TW497277B

TW497277B - Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same

Info

Publication number: TW497277B
Application number: TW090105031A
Authority: TW
Inventors: Koich Initta; Hideto Sugawara; Hirohisa Abe; Yasuo Idei; Kuniaki Konno
Original assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-08-01
Also published as: US20030205714A1; EP1921686A2; US20050040427A1; CN1269229C; EP1132977A2; US20020030197A1; EP1921686A3; US7141445B2; CN1591923A; CN1322018A; CN100541836C; EP1132977A3; US6815725B2; US6576933B2

Description

497277 A7 B7 五、發明說明（1 ) 【發明領域】本發明係關於半導體發光裝置及其製造方法。【發明之技術背景】近年，替代白熱電燈泡或日光燈，白色半導體發光裝置受到注目。白色半導體發光裝置其特徵爲具有簡單驅動電路，消費電力小等。 _ 作爲此白色半導體發光裝置，提.·案有使用G a N系半，導體發光元件者（或G a N系半導體發光裝置），或使用 Z n S e系半導體發光元件者（Z n S e系半導體發光裝置）。 G a N系半導體發光裝置，係例如揭示於日本專利特開平1 0 — 2 4 2 5 1 3公報、日本專利特開平 I 0 — 1 2 9 1 6公報、日本專利特開平、 II — 121806 公報。. 曰本專利特開平1 〇 — 2 4 2 5 1 3公報之G a N系白色半導體發光裝置，係^有：藍色發光之G a N系半導體發光元件、與吸收藍色發光以黃·色發光之Y A G : C e 熒光體，由藍色發光與黃色發光實現白色發光。於此， Y A G : C e熒光體係混合於樹脂塗布於半導體發光元件周邊。又，日本專利特開平1 〇 — 1 2 9 1 6公報之G a N 系έτ色半導體發光裝置，係具有：紫外發光之G a N系半導體發光元件、與吸收紫外發光而發光紅色、綠色、及藍本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------;---·----裝—— (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) irlo 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 B7__ 五、發明說明（2 ) 色之3種類炎光體，由紅色發光、綠色發光、藍色發光來實現白色發光。於此，熒光體也混合於樹脂而塗布於半導體發光元件。又，日本專利特開平1 1 — 1 2 1 8 0 6公報之 G a N系半導體發光裝置，係具有：紅色發光之活性層、與綠色發光之活性層、與藍色發光之活性層之3種類活性層，由紅色發光、綠色發光、藍色發光來實現白色發光。於此，3種類之活性層係個別地被裝設，在各個活性層注入電流。：並且，ZnSe系半導體發光裝置，係具有：藍色發光之Z n S e系半導體發光元件、與製作於其基板之黃色發光之發光中心，由藍色發光與黃色發光實現白色發光。但是，經本發明人之試製.評估之結果，在以往之白色半導體發光裝置，曉得了如下之白色光之色調將依各元件發生偏差之問題，或由於經時變化致使色調發生變化之問題。 · 首先，如日本專利特開平1 〇 — 2 4 2 5 1 3公報之白色半導體發光裝置，若將熒光體混合於樹脂塗布於半導體元件周邊時，依各元件欲將熒光體量保持一定爲困難之事，所以依各元件熒光體量發生偏差。並且，例如，若熒光體量多時，黃色發光就變多，白色光之色調就近於黃色。相反地，若熒光體量少時，黃色發光就變少，色調就近於藍色。因此，依各元件白色光之色調就發生偏差。又，熒光體係與半導體發光元件比較容易劣化，經時變化引起本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------f---I · I I (請先閱讀背面之注意事9填寫本頁) 訂· -5- 497277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___五、發明說明（3 ) 之色調變化爲大。例如，熒光體劣化致使黃色發光變弱時，色調就近於藍色。接奢，如日本專利特開平1 〇. - 1 2 9 1 6公報之白色半導體發光裝置，若使用3種類之熒光體時，因熒光體之調製爲困難致使依各元件其熒光體之摻配比率發生偏差。並且，例如，若藍色發光熒光體之量多時，色調爲近於藍色。因此，依各元件白色光之色調發生偏差。又，與上述之裝置同樣，容易發生依各元件之熒光體量之偏差引起之色調偏差，或因熒光體劣化引起之色調之變化。接著，如日本專利特開平1 〇 — 1 2 9 1 6公報之白色半導體發光裝置，若使用紅色發光、綠色發光、藍色發光之3種類之活性層之構造時，各個之發光因依存於注入電流而變化，所以不容易調整3色之發光均衡。並且，例如，若對於藍色發光活性層之注入電流太多時，白色光之色調就近於藍色。所以，白色光之色調就發生偏差。並且，如Z n Se系半導體發光裝置，在基板製作發 > 光中心之構造，係依各晶圓不容易使發光中心之量保持爲一定，所以依各晶圓其發光中心之量發生偏差。並且，例如若發光中心多時，黃色發光就變多，白色光之色調係近於黃色。相反地，若發光中心少時，黃色發光就變少，色調就近於藍色。因此，白色光之色調就發生偏差。像這樣，曉得了於以往之白色半導體發光裝置，因依各元件致使白色光之色調有發生偏差之問題，或由於經時變化而色調會有變化之問題。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意^ 1 . 裝—— :填寫本頁) 訂： ;觀· -6- 497277 A7 B7 五、發明說明（4 ) 【發明槪要】本發明係鑑於這些情形所開發.者，其目的係提供一種色調之偏差及色調之變化少之半導體發光裝置。本發明係依據上述問題所完成者。其係提供一種半導體發光裝置，其特徵爲具備： 1 個半導體發光元件（a semiconductor light emitting element )(包括因電流注入而放射（emit )第l波長之光之活性層（a a c 11 v e 1 a y e r )。），與至少1個半導體疊層體（接著於上述半導體發光元件，包括由於上述第1波長之光激勵以放射第2波長光線之發光層（a light emitting layer ))。上述活性層可成爲G a N系活性層。於此，所謂 G a N系活性層係表不由I n p G a q A 1 1 - p — N ( 〇 $ pSl， 0 ^ q ^ 1 , OSp + Q^l)所成之活性層，於此G a N系活性層，係例如，也包含I n G a N與 G a N之多重量子井構造;活性層。又，上述發光層係可成爲I nGaA 1 P系發光層。於此，所謂 InGaAlP系發光層，係表示 I n s G a t A 1 1 - s . P ( 〇 ^ s ^ 1 , 〇 ^ t ^ 1 , 〇 + 所成發光層。又，本發明提供一種半導體發光裝置，其特徵爲具有 G a A s基板，與 I n G a A 1 P系發光層（形成於上述G a A s基板本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 1 —裝--- :填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 __B7 _ 五、發明說明（5 ) 上。由第1波長之光所激勵以放射第2波長之光），與 Z n C d S e系活性層（形成於上述緩衝層上。由於電流注入放射上述第1波長之光。），混合上述第1波長之光，與上述第2波長之光而輸出〇又，本發明係提供一種半導體發光裝置之製造方法，其特徵爲具有下列工程：半導體發光元件形成工程（具有形成包括由於對第1 基板上使用電流注入而放射第1波長光線之活性層之半導體層以形成半導體發光元件之工程。）；及半導體疊層體形成工程f具有包括在第2基板上由上述第1波長之光所激勵以放射第2波長光線之發光層以形成半導體層而形成半導體疊層體之ID程。）；以及接著工程（具有接著上述半導體發光元件，與上述半導體疊層體加以一體化之工.程。）。又，本發明係提供一種具有以下半導體發光裝置之製 > 造方法‘· 在G a A s基板上形成由藍色發光所激勵以放射黃色發光之InGaA1P系發光層之工程，與在上述I n G a A 1 P系發光層上形成緩衝層之工程，與在上述緩衝層上形成由電流注入以放射上述藍色發光之Z n C d S e系活性層之工程。. 又，本發明係提供一種具有下列之半導體發光裝置：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 " -------e---^------- (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) Λ— · 497277 A7 B7_ 五、發明說明（6 ) 基板；與緩衝層（形成於上述基板上。）；以及第1導電型G a N系貼合層（形成於上述緩衝層上。 );與 G a N系活性層（形成於上述第1導電型g a N系貼合層上。在一部設有由氟、氧、氮、碳、硫黃、之中所選擇之離子所注入之離子注入領域。離子注入領域係由於電流注入放射第1波長之光。離子注入領域係放射於第2波長之光。）：及第2導電型G a N系貼合層（形成於上述G a N系活性層上。）。又，本發明係提供一種半導體發光裝置（ a semiconductor light emitting device )：半導體發光元件（a semiconductor light emitting element )(包括由電流注入放射第1波長之光之活性層。 );與 . > 反射板（反射從上述半導體發光元件之上述第1波長之光。）：及熒光體（fluorescent material)(放射由塗布於上述反射板一部之上述第1波長之光所激勵之第2波長之光。）【較佳實施形態之說明】茲就1 3種類之實施形態說明如下。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ~ (請先閱讀背面之注意事_填寫本頁) I· -裝經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 B7____ 五、發明說明（7 ) 首先，於第1〜第7實施形態，係具有：由電流注入放射藍色發光之半導體發光兀件，與變換此藍色發光放射其他顏色發光之半導體疊層體，半導體疊層體取出半導體發光元件光線之面或與其對向之面約略全面所接著之白色半導體發光裝置說明如下。此中，首先，於第1〜第5實施形態，係將作爲半導體元件表示使用G a N系半導體發光元件之例，下一第6、第7實施形態，係作爲半導體發光元件表示Z n C d S e系半導體發光元件之例。接著，於第8〜第1 1之實施形態，係具有：放射藍色發光之G a N系半導體發光元件，與變換此藍色發光以放射黃色發光之雙異質（double hetm )構造之半導體疊層體，接著於半導體疊層體取出GaN系半導體發光元件之面或與其對向之面一部之白色半導體發光裝置說明如下。並且，於第1 2、第1 3之實施形態，說明與本發明有關之其他白色半導體發光·裝置說明如下。茲參照圖式就關於本發明之實施形態之半導體發光裝 > 置說明如下。 (第1實施形態）第1圖係表示關於本發明之第1實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。由電流注入以放射藍色發光 E 1之半導體發光元件1，與由藍色發光E 1所激勵以放射黃色發光E 2之半導體疊層體2 :與由接著面A接著，以構成白色半導體發光裝置。這些發光，係由第1圖就可知本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事*^:填寫本頁) 裝經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 B7___ 五、發明說明（8 ) ，從圖中上側取出。茲就關於半導體發光元件1說明如下。在藍寶石基板 1〇4之圖中上側之面上，依序形成有緩衝層1 〇 5、η 型G a Ν貼合層（η型接觸層）1 〇 6、G a Ν / I n G a N多重量子井構造（M Q W構造）之活性層 1〇7 、ρ型AlGaN貼合層108 、ρ型GaN接觸層1 0 9。按，於下面有時將「η型G a N貼合層1 〇 6 」記爲「η型貼合層1 〇 6」。其他層也是相同。在此半導體發光元件1之一部，係直到露出η型 G a Ν貼合層1 0 6進行餽刻，形成有接觸於η型G a Ν 貼合層1 0 6之η側電極1 1 1。在p型接觸層1 〇 9上，形成有Ρ側透明電極1 1 0 a。此ρ側透明電極1 1 〇 a係由金屬薄膜或導電性氧化膜所成，對於來自活性層 1〇7之藍色發光E 1，及對於來自發光層1 0 2之黃色發光E2具有透光性。第1圖之裝置，係光取出面爲P型接觸層1 0 9，所以，藉使用這種透明電極可增加發光亮度。在此P側透明電極1 1 0 a上，形成有ρ側電極。並且，此P側電極1 1 0，與由η側電極1 1 1注入電流，而從活性層1 0 7放射藍色發光Ε 1。茲就關於半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2 係將由I n A 1 Ρ / I n G a A 1 Ρ多層膜所成之發光層 1 0 2，成爲以G a A s基板1〇1，與I n A 1 P貼合層（接觸層）1 0 3所挾住之構造。於此，G a A s基板 1〇1，係與I η Α ί P / I n G a A 1 P多層膜所成之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------Ί -裝--- (請先閱讀背面之注意事0填寫本頁) · -11 - 497277 A7 B7_____ 五、發明說明（9 ) 發光層1 0 2之格t常數接近。因此，使用此G a A s基板進行結晶成長，發光層1 0 2之結晶層就變成良好，可提升發光效率。此G a A s基板；0 1係對於來自發光層 1 0 2之黃色發光1 0 2及來自上述之活性層1 0 7之藍色發光E1爲不透明。但是，於第1圖之裝置因位於光取出面G a A s基板1 0 1之相反側，即使存在有G a A s 基板1 Ο 1發光亮度爲高。因此，於第1圖之裝置，係不去除此G a A s基板，簡化了製造工程。又，此G a A s 基板，係較發光層1 Ο 2頻帶間隙（band gap )爲小，所以不會變成發光層1 〇 2之貼合層。於是，於第1圖之半導體疊層體2，將發光層1 02成爲I nA 1 P/ I nGa A 1 P多層膜，就將從半導體發光元件1之藍色發光層E 1所發生之電子，正孔可封閉於發光層1 0 2內。像這樣，因將發光層1 0 2成爲多層構造，就可提高黃色發光E 2之發光效率，增加黃色發光E 2之發光亮度。構成如上之半導體疊層體2·，係如第1圖所示， I n A 1 P貼合層1 〇 3之圖中上側，爲接著於半導體發光元件1之藍寶石基板1 0 4之圖中下側。於以上說明之半導體發光元件1與半導體疊層體2，係使用電流注入從半導體發光元件1之活性層1 0 7放射波長4 8 5 n m之藍色發光E 1，放射於此藍色發光E 1 中之圖中下側者就射入於半導體疊層體2，藉從此射入之藍色發光E 1激勵半導體疊層體2之發光層1 〇 2，而放射來自發光層1 0 2波長5 9 0 n m之黃色發光E 2。像本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝訂：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 497277 A7 B7 五、發明說明（1〇 ) 這樣，從活性層1 0 7之藍色發光E 1，與來自發光層 1〇2之黃色發光E 2就可實現白色發光。於第1圖之白色半導體發光裝置，係白色光之色溫爲約8 0 〇〇 K，注入2 0 m A時之光度，放射角度1 〇度之封裝（package )而具2 c d。於此，白色之色溫，係藉調整半導體發光元件1與半導體疊層體2之發光波長及發光強度，就可調整。又，於第1圖之元件構造，係P側透明電極1 1 〇 a之透明性也對於色1溫或光度發生影響。亦即，P側透明電極1 1 0 a，係用來使波長相異之發光 E 1，E 2透過者，藉調整對於各個透過率就可得到所需之色溫。如以上所說明，於第1圖之白色半導體發光裝置，也可減少各元件之色調偏差。因爲，半導體疊層體2之膜厚，組成等係各元件幾乎不會發生偏差所致。亦即，半導體疊層體2係使用半導體元件之製造一般都被使用劃一性 1 〇量產製程可用再現性良好地製造。並且，半導體疊層 > 體2之藍色發光E1,與從半導體疊層體2之黃色發光 E 2之比率爲依各元件不會發生偏差，所以各元件色調不會發生偏差。又，第1圖之白色半導體發光裝置，幾乎不會發生因經時變化之色調變化。因爲，黃色發光之半導體疊層體2 ，係與熒光體比較，經時變化爲少所致。並且，因半導體疊層體2之經時變化爲少，所以從半導體發光元件1之藍色發光E 1，與來自半導體疊層體E 2之黃色發光之比率本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事<^填寫本頁) -裝訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 一 __B7__ 五、發明說明（11 ) 不會變化，所以幾乎不會發生色調之變化。茲參照第2圖，第3圖說明第1圖之白色半導體發光裝置之製造方法說明如下°本製造方法，其特徵之1爲如第2圖所示，在適合形成於發光層之G a As基板 1〇1上形成發光層1 〇 3，其後，將此接著於藍色半導體發光元件1 ° 首先，關於半導體疊層體2，係由G a A s基板（第 2基板）1 〇 1使用有機溶劑或硫酸系蝕刻劑加以洗淨之後，導入於M OCVD裝置。並且，將G a As基板 1 0 2加熱至7 3 0 °C，供給成爲P原料之適當5族原料，依序形成由I nA 1 P/I nGaA 1 P多層膜所成之發光層102， ΙηΑΙΡ貼合層103，再其表面成長 G a A s 帽蓋層（cap layer ) 112。此 GaAs 帽蓋層 1 1 2係最終被去除之保護膜。這些各層之膜厚係如下表 1。【表1】

