TWI538158B - 半導體發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

半導體發光裝置及其製造方法
本發明是有關於一種半導體發光裝置及其製造方法，且特別是有關於一種具有複數個導電微結構之堆疊半導體發光裝置及其製造方法。
近年來，發光二極體裝置的應用越來越廣泛，並且隨著各式顯示器的快速研發與進展，發光二極體已被應用於各式顯示器技術。此外，發光二極體可應用於新的顯示技術，例如交通號誌、液晶電視及手機背光源，因此相關的研究也越發蓬勃發展。
然而，發光二極體的磊晶結構中膜層之間的電性傳導不佳時，會嚴重影響發光二極體的發光效率，連帶使得顯示器的品質降低。因此，發光二極體之改良結構及其改良製程的需求仍存在。
本發明係有關於一種半導體發光裝置及其製造方法。藉由設置複數個導電微結構在不同發光單元中的p型摻雜層與n型摻雜層之間，以增進堆疊半導體發光裝置中電流分佈的效果，可以提升p型摻雜層與n型摻雜層之間的歐姆性接觸，進而提高半導體發光裝置的發光效率。
根據本發明之一方面，係提出一種半導體發光裝置。半導體發光裝置包括一第一發光單元、一第二發光單元、 一第一透明導電層、以及複數個導電微結構。第二發光單元設置於第一發光單元上，第一透明導電層設置於第一發光單元和第二發光單元之間。複數個導電微結構設置於第一透明導電層和第一發光單元之間。
根據本發明之另一方面，係提出一種半導體發光裝置之製造方法。製造方法包括形成一第一發光單元於一基板上；形成複數個導電微結構於第一發光單元上；形成一第一透明導電層於導電微結構上；以及設置一第二發光單元於第一透明導電層上。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。實施例所提出的細部結構和製程步驟僅為舉例說明之用，並非對本發明欲保護之範圍做限縮。該些步驟與結構僅為舉例說明之用，並非用以限縮本發明。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對該些步驟與結構加以修飾或變化。
在此揭露內容之實施例中，係提出一種半導體發光裝置及其製造方法。藉由設置複數個導電微結構，以堆疊至少兩發光單元而形成半導體發光裝置，可以增進電流分佈的效果，並提升不同發光單元中的p型摻雜層與n型摻雜層之間的歐姆性接觸，進而提高半導體發光裝置的發光效率。然而，實施例所提出的細部結構和製程步驟僅為舉例說明之用，並非對本發明欲保護之範圍做限縮。該些步驟 僅為舉例說明之用，並非用以限縮本發明。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對該些步驟加以修飾或變化。
請參照第1A圖，其繪示依照本發明之一實施例之半導體發光裝置之示意圖。半導體發光裝置100包括基板160、第一發光單元110、第二發光單元120、第一透明導電層170、以及複數個導電微結構180。第一發光單元110設置於基板160上，第二發光單元120設置於第一發光單元110上，第一透明導電層170設置於第一發光單元110和第二發光單元120之間，導電微結構180設置於第一透明導電層170和第一發光單元110之間。
實施例中，如第1A圖所示，第一發光單元110例如包括第一型摻雜層111、發光層113及第二型摻雜層115，第二型摻雜層115之電性與第一型摻雜層111之電性相反，發光層113設置於第一型摻雜層111及第二型摻雜層115之間。第二發光單元120例如包括第一型摻雜層121、發光層123及第二型摻雜層125，第二型摻雜層125之電性與第一型摻雜層121之電性相反，發光層123設置於第一型摻雜層121及第二型摻雜層125之間。實施例中，如第1A圖所示，導電微結構180設置於第一發光單元110之第二型摻雜層115與第一透明導電層170之間。
實施例中，如第1A圖所示，第二發光單元120的第二型摻雜層125具有一粗化的表面125a(例如是以濕式蝕刻粗化的表面)。表面粗化可以減少因平面造成的出射光之全反射，提升半導體發光裝置100的發光效率。
