TWI338955B - Luminescent diode chip with expansion layer and procedure for its production - Google Patents

Description

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九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提出的發光二極體晶片具有一個 磁輻射的磊晶半導體鏟層、一個電連接體、 電連接體導電接通的輻射可穿透的電流擴勤 散層至少含有一種透明導電氧化物（tc〇： Conductive Oxide)，也就是說至少含有一種沒 鍍層系統上的輻射可穿透的導電材料。 【先前技術】 本專利登記主張德國專利登記 1 02005 06 1 797.2 的優先權。 美國專利US6,459,098 B1提出一種在另 一個多鍍層窗口部分的發光二極體。此種蜀 窗口部分具有一個由p型導電摻雜的GaP # 半導體鍍層、一個由p型導電摻雜的Ga As精 半導體鍍層、以及一個由氧化銦鋅（IT0)構域 電層（稱爲TT0層）。IT0層及第二個半導體_ 個間隙，由鈦/金構成的電連接體可以被放军 因此電連接體可以直接將電連接體設置在第 銨層上。 在電連接體及第一個半導體鍍層之間形 基二極體接觸（Schottky-Dioden-Contact)，使 接從電連接體流入第一個半導體鍍層，而 入第二個半導體鍍層及IT0層。這樣就可 可以產生電 以及一個與 層。電流擴 Transparent 積在半導體 德國專利 輸出端具有 光二極體的 成的第一個 成的第二個 的非晶形導 層均帶有一 此間隙內， 一個半導體 成一個蕭特 電流不會直 先從側面流 減少在發光 -5- 1338955 二極體晶片的電連接體正下方的區域所產生的光線。則 句中所謂的在電連接體的”正下方”是以半導體鍍層# 統的半導體鍍層的一個主延伸面爲準。 除了可以在電連接體及第一個半導體鍍層之間形成 一個蕭特基二極體接觸外，另外一種可行的方式是由美 國專利US 6,459,098 B1提出的在電連接體及第一個半導 體鍍層之間設置一個由氧化矽構成的絕緣層。這種方式 也可以阻止電流從電連接體流入直接流入第一個半導體 鏟層。 美國專利US 5,717,226提出的發光二極體晶片和美 國專利US 6,459,098提出的發光二極體晶片一樣，在光 輸出端都具有一個多鍍層的窗口部分。 【發明內容】 本發明的一個目的是要提出一種製造成本低廉的發 光二極體晶片，而且此種發光二極體晶片的產生及輸出 電磁輻射的效率都必須高於一般的發光二極體晶片。此 外，本發明的另外一個目的是提出一種製造這種發光二 極體晶片的方法。 採用具有本發明之申請專利範圍第1項之特徵的發 光二極體晶片及申請專利範圍第17項之特徵的製造方法 即可達到本發明的目的。其他附屬於主申請專利項目之 附屬申請項目的內容均爲本發明之發光二極體晶片的進 一步改良方式及有利的實施方式。 本發明的發光二極體晶片至少具有一個電流阻擋 -6- 1338955 層。電流阻擋層可以經由減少電流密度選擇性的阻擋或 減少在一個被電連接體從橫向遮蓋住的區域內的輻射產 生。前句中所謂的”橫向”是指與磊晶半導體鍍層系統 的半導體鍍層的延伸方向平行的方向。 電連接體與可以經由減少電流密度選擇性的阻擋或 減少輻射產生的區域重疊，也就是說，電連接體將這個 區域部分或全部遮蓋住。這個被電連接體從橫向遮蓋住 的區域位於半導體鍍層系統的電連接體的正下方。 由於電流阻擋層的關係，流入電連接體正下方區域 的電流會變小。這表示電流阻擋層會造成這個區域不會 產生任何電磁輻射，或至少是會減少在這個區域產生的 電磁輻射，因此相較於沒有電流阻擋層的一般的電接觸 結構，具有電流阻擋層的發光二極體晶片的電連接體所 吸收的輻射會比較少。同時電流擴散層可以使電流擴散 的很好。尤其是尺寸很小的發光二極體晶片的效率會獲 得很大的改善。前句中所謂尺寸很小的發光二極體晶片 通常是指半導體鍍層的主延伸面的面積S 0.004 mm2。 電流擴散層不含任何半導體材料。 最好是具有數個電流阻擋層，以便能夠完全避免或 減少在電連接體下方的不利的區域產生電磁輻射。 依據本發明的一種特別有利的實施方式，發光二極 體晶片至少具有一個電流阻擋層，而且這個電流阻擋層 含有磊晶半導體鍍層系統的材料、電流擴散層的材料、 及/或一個介於半導體鍍層系統及電流擴散層之間的交 1338955 界面。電流阻擋層最好是由磊晶半導體鍍層系統的材 料'電流擴散層的材料、及/或一個介於半導體鍍層系統 及電流擴散層之間的交界面所構成。 這樣電流阻擋層的構成就不會受到電連接體的配置 方式及範圍的影響。此外，這種構成方式的電流阻擋層 還可以讓發光二極體晶片的製造變得更簡單，而且成本 也更低。 所謂介於半導體鍍層系統及電流擴散層之間的交界 面並非一個在數學意義上嚴格定義的面，而是指一個具 有乂界面效應的交界區域。在這個定義下，交界面的一 小部分會延伸到半導體鍍層系統及電流擴散層的本體 內’因此本發明所指的交界面通常會具有一個厚度。 所謂晶晶半導體鍍層系統的半導體材料及電流擴散 層的材料是指經過改質的材料，這種經過改質的材料並 不一定要具備晶晶半導體鍍層系統或含有透明導電氧化 物（TCO)的電流擴散層通常含有的材料的所有—般特 性。例如，電流擴散層的材料可以是一種經過改質面砟 爲電絕緣的材料，以有別於原本是具有導電性的材料。 另外一個例子是可以將磊晶半導體鍍層系統的材料改質 成均勻的晶格結構被部分或全部破壞的材料。 位於電流擴散層及一個輻射產生區域之間的磊晶半 導體鍍層系統的半導體鍍層的薄膜電阻應在200 Ώ Μ以 上，大於600 Qsq尤佳，而且最好是大於2〇〇〇 Ω ’以 便有效防止電流橫向流入不應產生輻射的區域。 、 晶有，電材 極層體體 將體 極層導的導 體擋產 體含料導體 二擋極導 以導 二檔半料半 導阻個 極層材的導 光阻二半 可半 光阻晶材的 半流 I 二擋體料半 發流光的。