InAlP/InGaAl P發光層 1 02 3〇nm/50nm I n A 1 P貼合層1〇3 3〇0 n m以下 G a A s帽蓋層1 1 2 1 0 0 n m以下於此，發光層1 0 2，係更詳述之，係將3 0 n m之 I η A 1 P，與 5 〇 η m 之 I η 〇 . 5 ( G a 〇 . 7 A 1 〇 . 3 )n . 5 P，交互地各疊層2 0次之構造。I n A 1 P貼合本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 -14 - 497277 A7 ____ B7 五、發明說明（12) (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 層1 0 3係接著於半導體發光元件1時之接著層，並且，發光層1 0 2之保護膜，同時具有對於發光層1 0 2封閉激勵載波之機能。此I n G a A 1 P接觸層，因會吸收藍色發光E 1，所以爲了減少此吸收引起之光損失，成爲 1〇〇 n m以下較佳。接著，關於半導體發光元件1，，由圖第3圖就可淸楚，將藍寶石基板1 0 4使用有機溶劑或硫酸系蝕刻劑加以淸洗之後，導入於MOCVD裝置。並且，將此藍寶石基板1 0 4在1 1 〇〇 °C熱淸洗後，依序形成緩衝層1 〇 5 、n型GaN貼合層106、MQW構造之GaN/ I n G a S活性層1〇7 、 p 型 A 1 G a N貼合層1〇8 接觸層1〇9 。茲將這些各層之成長溫度及膜厚表示於表2。【表2】緩衝層1〇5 · 5 0! 0 °C 3 0 n m η型G a N貼合層1 0 6 1 0 5 0 °C 4 # m G a N/ I n G a S活性層1〇7 7 5 0°C 7 n m / 3 n m p型A 1 G a N貼合層1〇8 1 0 5 0 °C 5 0 n m p型G a N接觸層1〇9 1 0 5 0 °C 1 5 0 π m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製於此，活性層1 0 7更詳述之，則係3 n m之 I η 〇 . 3 5 G a 〇 . 6 5 N ,與 7 m 之 G a N 與 5 Q W 構造。次後，接著製作成以上之半導體發光元件1與半導體本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）： -15- 497277 A7 B7 五、發明說明（13) 疊層體2。接著之前，於半導體疊層體2將作爲保護膜所形成之G a A s帽蓋層1 1 2使用:硫酸系蝕刻劑蝕刻去除。此時，去除G a A s帽蓋層1 1 2之後，持續進行 I n A 1 P貼合層1 0 3之表面淸洗。關於半導體發光元件1，將藍寶石基板1 〇 4之第3圖中下側進行鏡面硏磨同時加以薄膜化，形成爲平坦面。於此，爲了使其後之元件容易分離，使半導體發光元件1之總厚變成爲1 〇〇 M m左右之薄膜化。接著，貼合半導體發光元件1之藍寶石基板1 0 4之第3圖中下側，與半導體疊層體2之I n A 1 P貼合層 1〇3之第2圖中上側。具體爲在水中配合後，在氮環境中以5 0 0 °C，進行3 0分鐘之退;火，藉脫水縮合反應將這些接著。在此爲了使密貼性良好，儘量使雙方之接著面平坦較佳。半導體疊層體2之I nA 1 P貼合層1 0 3之平坦化使用從（1 0 0 )面向（0 1 1 )方向傾斜之 G a A s基板1 0 1爲有效。於第2圖，藉使用傾斜 15°之GaAs基板1〇1將ΙηΑΙΡ貼合層1〇3 之圖中上側之表面粗糙度成爲約2 0 n m以下。接著，從第1圖就可淸楚，將半導體發光元件1之一部從P型G a N接觸層1 0 9蝕刻到η型貼合層1 0 6，對於露出之η型貼合層1 0 6與Ρ型接觸層1 0 9分別形成η側電極1 1 1、ρ型透明電極1 1 0 a、ρ側電極 1 1 0。並且，硏磨G a A s基板1 0 1之下側。如以上，就可得到白色半導體發光裝置。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^:填寫本頁) 裝 ·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 497277 A7 B7____ 五、發明說明（14) (請先閱讀背面之注意事 :填寫本頁) 如以上所說明之本實施形態之半導體發光裝置之製造方法，在適合於形成發光層1 0 2之G a A S基板1 〇 1 上形成發光層1 0 2，在其後，因將此接著於藍色半導體發光元件1，所以發光層1 0 2之結晶缺陷爲少，而可提供可靠性高之白色半導體發光裝置。又，於本實施形態之半導體發光元件之製造方法，係將藍色發光之半導體發光元件1，與黃色發光之半導體疊層體2使用接著加以一體化成爲1個裝置，所以較使用2 個裝置時相較可用少空間，可減少電極。又，藉一體化就可視爲點光源，可提供發光之偏移少之元件。 (第2實施形態）第2實施形態之白色半導體發光裝置與第1.實施形態之裝置（第1圖）不同之點之一，係從第4圖就可淸楚，將半導體發光元件1之基板1 0 4側成爲光取出面，將半導體疊層體2接著於光取出面之點。 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第4圖係表示關於本發明之第2實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。與第1實施形態（第1圖）對應之構成部分，標示有相同符號。與第1實施形態（第1 圖）同樣，藉電流注入從活性層1 0 7放射藍色發光E 1 之半導體發光元件1 ,與由此藍色發光E 1所激勵之發光層1 0 2放射黃色發光E 2之半導體疊層體2係由接著面 A接著，以構成白色半導體發光裝置。這些發光，係由第 4圖就可淸楚，從圖中上側取出。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 497277 A7 B7 __ 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事 :填寫本頁) 首先，就半導體發光元件1說明如下。半導體發光元件1爲與第1實施形態（第1圖）不同之點之一，係作爲 P側電極未使用透明電極1 1 〇 a 。於第4圖之半導體發光元件1，係將N 1 ./ A u等反射率高之P側電極1 1 〇形成於P型接觸層1 〇 9之約全面。像這樣，將從活性層 1〇7放射於圖中下側之藍色發光E 1反射於P側電極 1 1 0，就可從圖中上側之光取出面有效地取出。其他構成係與第1實施形態（第1圖）相同。茲關於半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2與第1實施形態（第1圖）不同之點之一，係去除G a A s 基板1 Ο 1，在其面形成有S i〇2保護膜2 Ο 1之點。此係爲了從G a A s基板1 ρ 1避免;吸收光線所用者。亦即，於第4圖之裝置，半導體疊層體2爲接著於光取出面，若存在有G a A s基板時，藍色發光E 1，及黃色發光 E 2會被吸收。於此，藉去除G a A s基板，來提高發光亮度。 . > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製半導體發光元件1、半導體疊層體2之製造工程，基本上爲與第1實施形態相同。具體上，關於I n A 1 P / InGaAlP 基板 1〇2，將 ΙηΑΙΡ 與、 I η 〇 . 5 ( G a 〇 . 7 A 1 〇 . 3 ) 〇 . 5 P交互地成爲各1〇次疊層之構造。G a A s基板係使用氟酸蝕刻劑蝕刻去除。將如以上所得到之第4圖之白色半導體發光裝置，使電極1 10、1 1 1爲下安裝於封裝，流動偏壓電流時，從活性層107得到485nm之藍色發光E1，從發光本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- 497277 A7 ___B7_ 五、發明說明（16 ) 層1 0 2則由於此藍色發光E 1之激勵得到了 5 9 〇 n m 之黃色發光E2。這些光係透過氧化膜201，而成爲白色光被觀測。白色光之色溫度係約8 0 0 0 K，注入2 0 m A時之光度，係放射角1 〇 °之封裝而爲3 c d。如本實施形態，即使將光取出面位於基板1 0 4側，也與第1實施形態之形態同樣，減;少各元件之色調之偏差，並且，可減少因經時變化之色調變化。 (第3實施形態）第3實施形態之白色半導體發光裝置與第2實施形態之裝置（第4圖）不同之點之一，係從第5圖就可淸楚，在半導體疊層體2形成2個發光層302、304之點。第5圖係表示關於本發明之第3實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。關於與第2實施形態（第4圖 )所對應之構成部分，標示有相同符號。使用電流注入從活性層1 0 7放射藍色發光E 1之半導體發光元件1，與由此藍色發光所激勵從第1發光層3 0 4放射綠色發光 E 2，並且，此綠色發光E 2及從上述藍色發光E 1所激勵從第2發光層3 0 2放射紅色發光之半導體疊層體2，係構成白色半導體發光裝置。這些發光係由第5圖就可淸楚，從圖中上側取出。首先，半導體發光元件1之構造，基本上與第2實施形態（第4圖）相同，而省略其詳細說明。茲關於半導體疊層體2說明如下。在第1發光層本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背之注意 I· 填本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 497277 A7 _ B7_____ 五、發明說明（17 ) 3 0 4與第2發光層3 0 2之間，設有第1 I n A 1 P貼合層3 0 3，在第1發光層3 0 4之圖中下側之面形成有與半導體發光元件1接著所需之第2 I nA 1 P貼合層 3 0 5，又，在第2發光層3 0 2之圖中下側之面形成有屬於保護膜之氧化膜3 0 6所覆蓋。於此，圖上雖然未表示，但是，在氧化膜3 0 6與第 2發光層3 0 2之間，若設第3 I n A 1 P貼合層時，就可調整色調。亦即，若設此第3 I n A 1 P貼合層時，因就可有效封閉第2發光層3 0 2之載波，所以紅色發光 E 3就增加，同時，在第3 I n A 1 P貼合層會吸收藍色發光E 1所以可減少藍色發光E 1。如以上所說明，以半導體發光元件1與半導體疊層體2，係如第5圖所示，將半導體疊層體2之保護膜3 0 6側作爲光取出面，可得到 3個放射E 1 、E 2、E 3之混色所發生之白色發光。亦即，藉對於半導體發光元件1之電流注入，就可從M Q W 構造之活性層1 0 7得到藍色發光Ε 1。藉此藍色發光 Ε 1半導體疊層體2之第1發光層3 0 4被激勵而得到綠色發光Ε 2。並且，由於藍色發光Ε 1與綠色發光Ε 2第 2發光層3 0 2被激勵而得到紅色發光Ε 3。由這些混合就可得到白色光。具體爲由M Q W層1 〇 7得到4 8 5 n m之藍色發光Ε 1，從第1發光層3 0 4得到5 6 5 n m之綠色發光E 2，從第2發光層3 0 2得到6 2〇 n m之紅色發光E 3，而觀測到因1昆色之白色發光。白色之色溫度爲約6 5 Ο Ο K。又，注入2 0 m A時之光度，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意