實施例中，第一型摻雜層111/121以及第二型摻雜層115/125之材質為三族氮化物，例如氮化銦(InN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦鋁鎵(InAlGaN)等，但不限定於上述。發光層113/123例如是單一量子井結構或多重量子井結構。
一般來說，n型摻雜層和導電膜層或金屬膜層的歐姆性接觸效果較好，而p型摻雜層和透明導電層的歐姆性接觸效果相對較差。實施例中，導電微結構180設置在不同發光單元中的p型摻雜層與n型摻雜層之間。
一實施例中，第一型摻雜層111/121例如是p型摻雜層，第二型摻雜層115/125例如是n型摻雜層，半導體發光裝置100例如是n側向上氮化鎵發光二極體。例如，導電微結構180設置於第一發光單元110之第二型摻雜層(n型摻雜層)115上，且設置於第一透明導電層170中，並位於第一發光單元110之第二型摻雜層(n型摻雜層)115與第二發光單元120之第一型摻雜層(p型摻雜層)121之間。導電微結構180例如為n型接觸(n-type contact)，因此電流透過第一透明導電層170較容易由第一發光單元110之第二型摻雜層(p型摻雜層)115傳遞至導電微結構(n型接觸)180上，而傳遞至第二發光單元120之第一型摻雜層(n型摻雜層)121。導電微結構180及第一透明導電層170的設置，可增進電流分佈(current spreading)的效果，以達到提升第一發光單元110之第二型摻雜層(p型摻雜層)115與第二發光單元120之第一型摻雜層(n型摻雜層)121間的歐姆性接觸(ohmic contact)，進而提高半導體發光裝置100 的發光效率。
實施例中，導電微結構(n型接觸)180之材質例如是鈦(Ti)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鉑(Pt)及金(Au)其中之一種金屬，或前述金屬中的任兩種以上之組合，例如是鉻/鉑/金(Cr/Pt/Au)、鈦/鋁/鉑/金(Ti/Al/Pt/Au)、或鈦/鉑/金(Ti/Pt/Au)。然實際應用時，導電微結構180之材質亦視應用狀況作適當選擇，並不以前述材料為限。
另一實施例中，第一型摻雜層111/121例如是n型摻雜層，第二型摻雜層115/125例如是p型摻雜層，半導體發光裝置100例如是p側向上氮化鎵發光二極體。導電微結構180例如為p型接觸(p-type contact)，則其材料可以是由鎳、鉑、銀、氧化銦錫所構成群組之一或其組合，例如鎳/銀(Ni/Ag)、鎳/鉑/銀(Ni/Pt/Ag)或氧化銦錫/銀(ITO/Ag)。
實施例中，導電微結構180的形狀可以例如是柱狀體、球體、多面體、或不規則形狀的微粒，或者多個導電微結構180中同時包括前述形狀中的任兩種以上。一實施例中，導電微結構180之直徑係小於50微米(um)。一較佳實施例中，導電微結構180之直徑係小於20微米(um)。一實施例中，導電微結構180例如是複數個量子點(quantum dot)。如此一來，不但可以達到增進電流分佈，以提升不同發光單元中第一型摻雜層和第二型摻雜層間的歐姆性接觸的效果，同時因為量子點具有使光線繞射之特性，還能減少因為設置導電微結構180而造成的光被遮蔽的情況，而能維持相對良好的出光量。
導電微結構180設置於第一發光單元110的表面110a上所佔的總面積越大，雖然可以達到更佳的增進電流分佈的效果，但也容易造成光被導電微結構180遮蔽，降低整體的出光量。一實施例中，導電微結構180設置於第一發光單元110的表面110a上所佔的總面積相對於第一發光單元110的表面110a的面積之比例係介於0.5%至6%。一較佳實施例中，上述面積之比例例如是1.5%至5%。如此一來，不但可以達到增進電流分佈的效果，導電微結構180造成的光被遮蔽的面積相對較小，可以使導電微結構180對於光線的干擾降到最小，而能維持相對良好的出光量。
實施例中，第一透明導電層170之材質例如是銻錫氧化物(antimony tin oxide，ATO)、銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化錫(tin oxide，SnO2)、氧化鋅摻雜鋁(aluminum doped zinc oxide，AZO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)或氧化鋅摻雜銦(indium doped zinc oxide，IZO)其中之一種或兩種以上之組合。