是造 發流磊體統 在電有 光阻導材的 ，電發接面點製 ，電的導系 -的間 發流半體統 式個在鄰接優到 式個質半層 式料之 , 電的導系 方這此其pn個合 方這改的鍍 方材層 式個低半層 施且因與的一整 施且子質體 施體散 方這很的鍍 實而，和作的部 實而原改導 實導擴 施且度後體 的-料以運料全 的，或經半 的'半流 實而濃雜導 利層材可上材或 利層子種的 利 ^ 電 的，雜摻半 有擋體料向體分。有擋離這接。有 1 及 利層摻指的 種阻導材方導部中種阻的，鄰 | 種含層 有擋或是接。一流半體擋半 | 程 | 流入料層之一個擋 種阻料低鄰 一外電的導阻有程過外電導材擋分外一阻 1 流材很層之另個電半在含過長另個被體阻十另有流 。 的電體度擋分的一導種個層作成的一導流的的具電域 明個導濃阻十明有可這一擋製晶明有/«半電性明少個區 發 I 半雜流的發具的，成阻的磊發具及的與電發至這的 本有的摻電性本少雜時形流層的本少化統於導本中在射 據具雜謂與電據至摻轉同電擋統據至氧系小的據統且輻 依少摻所於導依片經運共使阻系依片經層性料依系而生 至經處小的 晶有片料 流層 晶有鍍電材 層，產 片未此性料 體含晶材 電鍍 體含體導體 鍍層生 -9- 1338955 依據本發明的另外一種有利的實施方式，發光二極 胃曰θΒ #至少具有一個電流阻擋層，而且這個電流阻擋層 一種與電流擴散層及/或電連接體鄰接的半導體材 料。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，發光二極 體曰θ曰片至少具有一個含有一部分的透明導電氧化物（TCO) 電 '流阻擋層，而且這些透明導電氧化物（TCO)經氧化及/ $ _入的離子或原子改質，使其導電性小於電流擴散層 的其他透明導電氧化物（TCO)的導電性的十分之一。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，電流擴散 Μ與磊晶半導體鍍層系統的一個半導體鍍層連接在一 起’而且二者的交界面分成第一部分及第二部分。在交 界面的第一部分有形成一個介於電流擴散層及半導體鍍 層之間的導電接觸。在交界面的第二部分並未形成任何 導電接觸，或是所形成的導電接觸的導電性小於在交界 面的第一部分形成的導電接觸的導電性的十分之一。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，電連接體 從橫向將電流擴散層整個或大部分遮蓋住。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，電流擴散 層從橫向將至少一個電流阻擋層部分或整個遮蓋住。一 種特別有利的方式是電流擴散層從橫向將發光二極體晶 片的所有電流阻擋層部分或整個遮蓋住。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，電流擴散 層的一部分被設置在電連接體背對半導體鍍層系統的那 -10- 1338955 一個面上。這樣做的好處是可以在電連接體及電流擴散 層之間形成良好的導電連接。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，發光二極 體晶片至少具有一個電流阻擋層，而且這個電流阻擋層 從橫向將電連接體整個遮蓋住，並從橫向凸出於電連接 體。也就是說電流阻擋層在平行於半導體鍍層系統的半 導體鍍層的一個主延伸面的方向上的延伸範圍大於電連 接體沿著這個主延伸面的延伸範圍。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，發光二極 體晶片另外具有一個由介於半導體鍍層系統及電連接體 之間的交界面所構成的電流阻擋層。前句中的”交界 面”一詞代表的意義和前面提及的電流擴散層及半導體 鍍層系統之間的交界面是一樣的。 依據本發明的另外一種有利的實施方式，發光二極 體晶片具有一個位於兩個保護層之間的輻射產生區，同 時位於這兩個保護層中的一個保護層及電流擴散層之間 的磊晶半導體鍍層系統是由半導體鍍層系統的一個厚度 小於或等於1 00 nm的外面部分所構成。 此種實施方式的發光二極體晶片的半導體鑛層系統 的電流擴散層不含任何半導體材料。由於電流擴散層未 含有半導體材料，因此半導體鑛層系統的厚度可以變得 更薄’這樣就可以進一步降製造成本。及製作的複雜性。 —種特別有利的方式是半導體鍍層系統的外面部分的厚 度小於或等於60 nm。 -11- 1338955 本發明還提出一種製造發光二極體晶片的 種方法是先以磊晶成長的方式成長出一個半導 統’接著在半導體鍍層系統上形成一個含有透 化物（TCO)的電流擴散層，然後在半導體鍍層系 一個電連接體。 依據本發明的一種有利的實施方式，最好 體鍍層系統內、在電流擴散層內、及/或在介於 層系統及電流擴散層之間的交界面上至少形成 阻擋層。以此種方式形成電流阻擋層的優點是 製造流程及降低成本。 本發明的一種形成電流阻擋層的方式是是 鍍層系統的一個未經摻雜或摻雜濃度很低的半 形成電流阻擋層，所謂摻雜濃度很低是指摻雜 體鍍層的導電性小於與其鄰接的半導體材料的 十分之一。接著再將半導體鏟層去除掉一部分 本發明的另外一種形成電流阻擋層的方式 體鍍層系統的一個半導體鍍層進行導電摻雜， 個半導體鍍層與鄰接的半導體材料在要製造出 二極體晶片內共同形成一個阻擋二極體。這樣 形成一個有效的電流阻擋層的的製作過程整合 導體鍍層系統的磊晶成長過程中，以簡化製程 體鍍層去除掉一部分的工作可以在形成電流阻 或之後進行。 本發明的另外一種形成電流阻擋層的方式 方法。這 體鍍層系 明導電氧 統上形成 是在半導 半導體鍍 一個電流 可以簡化 由半導體 導體鍍層 後的半導 導電性的 〇 是對半導 DI傾使ί言 來的發光 就可以將 到製造半 。將半導 擋層之前 是在以磊 -12- 1338.955 晶成長的方式成長出半導體鍍層系統後’將離子或原子 注入半導體鍍層系統內。一種特別有利的方式是使注入 的離子或原子穿過半導體鍍層系統的輻射產生區域。一 個令人驚訝的發現是這樣做並不會造成輻射產生區域受 損。 