I 填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 497277 A7 B7 五、發明說明（18) (系放射角1 0度之封裝而具2 c d。如第5圖之裝置，即使由藍色發光E1、綠色發光 E 2 、紅色發光E 3之3色以得到白色發光之白色半導體發光裝置，也與第1實施形態同樣，減少各元件之色調偏差，並且，可減少由於經時變化之色調變化。又，第5圖之裝置，係藍色發光E1由於電流注入而放射，但是，綠色發光E 2、紅色發光E 3被光激勵放射。因此，電流注入之均衡破壞而色調不會發生變化。例如，藍色發光活性層、綠色發光活性;層、紅色發光活性層之各個注入電流以得到白色發光時，電流注入之均衡破壞若藍色發光活性層之電流注入變多時，色調就會近於藍色。但是，於第5圖之裝置，不會發生這種色調之變化。茲就關於第5圖之白色半導體發光裝置之製造方法，參照第6圖說明如下。本製造方法，其特徵之一係如第6 圖所示，第1發光層3 0 4及第2發光層3 0 2之形成所適合之GaAs基板30 1·上形成這些發光層304、 > 3〇2，在其後，將此接著於半導體發光元件1。第6圖係關於此第2實施形態之半導體疊層體2，表示接著前之構造。茲將此依照製造工程具體地說明如下。首先，將G a A s基板3 0 1使用有機溶劑或硫酸系蝕刻劑淸洗之後，導入於Μ 0 C V D裝置。將基板加熱至 7 3 0 °C，供給成爲Ρ原料之適當5族原料，依序結晶成長由I nA 1 P/I nGaA 1 P多層膜所成之第2發光層3〇2、第111^八1?貼合層3〇3、 I n A 1 P / 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^^:填寫本頁) -裝訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 497277 A7 ___B7_ 五、發明說明（19 )

A A (請先閱讀背面之注意事 :填寫本頁) I η GaA 1 P多層膜所成之第1發光層304、第 ί nA 1 P貼合層305，並且，在其表面成長G 帽蓋層3 0 7，以得到第6圖所示之疊層構造。G 帽蓋層3 0 7係最終被去除之保護膜° 各結晶層之膜厚係如下表3所示。【表3】 302nm/50nm 5 0 0 n m以下 302nm/50nm 3 0 0 n m以下 1 0 0 n m