一實施例中，基板160可以是絕緣基板，例如是陶瓷基板、玻璃基板、或其他絕緣材質之基板。另一實施例中，基板160可以是導電基板，例如是矽基板或其他導電材質之基板。更一實施例中，基板160也可以是電路板。
如第1A圖所示，實施例中，半導體發光裝置100更可包括透明導電層190，透明導電層190設置在基板160和第一發光單元110之間。實施例中，透明導電層190設置在基板160和第一發光單元110的第一型摻雜層111之間，且透明導電層190的一部份曝露於第一發光單元110 之外。
如第1A圖所示，實施例中，基板160係為絕緣基板，半導體發光裝置100更可包括第一電極100a和第二電極100b。第一電極100a和第二電極100b可以分別地設置在第二發光單元120的第二型摻雜層125上和透明導電層190曝露於第一發光單元110外的部分上。因此，第一電極100a電性耦合第二型摻雜層125，第二電極100b電性耦合第一型摻雜層111。一實施例中，第一型摻雜層111例如是p型摻雜層，透明導電層190可提供電流分佈，以提升第二電極100b與第一發光單元110之第一型摻雜層111間的歐姆性接觸。在另一實施例中，可去除部分的第二發光單元120、第一透明導電層170及第一發光單元110之第二型摻雜層115及發光層113，以曝露部分的第一型摻雜層111，而將第二電極100b直接設置於曝露的第一型摻雜層111上。
第一電極100a和第二電極100b的材質與類型視其接觸的摻雜類型是p型摻雜層或n型摻雜層而決定。一實施例中，第一電極100a例如是n型接觸，則第一電極100a之材質例如同導電微結構(n型接觸)180之材質；第二電極100b例如是p型接觸，則第二電極100b之材質例如同導電微結構(p型接觸)180之材質。然實際應用時，第一電極100a和第二電極100b的材質與類型亦視應用狀況作適當選擇，並不以前述材料為限。
請參照第1B圖，其繪示依照本發明之另一實施例之半導體發光裝置之示意圖。本實施例中與前述實施例相同 之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
實施例中，如第1B圖所示，半導體發光裝置100’包括基板160、第一發光單元110、複數個導電微結構180、第一透明導電層170、第二發光單元120、以及第一電極100a。第一電極100a設置在第二發光單元120的第二型摻雜層125上，第一電極100a作為第二型摻雜層125的接觸點。
第1B圖所示之實施例與第1A圖所示之實施例的不同之處在於：基板160係為導電基板，例如是矽基板或其他導電材質之基板，導電基板160可以直接與半導體發光裝置100’中的第一型摻雜層111作電性耦合，換句話說，導電基板160可以作為半導體發光裝置100’中的另一個電極。如此一來，半導體發光裝置100’中的導電基板160可以同時作為基板以及第二電極，相較於如第1A圖所示之實施例之半導體發光裝置100，在半導體發光裝置100’的製程中，可以減少至少例如是蝕刻膜層之製程、以及形成第二電極之製程。因此，可以達到簡化製程的功效。
如第1B圖所示，實施例中，半導體發光裝置100’更可包括透明導電層290，透明導電層290設置在基板160和第一發光單元110之間。實施例中，透明導電層290設置在基板160和第一發光單元110的第一型摻雜層111之間。一實施例中，第一型摻雜層111例如是p型摻雜層，基板160係為導電基板，透明導電層290可提供電流分佈，以提升導電基板160與第一發光單元110之第一型摻 雜層111間的歐姆性接觸。
請參照第2圖。第2圖繪示依照本發明之再一實施例之半導體發光裝置之示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