本發明的另外一種形成電流阻擋層的方式是將半導 體鍍層系統的一部分外層表面及/或電流擴散層的一部 分氧化，或是使外來離子或外來原子擴散到半導體鍍層 系統的一部分外層表面及/或電流擴散層的一部分內，因 而使這個部分的導電性小於與其鄰接之半導體材料或電 流擴散層的其他部分的導電性的十分之一。 一種有利的方式是使電流擴散層的第一部分沉積在 半導體鍍層系統上的方式能夠形成與半導體鍍層系統的 導電接觸，以及使電流擴散層的第二部分沉積在半導體 鍍層系統上的方式不會形成與半導體鍍層系統的導電接 觸，或是所形成的導電接觸的導電性小於電流擴散層的 第一部分與半導體鍍層系統之間形成的導電接觸的導電 性的十分之一。 本發明的另外一種形成電流阻擋層的方式是將半導 體鍍層系統的一部分外層表面粗糙化，並將電流擴散層 沉積在粗糙化的外層表面上。將半導體鍍層系統的外層 表面粗糙化的工作也可以在沉積電流擴散層時進行，例 如以足夠的濺射能量將濺射在要粗糙化的電流擴散層的 外表面上。 -13- 1338955 依據本發明的另外一種有利的實施方式，電流擴散 層是在電連接體形成後才被沉積出來。另外一種可行方 式則是將電連接體整個沉積在電流擴散層上。 【實施方式】 以下以本發明的實施方式並配合第1圖至第13C圖 對本發明的發光二極體晶片及製造這種發光二極體晶片 的方法的優點、有利的實施方式、以及其他改良方式做 進一步的說明。 在所有的實施方式及圖式中，相同或相同作用的元 件中均以相同的元件符號標示。以上圖式中的元件並非 按比例尺繪製，有時爲了便於說明或理解而將某些元件 或細節部分繪製得特別大。 第1圖至第8圖顯示的發光二極體晶片均具有一個 基板（11)及一個設置在基板（11)上的磊晶半導體鍍層系 統（1)。基板（11)可以是一個成長基板，也就是說，在這 @情況下半導體鍍層系統（1)是在基板（11)上磊晶成長出 來的。 另外一種情況是基板（11)只是一個承載基板，也就是 說半導體鍍層系統（1)不是在基板（11)上磊晶成長出來 的’而是以結合或黏著的方式被固定在基板（11)上。在這 種情況下’半導體鍍層系統（1)是在基板（u)之外的一個 成長基板上磊晶成長出來的。待成長出半導體鍍層系統 (1)後’可以將承載基板部分或整個去除掉，也可以將承 載基板整個留在發光二極體晶片中，例如留在半導體鍍 -14- 1338955 層系統（1)背對基板（π)的那一個面上（未在圖式中繪出）。 第1圖至第8圖顯示的發光二極晶晶片均具有一個 電連接體（2)及一個與電連接體（2)以導電接通的方式連 接在一起的電流擴散層（3)。 電連接體（2)不會被發光二極體晶片在運轉時產生的 電磁輻射穿透。例如可以將電連接體（2)製作成黏合片的 形式。電連接體（2)含有一種或數種金屬，例如是由不同 的金屬層及/或合金構成。凡是一般應用於製作黏合片的 金屬均可作爲製作電連接體（2)的金屬。 電流擴散層（3)至少可以被發光二極體晶片產生的輻 射部分穿透。構成電流擴散層（3)的最主要材料是一種透 明導電氧化物（TCO)，也就是說構成電流擴散層（3)的主 要成分是氧化錫、氧化銦、氧化銦錫、或是氧化鋅等可 以讓輻射穿透且具有導電性的材料。例如一個由 Alu〇2Zn〇.9*0構成的厚度爲500 nm的電流擴散層（3)。 此外，電流擴散層（3)還可以含有一種金屬，例如一 個設障在透明導電氧化物（TC0)及半導體鍍層系統（1)之 間且厚度只有數個奈米的金屬層。由於這個金屬層的厚 度很薄，因此即使構成這個金屬層的金屬會反射或是吸 收光線，電磁輻射仍然可以穿透這個金屬層。但是原則 上電流擴散層（3)最好還是不要含有一個設置在透明導 電氧化物（TC0)及半導體鍍層系統（1)之間的輻射可穿透 的金屬層。 例如，從基板（1 1)往上看過去，位於基板（U)及電流 -15- 1338955 擴散層（3)之間的半導體鍍層系統（1)依次具有第一個保 護層（12)、—個具有輻射產生區的活性層（13)、第二個保 護層（14)'以及一個接觸層（丨5)。半導體鍍層系統（1)可以 胃¢ -個單一個半導體鍍層所構成，也可以是由數個半 導體鑛層所構成。 例J $卩半導體鍍層系統的主要成分是一種磷化物化合 物半導體材料。例如是以一種含有磷且通式爲 AhGamlrunP的磷化物化合物半導體材料爲主要成分， 其中OSngl’OSmSl，n + mS 1。所謂以磷化物化合物 半導體材料爲主要成分的發光二極體晶片是指其半導體 鍍層系統至少有一個半導體鑛層含有磷化物化合物半導 體材料。以磷化物化合物半導體材料爲主要成分的發光 二極體晶片的半導體鍍層系統最好是含有數個這樣的半 導體鍍層。 例如’第一個保護層（12)及第二個護層（14)分別含有 經不同濃度摻雜的All nP，因此二者的導電性並不相同。 接觸層（15)含有AU.5Ga〇.5As。活件層（1 3)可以含有一個一 般的pn接面、一個雙重異質結構、一個單量子罐結構 (SQW結構）、或是一個多量子罐結構（MQW結構）。由於 這些結構對於熟習該項技術者均屬於已知的知識，因此 不在此多加說明。活性層（13)可以含有不同的AlGalnP材 料。基材（11)可以是由GaAs構成。接觸層（15)及第二個 保護層（14)均具有很高的橫向導電性（例如700 Ω sq)。 半導體鍍層系統也可以是以其他的化合物半導體材 -16- 1338955 料爲主要成分所構成。例如通式爲in；iAiyGanyN的氮化 物化合物半導體材料爲主要成分，其中 〇 ^ y ^ 1 ' x + ySl。 在第1圖顯示的發光二極體晶片中，電流擴散層（3) 是一個設置半導體鍍層系統（1)的接觸層Π5)上的平坦鏟 層。電連接體（2)係設置在電流擴散層（3)上。電連接體（2) 直接與電流擴散層（3)連接在一起而不會觸及半導體鍍 層系統（1)。換句話說就是電連接體（2)是與半導體鍍層系 統（1)隔開的。 在第1圖顯示的實施方式中’半導體鍍層系統（1)具 有一個作爲電流阻擋層（4)用的區域。例如，在這個區域 中，半導體鍍層系統（1)的半導體材料可以經由導入離子 或原子被改質成導電性小於第一個保護層（1 2)的未經改 質之區域的半導體材料的導電性的二十分之一。 