InAlP/InGaAl P發光層3 〇 2 ΙηΑΙΡ貼合層303 InAlP/InGaAl P發光層3 0 4 ΙηΑΙΡ貼合層305 GaAs帽蓋層307 於此，將第2發光層302係更詳細爲30nm之 I nA 1 P、與 5〇nm 之 I n〇.5 (Gao.sA 1〇.2 )〇.5P交互地疊層各2 0·次之構造。又，第1發光層 > 3〇4更詳細爲將3〇11111之111八1?，與5〇11111之 I η () . 5 ( G a 〇 . 6 A 1 〇 . 〇 4 ) 〇 . 5 P 交互地疊層各 2 〇經濟部智慧財產局員工消費合作社印製次之構造。I n A 1 P貼合層3 0 5，係接著於半導體發光元件1時之接著劑，且爲發光層3 0 4之保護膜，同時具有封閉發光層3 0 4光線之機能。接著，將製作成去除這樣之半導體疊層體2之帽蓋層 3〇7，與第1實施形態同樣接著於半導體發光元件1 ° 並且，触刻去除G a A s基板3 0 1，在其面形成保護層本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- 497277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（2〇) 3〇6，得到第5圖之元件構造。於以上所說明之第5圖之半導體發光元件之製造方法，與第1實施形態同樣，在適合於形成發光層3 0 2、 3 0 4之GaAs基板3〇1上形成發光層302 、 3 0 4，在其後，因將此接著於藍色半導體發光元件1，所以發光層3 0 2、3 0 4之結晶缺陷少，可提供高可靠性之白色半導體發光裝置。又，在如第5圖之光取出面側裝設半導體疊層體2之裝置之製造方法，係藉將蝕刻去除G a A s基板3 0 1，消除因G a A s基板3 0 1之光線吸收，就可提高裝置之發光亮度。又，於第5圖之半導體發光元件之製造方法，因將放射藍色發光E 1之半導體發光元件1、與放射綠色發光 E 2及紅色發光E 3之半導體疊層體2藉接著加以一體化而成爲1個裝置，所以使用2個裝置時或使用3個裝置之情形相較可使用少空間，也可減少電極。又，藉成一體化 > ，因可視爲點光源，所以可提供發光偏差少之元件。 (第4實施形態）第4實施形態之白色半導體發光裝置爲與第1實施形態之裝置（第1圖）不同之點之一，係從第7圖就可淸楚，作爲半導體發光元件1之基板使用η型GaN、η型 S l C、η型S 1等之η型半導體基板4 0 4，將η側電極1 1 1形成於半導體疊層體2基板1 〇 1 η之背面之點本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 0 n «^1 ·1· ϋ ·ϋ ϋ ϋν —φ I I· i-i I · mmmmw I 填寫本頁) _ -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 ___B7 _ 五、發明說明（21 ) 。第7圖之裝置係從η側電極1 1 1，經由^型之 I ηΑ 1 Ρ / I nGaA 1 Ρ多層膜所成之發光層 1〇2η 、η型I nA 1 P貼合層1〇3 η 、η型半導體基板404、η型A 1 GaN緩衝層、GaN接觸層 1〇6對於活性層1 0 7注入電流。其他之主要構造，係與第1實施形態相同。如第7圖，即使將電極設於上下之半導體發光裝置，也與第1實施形態（第1圖）同樣，減少各元件之色調偏差，且，可減少因經時變化之色調變化。即使於第7圖之裝置，可使用約與第1實施形態（第 1圖）同樣之製造方法，與第1實施形態同樣可得到高可靠性之裝置。並且，-第7圖之裝置時，因不需要形成n側電極所用之蝕刻工程，所以製造方法將變成簡單。 (第5實施形態）第5實施形態之白色半導體發光裝置爲與第1實施形 > 態之裝置（第1圖）不同之點之一，係從第8圖就可淸楚，使用蝕刻去除半導體疊層體2之不透明G a A s基板 1〇1，在接著面A 2接著其他透明基板5 0 1之點。更具體作爲此透明基1 801，使用透過黃色發光之GaP 基板，或Z n S e基板。其他之主要構造，係與第1實施形態相同。按，第1實施形態（第1圖）之接著面A，係對應於第5實施形態（第8圖）之接著面A 1。

第8圖之裝置，係如虛線所示，也可將從I n A 1 P 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） ------l·---Γ^π;農--- (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 訂· -24- 497277 A7 _— _ B7__ 五、發明說明（22 ) /1 nGa A 1 p發光層1 〇 2之黃色發光E 2 s重新接著基板5 0 1之側面取出。此放射e 2 s係例如將封裝內壁面作爲凹面能夠向上方取出時，就可有效利用。如以上說明於第1〜第5之實施形態，將半導體疊層體2之發光層1 〇 2接著於半導體發光元件1所需作爲貼合層（兼接觸層）使用I nA 1 P層1 〇 3。於此 I n A 1 P層1 〇 3上，或替代此貼合層1 〇 3，也可以形成從另外材料所成之貼合層。作爲這樣貼合層，例如也可使用GaN或GaP。藉設這種貼合層，可用多層膜 1 0 2更加提高光線封閉效果。尤其，G a N貼合層時，雖然成爲多結晶薄膜，但是因可良好地透過藍色所以較佳。又，因應接著對方之基板材料，也可使用G a A 1 A s 、I n G a A 1 P 等。又，作爲接著之前處理，雖然使用了蝕刻硏磨，但是也可以使用氣體蝕刻或在種種項環境氣體中之熱淸洗。並且，可適當地變更退火環境或溫度。若使用高退火溫度時 > ，爲了防止從結晶脫落原子或脫離選擇環境氣體施加適當經濟部智慧財產局員工消費合作社印製壓力也有效。又，接著，也可使用接著劑。例如，在第5實施形態 (第5圖）之裝置使用接著劑時，將接著劑之折射率成爲位於藍寶石基板1 0 4之折射率與：I n A 1 P貼合層之折射率間之數値時，就可減少在接著面A 1之藍色發光E 1 及黃色發光E 2之反射，裝置之發光亮度將變高° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25- 497277 A7 ____B7___ 五、發明說明（23 ) (第6實施形態）第9圖係第6實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。於此實施形態，與迄今之實施形態不同，並非半導體發光元件與半導體疊層體之張貼，而在η型G a A s 基板7 Ο 1上藉結晶成長形成發光層7 Ο 2與活性層 70 6。亦即，在η型Ga As基板70 1上，依序疊層使用光激勵將放射黃色發光E 2之η型I n A 1 P / 111〇3八1?發光層702，11型2 1186導層7〇5 ，使用電流注入放射藍色發光E 1之Z n C d S e系 M Q W活性層7〇6 、P型Ζ η M g S e貼合層7〇8 、 P型Z nT e/Z n S e超格子層接觸層7 0 9。p型接觸層7 Ο 9上形成有p型透明電極7 1 0 a、p型電極 7 10，在η型GaAs基板70 1形成有η型電極 7 11。於第9圖裝置之結晶成長，組合Μ〇C V D法與 ΜΒΕ法。亦即，對於η型GaAs基板701之η型 >

InAlP/InGaAlP發光層702之成長，使用 Μ〇C V D法，在其上從η型Z n S e緩衝層7 0 3到P 型Z nT e/Z n S e超格子層接觸層7 0 9之成長使用 MB E法。此係Z n S e系之p型導電層尤其使用MB E 法，就可進行良好之導電型控制。於形成爲如上之白色半導體發光裝置，係藉在電極 7 1 0、7 1 1間流動電流，就從活性層7 0 6得到藍色發光E 1之放射。此藍色發光Ε Γ之一部，將透過元件內本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 ι ·ϋ I n 11 0TWW n n ϋ n n I · —m I Φ (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 0 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 497277 A7 B7___ 五、發明說明（24) 部被發光層7 0 2所吸收，而激勵黃色發光E 2。此黃色發光E 2係從圖中上側放射。由於這些放射E 1 、E 2之混合，就可得到白色光。實際上，因波長4 8 5 nm之藍色發光E1與波長 5 9 0 n m之黃色發光E 2之混色就可觀測到白色光。白色光之色溫爲約8000K，注入2OmA時之光度，係在放射角度1 0度之封裝爲具2 c d。如以上所說明之第9圖之半導體發光裝置，即使使用 Z n S e系之半導體發光元件1時，也與第1實施形態同樣，可減少各元件之色調，並且，可減少由於經時變化之色調變化。 ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製茲就第9圖裝置之具體製造方法簡單說明如下。首先，將η型G a A s基板7 0 1使用有機溶劑或硫酸系蝕刻劑淸洗之後，導入於Μ〇C V D裝置。將基板加熱至 7 3 0 °C，供給成爲Ρ原料之適當5族原料，成長η型 I πΑΙ P/Ι nGaAi Ρ發光層702。次後，將基板移動至MBE裝置，在多層膜702上成長從n型 Z n S e緩衝層7〇3到ρ型Ζ η 丁 e / Z n S e超格子層接觸層7 09。η型I nA 1 P/I nGaA 1 P發光層7 0 2，更詳細爲將I n A 1 Ρ，與I n Q . 5 ( G a 〇 . 7 A 1 〇 . 3 ) 〇·5Ρ之3 0交互地曼層爲各20次之構造。如以上，於第9圖之半導體發光裝置，在η型 G a A s基板7 0 1上由於結晶成長因形成有η型本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 _B7 "^ — 五、發明說明（25)

