含：配置在該第三層及/或該第二層(5、6)上的一平坦化層(14)，其中該平坦化層(14)尤其填充該至少一個相交處(11)及/或該第一及/或該第二表面結構(12、13)的溝槽。
10. 如請求項9之光電裝置，其中該平坦化層(14)係為一電絕緣材料。
11. 如請求項1至10中任一項之光電裝置，其中該中心區域(9)係限制於該功能層堆疊(2)的兩個相對側表面(8)之間的距離的一半。
12. 如請求項1至11中任一項之光電裝置，其中該第一層(3)及/或該第二層(5)及/或該第三層(6)包含選自以下組成的群組的一基底材料： GaN； AlGaN； AlGaInP； AlGaInN；及 AlGaP。
13. 一種製造至少一個光電裝置(1)的方法，包含以下步驟： 提供一功能層堆疊(2)，包含： 第一層(3)，具有第一導電類型的一摻雜劑； 一主動區域(4)，配置在該第一層(3)上； 第二層(5)，具有第二導電類型的一摻雜劑且配置在該主動區域(4)上；及 第三層(6)，具有該第二導電類型的該摻雜劑且配置在該第二層(5)上，該第三層(6)具有比該第二層(5)更高濃度的該第二導電類型的該摻雜劑； 其中該功能層堆疊(2)係由該功能層堆疊(2)的側表面(8)側向地限制； 其中該功能層堆疊(2)包含沿著該功能層堆疊(2)的一中心線(10)的一中心區域(9)；及 其中該中心區域(9)係與該等側表面(8)間隔開； 在該第三層(6)上提供一導電接觸層(7)，使得從該導電接觸層(7)經過該第三層(6)到該第二層(5)的一電流路徑係限制於該中心區域(9)；及 使該第三層(6)中面向該導電接觸層(7)的一表面粗糙化，以產生具有複數個突出部及溝槽的第一表面結構(12)。
14. 如請求項13之方法，更包含：移除在該中心區域(9)以外的區域中之該第三層(6)。
15. 如請求項13之方法，更包含：在該第三層(6)中產生至少一個相交處(11)，使得該至少一個相交處(11)將該第三層(6)分成至少彼此分開的第一及第二區域(6a、6b)，該第一區域(6a)係限制於該中心區域(9)。
16. 如請求項13至15中任一項之方法，更包含：尤其是在該中心區域(9)以外的區域，使該第二層(5)中面向該導電接觸層(7)的一表面粗糙化，以產生具有複數個突出部及溝槽的第二表面結構(13)。
17. 如請求項13至16中任一項之方法，更包含：利用一填充材料，尤其是利用一電絕緣填充材料來填充該至少一個相交處(11)及/或該第一及/或該第二表面結構(12、13)的溝槽。
18. 如請求項13至17中任一項之方法，更包含：至少在該中心區域(9)中使該第一表面結構(12)的突出部平坦化。