電流阻擋層（4)主要是位於第一個保護層（12)的範 圍。此外，電流阻擋層（4)也會有一部分延伸到與第一個 保護層（12)相鄰的基板Π 1)及活性層（1 3)內。 例如可以導入質子來改質電流阻擋層（4)的半導體材 料。除了在第1圖中繪出的這個電流阻擋層（4)外’發光 二極體晶片還可以具有其他的電流阻擋層。 在發光二極體晶片運轉時’電流阻擋層（4)會選擇性 的減少在活性層的一個被電連接體（2)至少遮蓋住一部 分的區域產生的電磁輻射’以阻止電流通過發光二極體 晶片的半導體鍍層系統（1)。相較於在其他區域產生的電 -17- 1338955 磁輻射，在一個被電連接體（2)從橫向遮蓋住的區域產生 的電磁輻射碰觸到電連接體（2)並被電連接體（2)吸收的 機率高出許多。因此經由選擇性的減少在這個區域產生 的電磁輻射可以大幅減少被電連接體（2)吸收的電磁輻 射’因而達到提高發光二極體晶片的總效率的目的。 此外’電流擴散層（3)可以有效的將電流分散在發光 二極體晶片的整個（或幾乎整個）橫斷面上，並使電流被 輸入耦合到半導體鍍層系統（1)的未被電連接體（2)遮蓋 住的區域內。 由於本發明所使用的是含有透明導電氧化物（TCO) 的電流擴散層（3)，因此不必在半導體鍍層系統（1)內設置 由半導體材料構成的電流擴散層。由半導體材料構成的 電流擴散層通常都含有高濃度的導電摻雜，因此其缺點 是吸收係數通常會高於摻雜濃度較低的半導體材料。此 外’由半導體材料構成的電流擴散層的厚度通常都要高 達數μπι，才能達到良好的電流擴散效果。 因此不使用由半導體材料構成的電流擴散層可以減 少在半導體鍍層系統內部被吸收的電磁輻射，以及可以 降低製作半導體鍍層系統的成本（因爲以磊晶成長的方 式製作半導體鍍層系統的成本較低）。 第1圖至第8圖顯示的發光二極體晶片的磊晶半導 體鑛層系統（1)都沒有由半導體材料構成的電流擴散 層。在第1圖顯示的發光二極體晶片的磊晶半導體鍍層 系統（1)中，在第二個保護層（14)及電流擴散層（3)之間有 -18· 1338955 一個接觸層（〗5)。接觸層（15)的厚度（5)爲50 nm。如前面 所述，接觸層（15)也可以是由數個半導體鍍層所構成。 第2圖顯示的發光二極體晶片至少具有兩個電流阻 擋層（4 1，42)。第一個電流阻擋層（41)係位於半導體鍍層 系統（1)內。可以用和前面第1圖顯示的形成電流阻擋層 (4)相同的方式形成第一個電流阻擋層（4 1 ) °例如可以將 第一個電流阻擋層（4丨）整個設置在第一個第一個保護層 (1 2)之內。 第二個電流阻擋層（42)是形成於電接體（2)及半導體 鑛層系統（1)的接觸層（15)之間的交界面內。電連接體（2) 直接與半導體鍍層系統（1)連接在一起。在電連接體（2) 及接觸層（15)之間的交界面上會形成一個蕭特基接觸 (Schottky-Contact)，在發光二極體晶片接上電壓時，這 個蕭特基接觸在發光二極體晶片的運轉方向上的電位阻 擋層會變大。因此可以進一步減少穿過接觸層U5)及電連 接體（2)之間的交界面的電荷轉移。 在第2圖顯示的發光二極體晶片中，電流擴散層（3) 係設置在電連接體（2)上。在接觸層（15)的外層表面的未 被電連接體（2)遮蓋的區域上，電流擴散層（3)直接與半導 體鍍層系統（1)連接在一起。 電流擴散層（3)的範圍延伸到電連接體（2)的一個背 對半導體鍍層系統（1)的外層表面。因此會在電流擴散層 (3)及電連接體（2)之間形成一個橫向重疊，這個橫向重S 能夠提高電流擴散層（3)及電連接體（2)之間的導電連 -19- 1338955 接，因此不必像將電連接體（2)設置在電流擴散層（3)上且 部分凸出於電流擴散層（3)的情況一樣，必須使含有金屬 的電連接體（2)橫向凸出於電阻擋層（42)的範圍才能提高 電流擴散層（3)及電連接體（2)之間的導電連接。 和第2圖顯示的實施方式一樣，第3圖顯示的發光 二極體晶片的電流擴散層（3)的範圍也是延伸到電連接 體（2)的一個背對半導體鍍層系統（1)的外層表面。 此外，第3圖顯示的發光二極體晶片還具有一個在 發光二極體晶片運轉時由一個阻塞pn接面所形成的電流 阻擋層（4)。半導體鏟層系統（1)的半導體鍍層（16)及與其 相鄰的接觸層（15)均有經過適當的導電摻雜，因此二者能 夠共同形成阻塞pn接面。例如對半導體鍍層（16)進行n 型導電摻雜，以及對接觸層（15)進行ρ型導電摻雜。 半導體鍍層（16)與電連接體（2)直接連接在一起。除 了由一個阻塞pn接面構成的電流阻擋層（4)外，在電連接 體（2)及半導體鑛層（16)之間還可以形成一個蕭特基接觸 (S c h 〇 11 k y - C ο n t a c t)。半導體鍍層（1 6)的側緣及電連接體（2) 的側緣均被電流擴散層（3)覆蓋住。 同樣的’第4圖顯示的發光二極體晶片也具有一個 含有半導體銨層系統（1)的一個半導體鑛層（16)的電流阻 擋層（4)。在第4圖顯示的發光二極體晶片中可以用和第 3圖的實施方式相同的方式形成電流阻擋層（4)。另外— 種形成電流阻擋層（4)的方式是不對半導體鍍層（16)進行 導電摻雜（或是只進行濃度很低的導電摻雜），以便使半 -20- 1338955 導體鍍層（16)不具有導電性，或是使半導體鍍層（16)的導 電性小於接觸層（1 5)的導電性的二十分之一。如第4圖所 示’在這種情況下’電流阻擋層（4)主要是由半導體鍍層 (1 6)所形成。 和第3圖顯示的實施方式不同的是，在第4圖顯示 的發光二極體晶片中，電連接體（2)是與半導體鍍層（16) 隔開的’也就是說在電連接體（2)及半導體鑛層（16)之間 有隔著一個電流擴散層（3)。例如半導體鍍層（16)整個被 電流擴散層（3)覆蓋住，而電連接體（2)則是直接設置在電 流擴散層（3)上。這樣就會形成一個面積很大的交界面， 因此可以在電連接體（2)及電流擴散層（3)之間形成良好 的導電接觸。 在第5圖顯示的發光二極體晶片中可以用和第4圖 或第3圖的實施方式相同的方式形成電流阻擋層（4)。