InAlP/InGaAlP 發光層 7 0 2，與 Z n C d S e系M Q W活性層7 0 6，所以，可將製、、出工程變成簡單。並且，Z n C d S e系半導體之格子常數，因近於 G a A s系半導體之格子常數，所以，即使進行如上述之結晶成長，也可提供結晶缺陷少，可靠性局之白色半導髒發光裝置。 (第7實施形態）第7實施形態之白色半導體發光裝置，爲與第6實施形態之裝置（第9圖）相異點之一，係從第1 〇圖就可淸楚，從P型接觸層7 0 9 7 0 9側到η型緩衝層7 〇 3露出爲止加以蝕刻，在此η型緩衝層7 0 3形成有η側電極 7 1 1之點。其他之主要構成係與第6實施形態相同（第 9圖）。即使於第1 0圖之裝置，可得到與第6實施形態相同因混色之白色發光，可得到與第6實施形態同樣之效果。按，第6、第7實施形態，將I n G a A 1 Ρ系與 Z n S e系之結晶成長法雖然分別分爲Μ〇V C D法與 Μ B E法，但是也可以統一使用Μ B E法。即使於第6、第7實施形態之材料系時，與實施形態1同樣將2個發光層分別以另外元件基板形成之後，也可以加以接著成一體本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n n ϋ ϋ n He n ϋ n n I · n af-i « (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) » . -28- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 B7__ 五、發明說明（26 ) (第8實施形態）於以下之第8〜第1 1實施形態，將說明例如第1 1 圖所示，將雙異質構造之半導體疊層體2，接著於G a N 系半導體發光元件1之光取出面或與其對向面一部之裝置。按，於以下之實施形態，將關於製造方法之詳細說明省略之。第1 1圖係表示關於本發明之第8實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。對應於第1實施形態（第1 圖）構成部分，標示有相同符號。白色半導體發光裝置係由：因電流注入放射藍色發光E 1之半導體發光元件1，與由此藍色發光所激勵以放射黃色;發光E 2之半導體疊層體2所構成。這些發光，係從第1 1圖就可淸楚，從圖中上側取出。首先，就關於半導體發光元件1說明如下。在藍寶石基板1 0 4之圖中下側之面上，依序形成緩衝層1 0 5、 η型G a N貼合層1 0 6、· I n G a A 1 N活性層 > l〇7a 、p型AlGaN貼合層1〇8 、P型GaN接觸層109。於此，此疊層層104〜109之厚度爲數 vm，藍寶石基板10 4之厚度雖然爲數百//m，但是，於第1圖爲了說明疊層層1 0 4〜1 0 9，改變其倍率表示。：從上述，I n G a A 1 N活性層1 〇 7 a所放射光線之波長，係調整活性層之I η、A 1之組成比，以放射藍色發光E 1之構成。於此，也可以將A 1組成視爲0而成本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）丨丨者丨.裝·— (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) 訂· _·»· -29- 497277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7___五、發明說明（27 ) 爲I n G a N。又，此活性層1 〇 7 a之厚度成爲具有1 n m〜1 0 nm左右之薄膜之單一量子井構造或多重量子井構造就可實現高亮度。在此活性層1 〇 7 a ,係從形成於η型G a N貼合層1 〇 6之η側電極1 1 1，與形成於 ρ型G a Ν接觸層1 〇 9之ρ側電極1 1 0注入電流。於此，P側電極1 1 〇與η側電極1 1 1，係從活性層 1 0 7 a成爲反射藍色發光之反射率高之材料Ν 1 / A u、T i / A 1較佳。藉成爲這樣，將從活·性層 1 0 7 a放射於圖中下側之藍色發光E 1，在p側電極 1 1 0、η側電極1 1 1反射，就可從圖中上側之光取出面取出。按，於圖中，如ρ側電極1 1 〇、η側電極 1 1 1以斜線所示之部分，係表示具有反射藍色發光Ε 1 、黃色發光Ε 2性質之部分。茲就關於半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2 係將I nGaA 1 Ρ發光層1〇2 c成爲由ρ型 I nGaA 1 P 貼合層 l〇2b 及 η 型 I nGaA 1 P 貼合層1 0 2 a挾住之構造。發光層1 0 2 c係調整 InGaAlP之3屬元素In、Ga 、A1之組成比，放射黃色發光E 2者所構成。發光唐1 〇 2之厚度係1 n m〜1 〇 μ m較佳。亦即，倘若將發光層1 0 2 c由1 nm〜數十nm之薄膜所成之單一量子井構造或多重量子井構造時黃色發光之發光效率就變高而增加黃色發光之強度，又，若將發光層1 0 2 c厚度成爲數十nm〜1 0 之單層膜或多層 (請先閱讀背面之注意女 --裝--- 1再填寫本頁)

I ¾. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -30- 497277 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（28 ) 膜時，藍色發光之吸收效率就變高而增加黃色發光之強度。此發光層1 0 2 C兩側之2個貼合層1 〇 2 a及 1 〇 2 b，係頻帶間隙爲較發光層1 〇 2 c爲大。亦即，半導體疊層體2係成爲雙異質構造。因藉成爲這種雙異質構造，就不能將從半導體發光元件1之藍色發光E 1所產生之電子、正孔有效地封閉於發光層1 0 2 c內，致使黃色發光E2之發光效率變高，而增加黃色發光E2之發光亮度。又，若成爲這種雙異質構造時，即使將發光層 1〇2 c成爲單層膜，黃色發光E 2之發光亮度也會變高。於此，如本實施形態，藉將挾住發光層1 0 2 c之貼合層成爲P型與η型，發光層1 0 2 c之黃色發光E 2強度可更加增加。此係由本發明人之實1驗所得到之結果，其理由可解析爲因內部電場而吸收效率增加所致。又，也可將貼合層10 2 a及10 2 b使其不摻雜（undope)。像這樣成爲不摻雜時，發光層1 〇 2 c之結晶性就提升，亦即發光層1 0 2 c之非發光中·心就減少，而增加在發光層 > 1 0 2 C之黃色發光E 2強度。如第11圖之裝置，若使用雙異質構造之半導體疊層體2時，將半導體疊層體2面積成爲藍寶石基板10 4之圖中上側之面積之1 / 3〜2 / 3爲有效。亦即，如上述，若將半導體疊層體2成爲雙異質構造時，因η型貼合層 1 0 2 a將吸收藍色發光Ε 1，所;以，藍色發光Ε 1之強度將減少。因此，將半導體疊層體2成爲雙異質構造，並 £，將半導體疊層體2面積成爲與圖中上側面積相同時， (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) -—裝

kST · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -31 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A7 B7_ 五、發明說明（29 ) 黃色發光E 2就變太強，而白色發光之色調將近於黃色。於是，將半導體疊層體2面積，成爲藍寶石基板面積之丄/ 3〜2 / 3時，就可得到均衡良好之白色發光。上述之P型貼合層1 〇 2 b厚度較佳爲3 0 0 n m以下，更佳爲lOOnm以下。因這p型貼合層102b具有吸收藍色發光E 1之性質，所以，：若p型貼合層 102b太厚時，因激勵發光層i〇2c之藍色發光E1 會減少所致。與此相對，η型貼合層1 〇 2 a，因對於黃色發光E 2具有透光性，所以也可視其需要增厚。此半導體疊層體2，係如第1 1圖所示，接著於半導體發光元件1之藍寶石基板1 0 4之圖中上側一部。此半導體疊層體2，係例如在G a A s基板上依序形成η型貼合層l〇2a 、發光層l〇2c 、ρ型貼合層l〇2b之後，藉在惰性氣體中從4 6 0 °C到7 .5 0 °C進行熱處理在藍寶石基板1 0 4之圖中上側接著p型貼合層1 0 2 b，蝕刻去除G a A s基板即可形成。： > 如以上所說明，於半導體發光元件1與半導體疊層體 2，從半導體發光元件1之活性層1 〇 4放射藍色發光 E 1，此藍色發光E 1之一部射入於半導體疊層體2，藉此所射入之藍色發光E1激勵半導體疊層體2之發光層 1〇2 c，而從發光層1 〇 2放射黃色發光E 2。像适樣，由來自活性層107之藍色發光E1與來自發光層 1〇2 c之黃色發光E 2就可實現白色發光。茲使用此白色發光使用第1 2圖之色度圖再詳細說明本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）; " -32 - ------2----r----裝--- (請先閱讀背面之注意填寫本頁) 訂· 497277 A7 _B7____ 五、發明說明（30 ) 如下。第1 2圖係國際照明委員會（c I E )所規定之 X y色度圖。如第1 1圖之半導體發光元件1之活性層 1〇7 a之I n G a A 1 N活性層之發光波長，係如第 1 2圖左側所示，可變成從3 8 (T n m到5 0 0 n m。又，如半導體疊層體2之發光層102c之InGaAlP 發光層之發光波長，係如第1 2圖之右側所示，可變成從 5 4 0 n m到7 5 0 n m。於此，例如，若欲混色 I n G a A 1 N活性層之波長4 7 6 n m之藍色發光，與 InGaA1P發光層之波長578nm之黃色發光時，設想連結圖中之左下之b 1 ue領域之4 7 6之白圓，與圖中之右上之y e 11 〇 w領域之5 7 8白圓之直線。於是，就可曉得此直線就通過白色之領域whhe。像這樣，從第1 2圖，由於來自半導體發光元件1之藍色發光E1,與來自半導體疊層體2之黃色發光E 2之混色就曉得可實現白色發光又，同樣地，從第1 2.圖就可曉得，將 I n G a A 1 N活性層1 〇 7 a之發光波長成爲4 9 5 nm，將InGaAlP發光層l〇2c之發光波長成爲 7 5 0 n m ,由於藍綠發光與紅色發光之混色也可實現白色發光。以上所說明，於第i 1圖之半導體發光元件，可減少各元件之色調偏差。此係半導體疊層體2之膜厚、組成、其他特性、面積等爲與熒光體相異，各元件幾乎不發生偏差所致。亦即，半導體疊層體2係使用於半導體元件之製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）請先閱讀背面之注意

I 填寫本頁經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33- 497277 A7 B7 五、發明說明（31 ) 造所一般使用之劃一性量產製程，膜厚、組成、其他特性幾乎不會發生偏差地以良好之再現性製造，並且，可容易地加工成同一面積。並且，因半導體疊層體2之膜厚、組成、其他特性、面積等爲依各元件變成均勻，由於來自半導體發光元件1之藍色發光E1,與來自半導體疊層體2 之黃色發光E 2之比率依各元件不會發生偏差，依各元件其色調就不會發生偏差。又，於第1 1圖之半導體發光;元件，係藉改變半導體疊層體2之面積，就可容易調整色調。藉此，例如，由於某種原因即使半導體疊層體2之發光效率發生偏差時，也可簡單地調整色調。例如，若半導體疊層體2之發光效率變低時，將半導體疊層體2之面積擴大即可。又，視其需要欲改變白外發光之色調時，如上述藉改變半導體疊層體2之面積，就可容易進行。例如，作爲顯示用之元件需要近於藍色色調之白色元件時，減少黃色發光之半導體疊層體2之面積即可。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------U----1----___ (請先閱讀背面之注意填寫本頁) 並且，於第11圖之半導體發光元件，係可較以往之元件提升發光亮度。亦即，於第Γ1圖之元件，只將半導體疊層體2形成於光取出面之一部，所以不通過變成波長變換領域之半導體疊層體2之藍色發光，亦即可利用從半導體發光元件1之亮度高之直接藍色發光，所以可提高發光亮度。 (第9實施形態）本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -34- 497277 A7 __________B7_ 五、發明說明（32 ) 桌9實施形態與第8實施形態不同點之一，係從第 1 3圖就可淸楚，將光取出面位於p型接觸層1 0 9側之 i占。第1 3圖係表示關於本發明之第9實施形態之白色半導體發光裝置之剖面圖。與第8實施形態（第1 1圖）同樣，由電流注入從活性層1 〇 7放射藍色發光E 1之半導體發光元件1，與因這藍色發光E 1所激勵將從發光層 1〇2放射黃色發光E 2之半導體疊層體2構成白色半導體發光裝置。這些發光，係從圖中上側之光取出面取出。首先，半導體發光元件1之構造，係與第1實施形態 (第1圖）基本上爲同一，省略其詳細說明。茲關於半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2係將由InAlP/InGaAl多層膜發光層102，成爲以P型G a A 1 P貼合膜1 0 2 b，與η型 I n G a A 1貼合層1 0 2 a所挾住之構造。並且，此η 型貼合層1 0 2 a下側，形成有反射從發光層1 0 2之黃 > 色發光之反射膜1 2 0。此反射膜係由A 1 、A g、A u 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------ί----L _ 裝--- (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) ,1¾. 、Cu所成之金屬膜或其合金，可將厚度成爲0 · l//m 〜1 0 “ m。藉成爲這樣，就可將;從發光層1 0 2放射於圖中下側之黃色發光E 2，以反射膜1 2 0反射，可從光取出面取出。像這樣所構成之半導體疊層體2，係接著於半導體發光元件1之藍寶石基板1 0 4之圖中下側之面（第2面）之一部。如本實施形態，即使將光取出面成爲位於P型接觸層本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -35- 497277 A7 _____B7 __ 五、發明說明（33 ) 1 0 9，也可得到與第8實施形態同樣之效果。 (第1 0實施形態）第1 0實施形態與第9實施形態（第1 3圖）相異之點之一，係從第1 4圖就可淸楚，將半導體疊層體2形成於圖中上側之光取出面側之點。第1 4圖係表示關於本發明之第1 〇實施形態之白色半導體發光元裝置之剖面圖。與第9實施形態（第1 3圖 )同樣，以電流注入從活性層1 〇 7放射藍色發光E 1之半導體發光元件1，與由此藍色發光E 1所激勵從發光層 1 0 2放射黃色發光E 2之半導體疊層體2 ,以構成白色半導體發光裝置。從此元件之發光，係從第1 4圖就可淸楚，從圖中上側之光取出面取出。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製茲關於半導體發光元件1說明如下。半導體發光元件 1與第9實施形態（第1 3圖）不:同之點之一，係在藍寶石基板1 0 4下側，形成有從活性層1 0 7之藍色發光 E 1及發光層1 〇 2之黃色發光E 2所反射之反射膜 1 2 0。此反射膜係由A 1 、A g、A u、C u所成之金屬膜或其合金，可將厚度成爲〇 . l//m〜10//m。藉成爲如此，從活性層1 0 7放射於圖中下側之藍色發光 E 1，及從發光層1 0 2放射於圖中下側之黃色發光E 2 以反射膜1 2 0反射，就可從圖中上側之光取出面取出。其他主要構造，係與第9實施形態（第9圖）相同。茲就半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2係與本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -36- 497277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明說明（34 ) 第9實施形態相同，將由I n A 1 P / I n G a A 1 P多層膜所成之發光層1 Ο 2，成爲以p型I n G a A 1 P貼合層102b，與n型InGaA.IP貼合層l〇2a所挾住之構造。此半導體暨層體2 ^係接著於半導體發光元件1之P側透明電極1 1 〇 a上。進行此接著時，與第8 實施形態同樣，在惰性氣體中進行熱處理。但是，若依據本發明之實驗，此半導體疊層體2之接著溫度，係與屬於第8實施形態之元件之接著溫度之4 6 0 °C〜7 5 0 °C相異，可成爲150 °C〜450 °C。亦即，若依據本發明之實驗，在透明電極10 9上接著半導體疊層體2時，與接著於藍寶石基板1 0 4時相較即使以低溫接著，曉得了與在高溫接著變成同等之接著強度。如本實施形態之半導體發光元^牛，將半導體疊層體2 即使形成於光取出面側之透明電極1 1 0 a上，也可得到與第9實施形態及第8實施·形態同樣之效果。又，於本實施形態之半導體發光元件，係在透明電極 > 1 1 0 a上接著半導體疊層體2，所以可利用透明電極 1 1 0 a之反射，可更加有效地從發光層1 0 2取出黃色發光。 (第1 1實施形態）第1 1實施形態與第8實施形態（第1 1圖）不同之點，係從第1 5圖就可淸楚，使用η型G a N基板 4〇4n將η側電極111設於基板404η上，並且， (請先閱讀背面之注意+ •裝--- 1再填寫本頁) έί· -飯· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - 37- 497277 A7 ___ B7 _ 五、發明說明（35 ) 在半導體疊層體2設低通濾光器1 3 0之點。第1 5圖係表示關於本發明之第1 1實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。與第8實施形態（第1 1 圖）同樣，由於電流注入從活性層1 0 7放射藍色發光 E 1之半導體發光元件1，與由此藍色發光E 1所激勵而從發光層1 0 2放射黃色發光E 2 _^之半導體疊層體2 ,係構成白色半導體發光裝置。從此元件之發光，係從圖中上側之光取出面取出。茲就半導體發光元件1說明如下。在η型G a N基板 4〇4n之圖中下側之面上，依序形成有η型.A 1 GaN 緩衝層1〇5 η 、η型G a N貼合層1〇6 、G a N / I nGaN多重井構造之活性層1 〇7、P型A 1 GaN 貼合層1 0 8、p型G a N接觸層1 〇 9。於此活性層 10 7，係從形成於η型GaN基板404η之Τι/ A 1等所成之η側電極1 1 1 、與形成於ρ型G a Ν接觸層1 0 9上之N 1 / A u等所成之p側電極1 1 0注入電流。像這樣，於第1 5圖之元件係從設於基板4 0 4 η之 η側電極1 1 1經由緩衝層1 0 5 ri在活性層1 0 7注入電流，所以作爲緩衝層1 0 5 η，如上述使用η型之 A 1 G a Ν。茲就半導體疊層體2說明如下。半導體疊層體2係成爲以由I nA 1 Ρ/Ί nGaA 1 P多重層所成之發光層 10 2, P型InGaAl貼合層l〇2b及η型 I n G a A 1 Ρ貼合層1 0 2 a所挾住之構造。除此之外本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱背面之注意 I· % _ 寫裳頁訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 38- 497277 A7 B7_ 五、發明說明（36) ，第1 5圖之元件，在半導體疊層體2設有低通濾光器 1 3 0。此低通濾光器1 3 0，係如第1 6圖所示，從發光層1 0 2對於黃色發光E 2之反射率爲高，對於從活性層1 0 7之藍色發光E 1之反射率變低。亦即，低通濾光器1 3 0係反射從發光層1 〇 2之黃色發光E 2，具有將從活性層1 0 7透過藍色發光E 1之性質。半導體疊層體 2係與第8實施形態（第1 1圖）同樣，接著於半導體發光元件1之基板4 0 4 η之圖中上側（第2面側）。如本實施形態之元件，作爲基板使用η型G a Ν基板 4 0 4 η時，除了具有與第8實施形態之元件同樣效果之外，並且，將包含活性層1 〇 7之1結晶成長層1 0 5 η〜 1〇9與基板4 0 4 η之格子不整合之變形就變少，可實現高可靠性之發光元件。又，設如本實施形態之低通濾光器1 3 0時就可有效地取出來自發光層1 0 7之黃色發光，可更加提高亮度。於以上所說明之第1 1實施形態，係作爲基板雖然使身用η型G a Ν基板4 0 4 η，但是，如第4實施形態，也可使用η型S 1 C基板。若使用此η型S i C基板時，就可實現散熱特性良好，即使於超過8 0 °C之高溫也不會降低亮度之元件。， (第1 2實施形態）於以下之第1 2、第1 3之實施形態，係關聯於本發明，就色調偏差少之其他白色半導體發光裝置說明如下。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝 >aj- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 Α7 Β7 五、發明說明（37 ) 第1 2實施形態係如第1 7圖所不，在活性層1 〇 7 之一部，裝設離子注入領域8 0 9爲其特徵之一 ° 第1 7圖係表示本發明之第1 2實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模式圖。在監寶石基板1 〇 4圖中下側f 之面上，依序形成有緩衝層1 0 5、n型G a N貼合層 1〇6、G a N/I n GN多重量子井構造之活性層 1〇7 、ρ型A 1 GaN貼合層1〇8 、ρ型GaN接觸層1〇9 。本實施形態之元件之特徵之一，係設有離子注入領域 8〇9，在活性層1 0 7之一部形成有注入離子之領域。此離子注入領域8 0 9之離子，係在活性層1 〇 7形成發光中心，吸收藍色發光E 1而放射:黃色發光E 2。並且，於第1 7圖之元件，係從活性層1 〇 7之藍色發光E 1，與從離子注入領域8 0 9之黃色發光E 2，以實現白色發光。這些發光係從圖中上側之光取出面取出。在上述活性層1 0 7，·從η型貼合層1 0 6所形成之 > η側電極1 1 1 、與形成於ρ型接觸層1 0 9 I ◦ ρ側電極1 1 0注入電流。於此，ρ側電極1 1 0與η側電極 1 1 1，將變成反射藍色發光及黃色發光之反射率高材料之A u / Ν 1 、Τ 1 / A 1較佳。藉成爲這樣，將從活性層1 0 7向下側放射之藍色發光E 1 、及從離子注入領域 8〇9向下側放射之黃色發光E 2 ;等，在P側電極1 1 0 、η側電極1 1 1反射，從圖中上側之光取出面取出。第17圖之半導體發光元件，係可將各元件之色調偏本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) 裝訂_ -40- 497277 A7 ___B7 _ 五、發明說明（38) 差減少◦此係因離子注入領域8 0 9之離子濃度或注入領域爲依各元件幾乎不會發生偏差所致。亦即，離子注入係由製造半導體發光元件一般所使用之劃一性製程就可用高再現性進行，所以，離子注入領域8 0 9之離子濃度或注入領域將依各元件變成均勻。並且，藉此，來自活性層 1 0 7之藍色發光E 1 、與來自離子注入領域8 0 9之黃色發光E 2之比率依各元件不會發生偏差。因此，依各元件色調爲不會發生偏差。又，於第1 7圖之元件，係即使由於某種原因致使活性層8 0 9之發光效率變化時，因藍色發光E 1與黃色發光E 2之比率爲相同，所以色調不i會發生偏差。例如，活性層1 0 7之發光效率由於某種原因而變低，藍色發光 E 1與黃色發光E 2都以相同比例變弱，但是因藍色發光 E 1與黃色發光E 2比率爲相同，所以色調不會發生偏差。像這樣，於第1 7圖之元件係可使色調之偏差變成極低〇 * 又，於第1 7圖之半導體發光元件，因藉改變離子注入領域8 0 9之面積，就可容易調整色調。藉此，視其需要，就可容易改變白色發光之色調。例如，作爲顯示用之元件需要近於藍色色調之白色時，減少離子注入領域 8 0 9之面積即可。 ’ 並且，於第1 7圖之半導體發光元件，係較以往之元件可增加發光亮度。亦即，於第1 7圖之元件，可直接利用來自半導體發光元件1之發光，可增加發光亮度本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 1 ;裝--- :填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -41 - 497277 A7 B7 五、發明說明（39) (第1 3實施例） (請先閱讀背面之注意事If再填寫本頁) .第1 3之實施形態，係如第1 8圖所示，將放射黃色發光E 2之熒光體9 0 3，形成於反射板9 0 2之一部爲其特徵之一。，第1 3圖係表示關於本發明之第1 3實施形態之白色半導體發光裝置之剖面模.式圖。半導體發光元件係由：放射藍色發光E 1之半導體發光元件1、與反射此半導體發光元件1之藍色發光E 1之反射板9 0 2、與塗布於反射板9 0 2之反射面一部之藍色發光E 1變換波長而黃色發光E 2之熒光體9 0 3所構成。半導體發光元件1與.反射板9 0 2，係使用塑模樹脂9 0 4形成爲一體。於此，半導體發光元件1係例如可使用第9實施形態（第1 3圖）之半導體發光元件。又，作爲熒光體9 0 3，例如，可使用YAG : Ce。此熒光體903係在反射板902之反射面之一部以薄且寬地被塗> 布。於第1 8圖之元件，係由：來自半導體發光兀件1之藍色發光E 1 、與由反射面9 0 2所反射之藍色發光E 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、與來自熒光體9 0 3之黃色發光E 2來實現白色發光。第1 8圖之元件，係可減少各元件之色調偏差，此係依下述理由所致。首先，塗布熒光體9 0 3之熒光體領域之面積係各元件幾乎不會發生偏差。亦即，因反射板9 0 2之表面爲平坦，所以，容易調整面積，依熒光1體領域之面積各元件幾本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497277 A7 B7 ___ 五、發明說明（40) 乎不會發生偏差。接著，塗布熒光體9 0 3之熒光體領域之面積以相同變化體積時，亦即即使熒光體領域之厚度變化時，各元件之色調偏差爲少。亦即，在熒光體領域之熒光體9 0 3將藍色發光E 1變換爲黃色發光E 2之變換效率所以變高係近於半導體發光元件9 0 0部分之熒光體，亦即，位於熒光體領域表面附近之熒光體9 0 3，即使熒光體領域之厚度發生變化，位於熒光體領域之表面附近之變換效率爲高之熒光體9 0 3之量爲不改變，只有變換效率低之熒光體 9 0 3之量發生變化而已。像這樣，熒光體領域之厚度即使發生變化，大爲受到黃色發光E 2強度之變換效率爲高之熒光體9 0 3之量幾乎不會變化。因此，即使熒光體厚度發生變化，對於黃色發光E 2之強度影響爲少，色調之變化爲少。像這樣，於第1 8圖之半導體發光元件，係可減少各元件之色調偏差。 · > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------l·---：----裝—— (請先閱讀背面之注意事^:填寫本頁) 又，於第1 8圖之半導體發光元件，藉改變塗布熒光體9 0 3之熒光體領域之面積，就:可容易調整色調。藉此，例如，即使熒光體9 0 3之變換效率發生變化時，也可簡單地調整色調。例如，若熒光體9 0 3之變換效率變低時，只要擴大熒光體領域之面積即可。又，於第1 8圖之元件，係藉改變塗布熒光體9 0 3 之熒光體領域之面積，就可容易調整色調。藉此，視其需要，就可改變白色發光之色調。例如，作爲顯示用之元件本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐) -43- 497277 A7 B7 五、發明說明（41 ) ，需要近於藍色色調之白色元件時，只要減少熒光體領域之面積即可。又，於第18圖之半導體發光元件，因在反射板塗布熒光體，所以可容易調整視野角。並且，於第18圖之半導體發光元件，可較以往之元件更加提高發光亮度。亦即，於第1 1 8圖之元件，可利用來自半導體發光元件之直接發光，並且，藉薄且寬塗布熒光體就可提高熒光體9 0 3之變換效率，所以可提高發光亮度。圖式之簡單說明第1圖係本發明之第1實施形態之半導體發光裝置之剖面模式圖。第2圖係表示本發明之第1實施形態之半導體發光裝置之製造方法之圖。第3圖係表示本發明之第1實施形態之半導體發光裝置之製造方法之圖。第4圖係本發明之第2實施形態之半導體發光裝置之剖面模式圖。第5圖係本發明之第3實施形態之半導體發光裝置之剖面模式圖。第6圖係表示本發明之第3實施形態之半導體發光裝 ίΜ之製造方法之圖。第7圖係本發明之第4實施形態之半導體發光裝置之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----rill·— i.I — (請先閱讀背面之注意再填寫本頁) >al·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -44 - 497277 A7 ____B7五、發明說明（42) 剖面模式圖0 裝光發體導半之態形施實 5 第之明發本係。圖圖 8 式第模面剖之之置裝光發體導半之態形施實 6 第之明發本係。圖圖 9 式第模面剖置裝光發匿導半之態形施實 7 第之明發本係。圖圖 ο 式 1 模第面剖之置裝光發導半之態形施實 8 第之明發本係。圖圖 1 式 1 模第面剖之體 Ε 導 I 半 C 之C 態會形員施委實明 8 照第際之國明，發圖本度明色說之來用用所係度圖色 2 之之 1 置定第裝制光所發 }