電 流擴散層（3)有一部分延伸到構成部分或整個電流阻擋 層（4)的半導體鍍層（16)背對半導體鍍層系統（1)的那一個 面上。電連接體（2)有一部分是直接設置在半導體鍍層（16) 上，另外一部分則是橫向覆蓋在電流擴散層（3)延伸到半 導體鍍層（16)的部分上。 除了電流阻擋層（4)外’第5圖顯示的發光二極體晶 片還可以在半導體鍍層（16)及電連接體（2)之間形成一個 具有電位阻擋層的蕭特基接觸（Sch〇ttky- Contact)，在發 光二極體運轉時這個電位阻擋層會產生阻擋電流的作 用。 -21- 1338955 在第6圖至第8圖顯示的發光二極體晶片中 接體（2)都是與半導體鍍層系統（1)隔開的。在半導 系統（1)上都設有一個電流擴散層（3)，而且電連 都是設置在電流擴散層（3)上。 在第6圖至第8圖顯示的發光二極體晶片中 阻擋層（4)都是由電流擴散層（3)及半導體鍍層系 間的交界面所構成。在第6圖顯示的實施方式中 擴散層（3)分爲第一部分（31)及第二部分（32)，而且 部分都含有透明導電氧化物（TC0)。電流擴散層 一部分（31)及第二部分（32)可以含有相同的透明 化物（T C 0)，例如氧化鋅。 在電流擴散層（3)的第一部分（31)及半導體鍍 (1)的接觸層（15)之間有形成一個良好的導電接觸 導電接觸最好是具有符合歐姆定律的特性，也就 個導電接觸的電流與電壓的關係一種線性關係。 散層（3)的第一部分（31)是一個平坦的鍍層，而且 坦的鍍層的中心區域在半導體鍍層系統（1)的外 有一道凹槽。 電流擴散層（3)的第二部分（32)是以將前句提 槽塡滿的方式設置在第一部分（31)上，因此也是直 導體鍍層系統（1)連接在一起。在電流擴散層（3)的 分（32)及半導體鍍層系統（1)接觸層（15)之間並不 導電接觸，或是只會形成導電性很低的導電接觸 在電流擴散層（3)的第二部分（32)及半導體鍍層系 ，電連 體鍍層 接體（2) ，電流 統（1)之 ，電流 這兩個 (3)的第 導電氧 層系統 ，這個 是說這 電流擴 這個平 表面上 及的凹 接與半 第二部 會形成 。例如 統⑴之 -22- 1338955 間的交界面的導電性小於電流擴散層（3)的第一部分（3 1) 及半導體鍍層系統（1)之間的交界面的導電性的二十分 之一。 例如可以經由不同的方式分別沉積出電流擴散層（3) 的第一部分（31)及第二部分（32)，以達到如前段所述使電 流擴散層（3)的第一部分（31)及半導體鍍層系統（1)之間的 交界面的導電性不同於電流擴散層（3)的第二部分（32)及 半導體鍍層系統（1)接觸層（15)之間的交界面的導電性的 目的。本文後面將會舉例說明如何以不同的方式分別沉 積出電流擴散層（3)的第一部分（31)及第二部分（32)。 不同於第6圖顯示的發光二極體晶片，在第8圖顯 示的發光二極體晶片中，電流擴散層（3)並沒有分成兩個 部分，因此只需一個製造步驟即可形成電流擴散層（3)。 在發光二極體晶片的外面部分，電流擴散層（3)及半導體 鍍層系統（1)之間可以形成良好的導電接觸，但是在發光 二極體晶片的中心區域，電流擴散層（3)及半導體鍍層系 統（1)之間則不會形成良好的導電接觸。 在發光二極體晶片的中心區域，電流擴散層（3)及半 導體鍍層系統（1)之間會形成一個電流阻擋層（4)。例如電 流擴散層（3)在這個中心區域與接觸層（15)形成一個蕭特 基接觸（Schottky-Contact)，當在發光二極體晶片通上操 作電壓時，這個蕭特基接觸就會被阻塞住。例如，電流 擴散層（3)及半導體鍍層系統（1)之間的交界面在電流阻 擋層（4)的中心區域的導電性小於電流擴散層（3)及半導 -23- 1338-955 體鍍層系統（1)之間的其他區域的導電性的 —* 〇 例如可以在形成電流擴散層（3 )之則’先 層系統（1)上預備用於形成電流阻擋層（4)的 理，以達到如前段所述選擇性的在電流擴散 體銨層系統（1)之間形成電導連接的目的。關 下面的敘述中以一個實施例做進一步的說明 第7圖顯示的發光二極體晶片具有一個 層（3 )的材料構成的電流阻擋層（4)。爲了形成 (4)，需要將電流擴散層（3)的一個部分區域 質，使其導電性大幅降低，例如降低95 %。 在第7圖顯示的發光二極體晶片中，電 設置在經過改質的部分區域（3 3 )上，也就是設 擋層（4)上。爲了與電流擴散層（3)的其他部分 導電接觸，電連接體（2)的範圍需橫向凸出於 (4)’以便橫向覆蓋在電流擴散層（3)的具有良 的部分上。在這個覆蓋部分，電連接體（2+)與 (3)的具有良好的導電性的部分形成導電連接 第9A圖至第9E圖顯示本發明的發光二 一種實施方式在不同的製造階段時的斷面示 9A圖所示’這種製造方法的第—個步驟是製 成長基板用的基板（11)。接著如第9B圖所开 上以晶晶成長的方式成長出一個半導體鍍層 果不使用磊晶成長的方式，另外一種可行的 二十五分之 對半導體鏟 表面進行處 層（3)及半導 於此點將在 〇 由電流擴散 電流阻擋層 (33)進行改 連接體（2)係 置在電流阻 形成良好的 電流阻擋層 好的導電性 電流擴散層 〇 極體晶片的 意圖。如第 作一個作爲 ;在基板（1 1) 系統（1)。如 方式是使用 -24- 1338955 一個預先製作好的半導體鍍層系統（1)，這個預先製作好 的半導體鍍層系統（1)可以帶有基板（11)，也可以不帶有 基板（11)。 下一個製造步驟是將離子注入半導體鍍層系統（1)。 爲了避免離子從發光二極體晶片的整個橫斷面被注入， 在注入離子之前應將半導體鍍層系統（1)罩上一個掩膜 (7)。離子束（6)無法穿透掩膜（7)。在第一個電流阻擋層（41) 的正上方的掩膜（7)部分有一個供離子束（6)通過的缺口。 凡是可以使半導體鍍層系統（1)的一個部分區域的導 電性被完全破壞或大幅降低的離子均可作爲本發明所用 的離子*例如質子。在第9A圖至第9E圖顯示的實施方 式中，被注入的帶有高能量的質子會穿透含有輻射產生 區的活性層（1 3 )，然後進入設置在活性層（1 3 )及基板（1 I ) 之間的第一個保護層（1 2)。