圖度色 y X 置裝光發體導半之態. 形施實 9 第之明發本係。圖圖 3 式 1 模第面 •πϋ 咅之裝光發體導半之態形施實 ο Γ—I 第. 之明發本。係圖圖式 4 模 1 面第剖之置 ------l·---*裝—— (請先閱讀背面之注意事 1R：填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第之明發本。係圖圖式 5 模 1 面第剖之置裝光發導半之態形施實發疆導半之態形施實 r—i IX 第〇之圖明之發[4 本特示器表光係爐圖通 6 低 1 之第置裝光裝光發澧導半之態形施實 2 r-H 第之明發本。係圖圖式 7 模 1 面第剖之置 3 r—Η 第之明發本。係圖圖式 8 模 1 面第剖之置裝光發體導半之態形施本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) -45- 497277 A7 _B7 五、發明說明（43 ) 主要元件對照表 E 1 藍色發光 E 2、 1〇2 黃色發光 1 半導體發光元件 2 半導體疊層體 1 0 4 藍寶石基板 1 0 6 η型GaN貼合層 8 p型AlGaN貼合層 1 η側電極 9 ρ型接觸層〇a ρ型透明電極〇 ρ側電極〇1 0 3 〇5 12 〇1 〇4 〇2 1 G a A s基板 3 I n A 1 P貼合層 5 緩衝層 2 G a A s帽蓋層 > 1 S i〇2保護膜經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第1發光層第2發光層 305 第2ΙηΑ1Ρ貼合層 306 氧化膜 E 3 紅色發光 1 0 7 M Q W 層 120 反射膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -46- 497277 A7 B7 〇五、發明說明（44) 低通濾光器 -----U----1 I 裝--- (請先閱讀背面之注意:填寫本頁) 訂！，解經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -47-

Claims

497277 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 1 · 一種半導體發光裝置，其特徵爲，具有： 1個半導體發光元件（包括因電流注入以放射第1波長之光之活性層），與至少1個半導體疊層體（包括接著於上述半導體發光元件，由上述第1波長所激勵以放射第2波長之光之活性層），混合上述第1波長之光，與上述第2波長之光而輸出〇 2 .如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中上述活性層爲G a N系活性層，上述發光層爲 InGaAlP系發光層。 3 .如申請專利圍弟2項之半導體發光裝置，其中上述活性層爲放射藍色發光之G a : Ν系活性層，上述發光層爲從上述活性層所放射之藍色發光所激勵以放射黃色發光之I n G a A 1 P系發光層。 4 .如申請專利範圍第1項之半導體發光裝置，其中上述半導體疊層體，爲具有：由上述第1波長所激勵以放射上述第2波長之光之第1發光層，與由上述第1波長之光及上述第2波長之光所激勵以放出第3波長之光之第2 發光層。 5 ·如申請專利範圍第4項之半導體發光裝置，其中上述活性層爲放射藍色發光之G a N系活性層，上述第1發光層爲由上述活性;層所輸出之藍色發光所激勵以放射綠色發光之第1 I n G a A i P系及發光層， (請先閱讀背面之注意事裝· —— 填寫本頁) 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -48 - 497277 A8 B8 C8 _____D8 六、申請專利範圍上述第2發光層爲由上述藍色發光及綠色發光所激勵以放射紅色發光之第2 I n G a A 1 P發光層。 6 ·如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中 _.匕述發光層爲I nA 1 P/I nGaA 1 P多層膜之發光層。 7·如申請專利範圍第6項之半導體發光裝置，其中上述半導體疊層體，爲具有：將上述發光層以 I n G a A 1 P系貼合層，與G a A s基板所挾住之構造，上述半導體疊層體之上述I n G a A 1 P系貼合層側，爲接著於與上述半導體發光元件之光取出面相向之面。 8 .如申請專利範圍第6項之半導體發光裝置，其中上述半導體疊層體爲具有將上述發光層以I nGaA 1 P 系貼合層，與保護膜所挾住之構造，，上述半導體疊層體之上述I n G a A 1 P系貼合層側，爲接著於上述半導體發光元件。 9 ·如申請專利範圍第6項之半導體發光裝置，其中 > 上述半導體疊層體爲將上述發光層具有，以 I n G a A 1 P系貼合層，與對於從上述發光層所放射之第2波長之光具有透光性之基板所挾住之構造，上述半導體疊層體之上述I nGaA 1 P系貼合層側，爲接著於上述半導體發光元件。 1 0 .如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中上述活性層爲G a N / I n G a N多重量子井構造之活性層。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事 ^ I --- :填寫本頁) 汀· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -49- 497277 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 11.如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件係具有：具有互相相向之第1及第 2面之基板，與形成於上述基板之;第1面上之緩衝層，與形成於上述緩衝層上之第1導電型G a N系貼合層，與形成於上述第1導電型G a N系貼合層之活性層，與形成於上述活性層上之第2導電型G a N系貼合層。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件係具有：具有互相相向之第1及第2面之藍寶石基板，與形成於上述藍寶石基板之第1面之緩衝層，與形成於上述緩衝層上之η型G a N系貼合層，與形成於上述η型G a N系貼合層上之活性層，與形成於上述活性層上之P型G a N系貼合層，與形成於上述p 型G a N系貼合層上之P型G a N:系接觸層，與形成於上述p型G a N系接觸層上之p型電極，與形成於由蝕刻所露出之上述η型G a N系貼合層上之η型電極。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之半導體發光裝置， > 其中上述半導體發光元件係具有：具有互相相向之第1及第2面之η型半導體基板，與形成於上述基板之第1面上之緩衝層，與形成於上述緩衝層上之π型G a Ν系貼合層，與形成於上述η型G a N系貼合層之活性層，與形成於上述活性層上之P型G a N系貼合層，與形成於上述p型 GaN系貼合層上之ρ型GaN接觸層，與形成於上述p 型G a N接觸層之透明P側電極，而構成爲從上述P型 G a N接觸層側取出光，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 1 丨裝--- :填寫本頁) II- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π -50- 497277 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍上述半導體疊層體爲具有：具有互相相向之第1及第 2面之η型G a A s基板，形成於上述η型G a A s基板 Z上述桌1面上之η型I nA 1 P/I nGaA 1 P多重膜之發光層，與形成於上述發光層上之η型 ί nGaA 1 Ρ系貼合層，與形成於上述η型GaAs基板之上述第2面上之η側電極，上述半導體疊層體之上述η型I ηΑ 1 Ρ系貼合層，爲接著於上述半導體發光元件之上述η型半導體基板之上述第2面。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之半導體發光裝置，其中上述述η型半導體基板爲從η型GaN、η型S i C 、η型S 1中所選擇者。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1;項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件爲具有：具有互相相向之第1及第2面之基板，與形成於上述基板之第1面上之緩衝層，與形成於上述緩衝層上之第1導電型G a N系貼合層，與 > 形成於上述第1導電型G a N系貼合層上之活性層，與形成於上述活性層上之第2導電型G a N系貼合層，與形成於上述第2導電型G a N系貼合層上之第2導電型接觸層，而構成爲由上述第2導電型G a N系接觸層側取出光，上述半導體疊層體爲接著於上述基板之第2面。 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件爲具有：具有互相相向之第1及第2面之基板，與形成於上述基板之第1面上之緩衝層，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 1 裝--- Γ填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -51 - 497277 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍與形成於上述緩衝層上之第1導電型G a N系貼合層，與形成於上述第1導電型G a N系貼合層上之活性層，與形成於上述活性層上之第2導電型G: a N系貼合層，與形成於上述第2導電型G a N系貼合層上之第2導電型G a N 系接觸層，而構成爲由上述第2面取出光，上述半導體β層體爲接著於上述基板之上述第2面上 (請先閱讀背面之注意事 1 應、 17·—種半導體發光裝置，其特徵爲，具有： G a A s基板，與 I n G a A 1 P系發光層（形成於上述G a A s基板 .波長之光所激勵以放射第2波長），與β#\ 塞爾.胁（形成於上述I nGaA 1 Ρ系發光層$

-裝i 3填寫本頁) 訂- 與經濟部智慧財產局員工消費合作社印製愁、 Z n C d S e系活性層（形塽於上述緩衝層y\由電流注入以放射上述第1波長之/光^ )，混合上述桌1波長之光'與上述第2波長之光而輸出 1 8 · —種半導體發光裝置之製造方法，其係具有下列工程：半導體發光元件形成工程（具有形成包含在第1基板上由電流注入以放射第1 <·姨彳释之光之活性層之半導體層，形成半導體發光元件之工iVA);及 V、，;:::、；半導體疊層體形成工程^」具有形成包含在第2基板上由上述第1波長之光所激勵以放射第2波長之光之發光層本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -52- 497277 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍之半導體層以形成半導體疊層體之工:程及接著工程（具有1上述半導體發光元评與上述半導體疊層體成爲一體之1¾ I I--I I 1«.---*111 ^^ --- (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) Ά义、。 1 9 .如申請專利範崮、、寒’ 1 8項之半導體發光裝置之製造方法，其中上述活性層爲G a n系活性層，上述發光層爲InGaAlP系發光層。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之丰導體發光裝置之製造方法，其中上述半導體發光元件形成工程，爲具有：在上述第1基板上形成緩衝層之工程，與在上述緩衝層上形成第1導電型G a N系貼合層之工程，與在上述第 1導電型G a N系貼合層上形成上述活性層之工程，與在上述活性層上形成第2導電型G a N系貼合層之工程，上述半導體疊層體形成工程爲:具有：在上述第2基板上形成上述發光層之工程，與在上述發光層上形成 I n G a A 1 P系貼合層之工程，上述接著工程爲具有.：接著上述半導體發光元件，與 > 上述半導體豐層體之上述I n G a A 1 P系貼合層成爲—-體化之工程。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之半導體發光裝置之製造方法，其中上述發光層爲I n G a A 1 P/ I nGaA 1 P多層膜之發光層，上述接著工程後，並且，具有：第2基板去除工程（具有^去除上述第2基板以露出上乂述InGaAlP系發光層之工撞>、）:::：；及本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -53- 497277 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍保護膜形成工程（具有藉去除上述第2基板之工程在形所露出之上述I nGaA 1 P系發光層形成保護膜之如申請專利範圍第2 0項之半導體發光裝置之製造方法，其中上述發光層爲I nGaA 1 P/ I nGa A 1 P多層膜之發光層，上述接著工程後，並且，具有： ‘ 第2基板去除工程（具有去除上述第2基板以露出上述發光層之工程；^);及第3基板接著工:程（具有在藉上述第2基板去除工程所露出之上述I n G a A 1 P系發光層接著對於從上述活性層所放射之上述第1波長之光及從上述發光..層‘·:所放射之上述第2波長之光具有透明光性之第3基板之工。 2 3 · —種半導體發光裝置之製造方法，其係v具有下列工程：形成InGaAlP系發光層之工程：在GaAs基板上由藍色發光所激勵以放射黃色發光，及形成緩衝層之工程：在上述I n G a A 1 P系發光層上，形成Z n C d S e系活性層之工程：在上述緩衝層上由電流注入放射上述藍色而發光。 2 4 ·如申請專利範圍第2項之半導體發光裝置，其中上述半導體疊層體，爲具有：將上述發光層，以第1 I nGaA 1 P系貼合層，與第2 I nGaA 1 P系貼合本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^填寫本頁) -裝經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -54 - 497277 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍層所挾住構造，上述半導體疊層體之上述第2 I n G a A 1 P系貼合層側，爲接著於上述半導體發光元件。 2 5 ·如申請專利範圍第丨丨項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件爲具有：具有互相相向之第1及第2面之η型半導體基板，與形成於上述n型半導體基板之第1面上之緩衝層，與形成於上述緩衝層上之η型 G a Ν系貼合層，與形成於上述η型G a Ν系貼合層上之活性層，與形成於上述活性層上之p型G a N系貼合層，與形成於p型G a N系貼合層上之p型G a N系接觸層，與形成於上述p型G a N系接觸層上之透明之p型電極，與形成於上述η型半導體基板之上述第2面上之η側電極〇 : 2 6 ·如申請專利範圍第1 1項之半導體發光裝置，其中上述半導體發光元件爲具有：具有互相相向之第1及第2面之基板，與形成於上述基板之第1面上之緩衝層， > 與形成於上述緩衝層上之第1導電型G a Ν系貼合層，與形成於上述第1導電型G a N系貼合層上之活性層，與形成在上述活性層上之活性層，與形成於上述活性層上之第 2導電型GaN系貼合層，與形成於上述第2導電型 G a N系貼合層上之第2導電型G a N系接觸層，而構成爲從上述第2導電型G a N系接觸層側取出光，上述半導體疊層體爲接著於上述基板之上述第2導電型G a N系接觸層上。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复) ~ -55 - (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -裝訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497277 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 7 .如申請專利範圍第2 〇項之半導體發光裝置之製造方法，其中上述半導體疊層體形成工程爲具有：在作爲上述第2基板之G a A s基板上形成桌1 I n G a A 1 P系貼合層之工程，與在上述第1 I riGaA 1 P系貼合層上形成上述發光層之工程，與在上述發光層上形成第2 1 n G a A 1 P系貼合層之工程，上述接著工程後：再具有G a A s基板丢除工程（具有去除上述G s基板以露出上述第1 i nGaA 1 P系貼合層之工程％、）。'\ 'X' . ':1' ?、:、 2 8:、一彥體發光裝置，其係具有：、基板；輿::展、气 …、...第1導電型/¾ a Ν系貼合層（形成於上述緩衝層上，.乂 :>、 • )、:m' S'i/N系活性層（形成於上述第1導電型G a N貼合層上:y·設有在一部ι^從氟、氧、氮、碳、硫黃之中所選擇離子'最:離子注入輪:域彡離子注入領域以外，係由電流注 .... 入放射第1波長之光注入領域係放射第2波長之光 )‘；及 {:d、2導電型G a N系貼合層（形成於上述G a N系活性層I： X )。 29·—種半導體發光裝置，其係具有：半導體發类米元件（包含由於電流注入以放射第1波令' 長之光之活性j及反射板（反射:上述半導體發光元件之上述第1波長本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) ‘裝經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -56- 497277 A8 B8 C8 D8 六，、、申請專利範圍 L、、 … 之光> ):及熒光體（塗布於上述反射板之，部而具有由上述第1 4秦波長之光所激勵以放射第2波長之i彳\：)。 (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 丨裝 L5J. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -57-