這樣就可以如第9C圖所示在 半導體鍍層系統（1)內形成第一個電流阻擋層（41)。 第 9D圖以示意方式顯示如何經由第二個注入步驟 在半導體鍍層系統（1)內形成第二個電流阻擋層（42)。在 第一個注入步驟中使用的掩膜可以在第二個注入步驟中 被重複使用。例如第二個注入步驟可以注入帶負電荷的 離子。 第二個電流阻擋層（42)位於第二個保護層（14)內。第 二個保護層（14)在半導體鍍層系統（1)內的位置是在活性 層（13)的上，而第一個保護層（12)則是位於活性層（13)的 下方。這兩個電流阻擋層（41，42)可以有效的將流向活性 -25- 1338955 區（1 3)的中心區域的電流阻擋在外，因此在這個區域產生 的電磁輻射會套顯少於沒有電流阻擋層的發光二極體晶 片產生的電磁輻射。 在形成這兩個電流阻擋層（41，42)後就可以用適當的 方式（例如腐蝕）將掩膜（7)去除。接著以濺射方式將一個 電流擴散層（3)設置在半體體鍍層系統（1)上。接著如第9E 圖所示，利用蒸鍍方式使金屬材料沉積在電流擴散層（3) 上，以形成一個電連接體（2)。 第10A圖至第1 OF圖是以示意方式顯示本發明的發 光二極體晶片的一種製造方法。如第10A圖及第]0B圖 所示’第一個歩驟是製作一個成長基板（111)，然後在成 長基板（111)上磊晶成長出一個半導體鍍層系統（1)。從成 長基板（111)往上看過去，半導體鍍層系統（1)依序具有一 個預定形成電流阻擋層的第二個半導體鍍層（162)、一個 接觸層（15)、一個第二個保護層（14)、一個活性層（13)、 一個第一個保護層（12)、以及一個預定形成電流阻擋層的 第一個半導體鍍層（1 6 1)。 例如，預定形成電流阻擋層的第一個半導體鍍層 (161) 及第二個半導體鍍層（162)是由一種不導電（或是導 電性很低）的未經摻雜的半導體材料構成。另外一種可行 方式是對第一個半導體鍍層（161)及第二個半導體鍍層 (162) 進行導電摻雜，使其與相鄰的半導體鍍層在要製造 出來的發光二極體晶片內共同形成一個阻塞pn接面。 預定形成電流阻擋層的第一個半導體鍍層U61)是以 -26- 1338955 晶晶成長方式成長出來的半導體鍍層系統（1)的最後— 個半導體鍍層。如第1 Ο B圖所示，接著利用平版印刷術 將第一個半導體鍍層（161)去除掉一部分，也就是只保留 位於半導體鍍層系統（1)的中心區域上的部分，這樣就形 成了第一個電流阻擋層（41)。 如第10C圖所示，下一個步驟是在第一個電流阻擋 層（41)及第一個保護層（12)的露空部分的上方形成一個 電連接體（8)。電連接體（8)含有一種金屬，這種金屬不但 能夠與第一個保護層（12)形成導電接觸，也能夠反射要製 造出來的發光二極體晶片產生的電磁輻射。 下一個步驟是將成長基板（111)與半導體鍍層系統（1) 分開。接著和處理第一個半導體鍍層（1 6 1)的方式一樣利 用平版印刷術將預定形成電流阻擋層的第二個半導體鑛 層（162)去除掉一部分，也就是只保留位於半導體鍍層系 統（1)的中心區域上的部分，這樣就形成了第二個電流阻 擋層（42)。 另外一種可行的方式是不必以磊晶成長的方式在基 板上成長出預定形成電流阻擋層的第二個半導體鍍層 (162)，而是使用一個不導電（或是導電性很低）的基板’ 並將這個基板的一部分作爲第二個電流阻擋層（42)。例如 可以將這個基板磨薄，保留下來的部分即可作爲第二個 電流阻擋層（42)。接著可以和結構化半導體鍍層（161，162) 的方式一樣將保留下來作爲第二個電流阻擋層（42)的殘 留基板結構化。 -27- 1338955 如第10E圖所示，下一個步驟是在接觸層（15)及第二 個電流阻擋層（4 2)上形成一個電流擴散層（3)。接著在電 流擴散層（3)的中心區域（也就是第二個電流阻擋層（42) 的正上方）上形成一個電連接體（2)。 第10E圖顯示一個已經製造完成的發光二極體晶 片。在這個發光二極體晶片的半導體鍍層系統（1)背對電 流擴散層（3)的那一個面上是沒有基板的。可以另外爲這 個發光二極體晶片安裝一個具有保護作用的外殼。 如第10F圖所示，另外一種可行的方式是將第10E 顯示的發光二極體晶片設置在一個承載基板（1 1 0)上。例 如以適當的焊接方式或黏膠將發光二極體晶片固定在承 聲基板（110)上。採用黏著方式時，如果承載基板（110)具 有導電性，則最好是使用具有導電性的黏膠。 第11A圖及第11B圖顯示的實施方式是先製作一個 半導體鍍層系統（1)。接著對半導體鍍層系統（1)的外層表 面（例如接觸層（1 5))上預定形成電流阻擋層的部分區域 (1 5 0)進行預處理。例如以氬電漿轟擊將半導體鍍層系統 (1)的外層表面的部分區域（1 5 0)粗糙化。 經過預處理的部分區域（150)有相當細緻的粗糙度， 也就是說具有微小的結構單元及結構深度。例如小於2 0 0 nm或100 nm的結構單元及結構深度。接著以濺射法將 一種透明導電氧化物（TCO)，例如氧化鋅，濺射到接觸層 (15)上。經過預處理的部分區域（150)不會在電流擴散層 (3)及接觸層（15)之間形成導電接觸，或是所形成的導電 -28- 1338955 接觸的導電性比外層表面的其他部分在電流擴散層（3) 及接觸層（15)之間形成導電接觸的導電性低很多。這樣就 可以用很簡單的方法在部分區域（1 5 0)形成一個電流阻擋 層（4)。接著如第ΠΒ圖所示在電流擴散層（3)位於電流阻 擋層（4)的正上方區域形成一個電連接體（2)。 第12A圖至第12C圖顯示一種製造具有分成數個部 分的電流擴散層（3)的發光二極體晶片的方法，及/或電流 擴散層（3)是由數個獨立的步驟所形成的發光二極體晶 片的製造方法。 如第12A圖所示，這種製造方法的第一個步驟是製 作一個半導體鍍層系統（1)。接著在半導體鍍層系統（1) 上形成電流擴散層（3)的第一部分（31)。電流擴散層（3)的 第一部分（31)能夠與半導體鍍層系統（1)形成良好的導電 接觸。如第12B圖所示，電流擴散層（3)的第一部分（31) 是一個平坦的鍍層，並將這個平坦鍍層的一部分去除 掉，作爲預定形成電流阻擋層的區域。例如可以利用濺 射法將一種透明導電氧化物（TCO)，例如氧化鋅，濺射到 接觸層（15)上形成電流擴散層（3)的第一部分（31)。在濺射 過程中，濺射微粒的動能只有數個電子伏特’例如小於 5電子伏特。 下一個步驟是在電流擴散層（3)的第一部分（31)上形 成電流擴散層（3 )的第二部分（3 2)。例如可以利用濺射法 來形成電流擴散層（3)的第二部分（32)。形成電流擴散層 (3)的第二部分（32)所使用的濺射能量遠高於形成電流擴 -29- 1338955 散層（3)的第一部分（31)所使用的濺射能量。換句話說就 是在形成電流擴散層（3)的第二部分（32)的濺射過程中， 濺射微粒的動能遠大於形成電流擴散層（3)的第一部分 (3 1)的濺射微粒的動能。二者的濺射微粒的動能大約相差 一個數量級，例如形成電流擴散層（3 )的第二部分（3 2)的 濺射微粒的動能是形成電流擴散層（3)的第一部分（31)的 濺射微粒的動能的1 0到20倍。 在電流擴散層（3)的第二部分（32)及半導體鍍層系統 (1)之間不會形成導電接觸，或是所形成的導電接觸的導 電性遠低於在電流擴散層（3)的第一部分（31)及半導體鍍 層系統（1)之間形成導電接觸的導電性。在這種發光二極 體晶片中，電流擴散層（3)的第二部分（32)及半導體鍍層 系統（1)的接觸層（1 5 )之間的一個交界面會形成一個電流 阻擋層（4)。如第12C圖所示，接著在電流擴散層（3)位於 電流阻擋層（4)的正上方區域形成一個電接觸體（2)。 第13A圖至第13C圖顯示在發光二極體晶片內形成 一個電流阻擋層（4)的方法。如第13A圖所示，這種方法 是以原子或離子（9)擴散到電流擴散層（3)的一個部分區 域或半導體鍍層系統（1)的接觸層（15)的一個部分區域， 以形成電流阻擋層（4)。 在形成電流阻擋層（4)的過程中，應以一個不會讓原 子或離子（7)通過的掩膜（7)將不需改質的鍍層區域覆蓋 住，並以能夠使電流擴散層（3)或接觸層（15)的導電性大 幅降低的原子或離子（例如鋰原子或銅原子）擴散到要改 -30- 1338955 質的電流擴散層（3)或接觸層（15)的區域。 另外一種可行的方式是將要改質的鏟層區域氧 例如可以將未到掩膜（7)保護的區域以〇2電漿氧化， 放到氧化爐內在高溫下氧化。如第1 3 B圖所示，這 可以達到各擇性的降低某個區域的材料的導性的目 因此可以形成電流阻擋層（4)。 如第13C圖所不’接著直接在電流阻擋層（4)上 一個電連接體（2)，然後再在電連接體（2)上形成一個 擴散層（3)。接著選擇性的將電流擴散層（3)去除掉 分，以便讓電連接體（2)的部分區域露出，這樣發光 體晶片就可以經由電連接體（2)與外界形成導電連接 本發明的範圍並非僅限於以上所舉的實施方式 一種新的特徵及兩種或兩種以上的特徵的所有組合 (尤其是申請專利範圍中提及的特徵的所有組合方] 屬於本發明的範圍，即使這些特徵或特徵的組合方 在本說明書之說明部分或實施方式中被明確指出 外’具有不是由磊晶半導體鍍層系統的材料、電流 層的材料、及/或半導體鍍層系統及電流擴散層之間 界面形成的電流阻擋層的發光二極體晶片亦屬於本 的範圍。例如，只具有一個由半導體鍍層系統及電 體之間的交界面（例如蕭特基接觸）形成的電流阻擋 發光二極體晶片亦屬於本發明的範圍。如前句所述 流阻擋層也可以和前面說明的本發明的各種有利的 以各種不同的方式組合在一起。 化。 或是 樣也 的1 形成 電流 一部 二極 Ο 。每 方式 尤）均 式未 。此 擴散 的交 發明 連接 層的 的電 特徵 -31- 丄幻8955 【圖式簡單說明】 第1圖：本發明的發光二極體晶片的第一種實施方 式的斷面示意圖® 第2圖：本發明的發光二極體晶片的第二種實施方 式的斷面示意圖。 第3圖：本發明的發光二極體晶片的第三種實施方 式的斷面示意圖。 | 第4圖：本發明的發光二極體晶片的第四種實施方 式的斷面示意圖。 第5圖：本發明的發光二極體晶片的第五種實施方 '式的斷面示意圖。 -第6圖：本發明的發光二極體晶片的第六種實施方 式的斷面示意圖。 第7圖：本發明的發光二極體晶片的第七種實施方 式的斷面示意圖。 % 第8圖：本發明的發光二極體晶片的第八種實施方 式的斷面示意圖。 第9a圖至第9e圖：本發明的發光二極體晶片的第 一種實施方式在不同的製造階段時的斷面示意圖。 第10a圖至第1 Of圖：本發明的發光二極體晶片的第 二種實施方式在不同的製造階段時的斷面示意圖。 第Ha圖及第lib圖：本發明的發光二極體晶片的 第三種實施方式在不同的製造階段時的斷面示意圖。 第12a圖至第12c圖：本發明的發光二極體晶片的 -32- 1338955 第四種實施方式在不同的製造階段時的斷面示意圖° 第13a圖至第13c圖：本發明的發光二極體晶片的 第五種實施方式在不同的製造階段時的斷面示意圖。 【元件符號說明】

1 磊晶半導體鍍層系統 2 電連接體 3 電流擴散層 4 電流阻擋層 5 厚度 6 離子束 7 掩膜 8 電連接體 9 原子或離子 11 基板 12 第一個保護層 13 活性層 14 第二個保護層 15 接觸層 16 半導體鍍層 31 電流擴散層的第一部分 32 電流擴散層的第二部分 33 電流擴散層的一個不能導電或是導電性很低的部分區域 33 電流擴散層的一個經過改質的部分區域 4 1 第一個電流阻擋層 -33- 1338955 42 第 二 個 電 流 阻 擋 層 110 承 載 基 板 111 成 長 基 板 150 預 定 形 成 電 流 阻 擋層的部分區域 16 1 第 一 個 半 導 體 鍍 層 162 第 二 個 半 導 體 鍍 層

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Claims (1)

1338955 S 9 5 1 48086號「具有電流擴散層之發光二極體及其製法」 專利案 (2010年10月22日修正） 十、申請專利範圍： 1. -S發光二極體晶片，具有可以產生電磁輻射的磊晶半 層'電達接體、與電連接體導電接通的輻射可穿 透且含有透明導電氧化物（TCO)的電流擴散層、以及至 少一個電流阻擋層，電流阻擋層可以經由減少電流密度 _ _ 的P且檔或減少在被電連接體從橫向遮蓋住的區 域內的輻射產生’此種發光二極體晶片的特徵爲：電流 P且ί當層是由磊晶半導體鍍層系統的半導體材料、電流擴 散層的材料'及/或介於半導體鍍層系統及電流擴散層之 間的交界面所構成，以及電流阻擋層橫向完全與該電連 接體重疊且橫向突出該電連接體。 2. 如申請專利範圍第丨項的發光二極體晶片，其中，發光 二極體晶片具有數個電流阻擋層。 3 ·如申請專利範圍第1或2項的發光二極體晶片，其中， 發光二極體晶片具有至少一個電流阻擋層，而且該電流 阻擋層含有未經摻雜或這樣弱摻雜的半導體材料，使得 其導電性小於與電流阻擋層鄰接的半導體鍍層系統的 半導體材料的導電性的十分之一。 4.如申請專利範圍第1或2項的發光二極體晶片，其中， 發光二極體晶片具有至少一個電流阻擋層’而且該電流 阻擋層含有這樣導電摻雜的半導體材料’使得在發光二 極體晶片運轉時’該半導體材料與鄰接的半導體材料共 1338955

同形成一個在阻擋方向上運作的 5.如申請專利範圍第1或2項的發 具有至少一個電流阻擋層，而且 的及/或藉由導入的離子或原子 系統的半導體材料，使得其導電 接的半導體材料的導電性的十分 6 ·如申請專利範圍第1或2項的發 在半導體鍍層系統中具有至少 電流阻擋層，以及在該電流阻擋 有產生輻射的區域。 7. 如申請專利範圍第1或2項的發 光二極體晶片具有至少一個電流 擋層含有與電流擴散層及/或電 料。 8. 如申請專利範圍第1或2項的發 發光二極體晶片具有至少一個 化物（TCO)的電流阻擋層，其中 物（TCO)是被氧化的及/或藉由導 使得其導電性小於電流擴散層 (TCO)的導電性的十分之一》 9. 如申請專利範圍第1或2項的發 電流擴散層與磊晶半導體鍍層 接，而且交界面具有第一部分及 中形成電流擴散層及半導體鍍層 部分中在電流擴散層及半導體 pn接面。 光二極體晶片，其中， 該電流阻擋層含有氧化 改質的磊晶半導體鍍層 性小於與電流阻擋層鄰 .之一。 光二極體晶片，其中， 一個含有半導體材料的 層及電流擴散層之間含 光二極體晶片，其中發 ，阻擋層，而且該電流阻 連接體鄰接的半導體材 光二極體晶片，其中， 含有一部分透明導電氧 ，該部分透明導電氧化 入的離子或原子改質， 的其他透明導電氧化物 光二極體晶片，其中， 系統的半導體鍍層鄰 第二部分，在第一部分 之間的導電接觸，第二 鍍層之間不形成導電接 ⑴8955 觸*或是所形成的導電接觸的導電性小於第—部分中接 觸的導電性的十分之一。 1〇,如申請專利範圍第1或2項的發光二極體晶片，其中， 電連接體完全或大部分與電流擴散層橫向重疊。 1 1 ·如申請專利範圍第1或2項的發光二極體晶片’其中， 電流擴散層部分或完全與至少一個電流阻擋層橫向重 ft。 12·如申請專利範圍第1或2項的發光二極體晶片’其中， 電流擴散層的一部分配置在電連接體背對半導體鍍層 系統的一側上。 1 3 ·如申請專利範圍第丨或2項的發光二極體晶片，其中， 發光二極體晶片另外具有藉由半導體鍍層系統及電連 接體之間的交界面所構成的電流阻擋層。 14·如申請專利範圍第丨項的發光二極體晶片，其中，發光 二極體晶片具有配置在兩個保護層之間的輻射產生 區，其中，介於該等保護層之一及電流擴散層之間的磊 晶半導體鍍層系統是由厚度小於或等於1〇〇 nm的外面 部分新構咸1 1 5 .如申請專利範圍第1 4項的發光二極體晶片，其中，半 導體鍍層系統的外面部分的厚度小於或等於60 nm。 16.—種製造發光二極體晶片的方法，具有以下步驟：以磊 晶成長的方式成長出半導體鍍層系統，在半導體鑛層系 統上施加含有透明導電氧化物（TCO)的電流擴散層，在 半導體鍍層系統上施加電連接體，其特徵爲：在半導體 鍍層系統內、在電流擴散層內、及/或在半導體鍍層系統 1338955 及電流擴散層之間的交界面上形成至少一個電流阻擋 層’其中’電流阻擋層的形成包括：施加半導體鍍層系 統未慘雜或适樣弱慘雜的半導體鑛層，使得其導電性小 於與其鄰接的半導體材料的導電性的十分之一，且將該 半導體鍍層部分地去除。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項的方法，其中，電流阻檔層的 形成包括：這樣導電摻雜半導體鍍層系統的半導體鍍 層，使得其與鄰接的半導體材料一起在要製備的發光二 極體晶片內形成阻擋二極體（blocking diode )。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6或1 7項的方法，其中，電流阻擋 層的形成包括：在以磊晶成長的方式成長半導體鑛層系 統後’將離子或原子植入半導體鍍層系統內。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項的方法，其中，使穿過半導體 鍍層系統的輻射產生區域植入離子或原子。 2 0.如申請專利範圍第1 6或1 7項的方法，其中，電流阻擋 層的形成包括：對半導體鑛層系統外層的一部分及/或電 流擴散層的一部分進行氧化，或是藉由擴散來賦予外來 離子或外來原子，使得該部分的導電性小於與其鄰接之 半導體材料或電流擴散層的其他部分的導電性的十分 之一。 2 1.如申請專利範圍第1 6或1 7項的方法，其中，將電流擴 散層的第一部分施加在半導體鍍層系統上，使得形成與 半導體鍍層系統的導電接觸，以及將電流擴散層的第二 部分施加在半導體鍍層系統上，使得不會形成與半導體 鍍層系統的導電接觸，或是所形成的導電接觸的導電性 -4- 1338955 小於電流擴散層的第一部分與半導體鍍層系統之間接 觸的導電性的十分之一。 22.如申請專利範圍第16或17項的方法，其中，電流阻擋 層的形成包括：將半導體鍍層系統的一部分外表面粗糙 化，並將電流擴散層施加在該外表面上。 2 3 .如申請專利範圍第1 6或1 7項的方法，其中，在電連接 體後施加電流擴散層。 24.如申請專利範圍第16或17項的方法，其中，將電連接 體完全施加在電流擴散層上。