如第2圖所示，半導體發光裝置200包括基板160、第一發光單元110、第二發光單元120、第三發光單元130、第一透明導電層170、第五透明導電層270、以及複數個導電微結構180。第一發光單元110設置於基板160上，第二發光單元120設置於第一發光單元110上，第一透明導電層170設置於第一發光單元110和第二發光單元120之間。第三發光單元130設置於第二發光單元120上，第五透明導電層270設置於第二發光單元120和第三發光單元130之間。導電微結構180設置於第一透明導電層170和第一發光單元110之間、以及第五透明導電層270和第二發光單元120之間。實施例中，如第2圖所示，第三發光單元130例如包括第一型摻雜層131、發光層133及第二型摻雜層135，發光層133設置於第一型摻雜層131上，第二型摻雜層135設置於發光層133上。
實施例中，如第2圖所示，第五透明導電層270和第二發光單元120之間的導電微結構180設置於第二發光單元120之第二型摻雜層125上，第五透明導電層270設置於導電微結構180上。
實施例中，如第2圖所示，第三發光單元130的第二型摻雜層135具有一粗化的表面135a(例如是以濕式蝕刻 粗化的表面)。表面粗化可以減少因平面造成的出射光之全反射，提升半導體發光裝置200的發光效率。
如第2圖所示，實施例中，半導體發光裝置200更可包括第一電極100a，第一電極100a電性耦合第二型摻雜層135。實施例中，基板160係為導電基板，半導體發光裝置200中的導電基板160可以同時作為基板以及第二電極，如此一來，在半導體發光裝置200的製程中，可以減少至少例如是蝕刻膜層之製程、以及形成第二電極之製程。因此，可以達到簡化製程的功效。
如第2圖所示，實施例中，半導體發光裝置200更可包括透明導電層290，透明導電層290設置在基板160和第一發光單元110之間。透明導電層290可提供電流分佈，以提升導電基板160與第一發光單元110之第一型摻雜層111間的歐姆性接觸。
請參照第3圖。第3圖繪示依照本發明之更一實施例之半導體發光裝置之示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
半導體發光裝置300至少包括基板160、第一發光單元110、第二發光單元120、第四發光單元140、第五發光單元150、第一透明導電層170、透明導電層370、兩第一電極100a、以及複數個導電微結構180。第一發光單元110設置於基板160上，第二發光單元120設置於第一發光單元110上，第一透明導電層170設置於第一發光單元110和第二發光單元120之間。第四發光單元140設置於基板 160上，第五發光單元150設置於第四發光單元140上，透明導電層370設置於第四發光單元140和第五發光單元150之間。兩個第一電極100a分別設置在第二發光單元120上及第五發光單元150上。導電微結構180設置於第一透明導電層170和第一發光單元110之間、以及透明導電層370和第四發光單元140之間。堆疊的第一發光單元110和第二發光單元120與堆疊的第四發光單元140和第五發光單元150鄰近設置。
實施例中，如第3圖所示，第四發光單元140例如包括第一型摻雜層141、發光層143及第二型摻雜層145，發光層143設置於第一型摻雜層141上，第二型摻雜層145設置於發光層143上。第五發光單元150例如包括第一型摻雜層151、發光層153及第二型摻雜層155，發光層153設置於第一型摻雜層151上，第二型摻雜層155設置於發光層153上
實施例中，基板160係為導電基板，導電基板160分別藉由與第一型摻雜層111和第一型摻雜層141作歐姆接觸，而將第一發光單元110與第四發光單元140作電性耦合。換句話說，第一發光單元110與第四發光單元140為並聯，且第一發光單元110與第二發光單元120為串聯，以及第四發光單元140與第五發光單元150亦為串聯。
請參照第4A~4B圖。第4A圖繪示依照本發明之又一實施例之半導體發光裝置之示意圖，第4B圖繪示依照本發明之又一實施例之半導體發光裝置之俯視立體示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元 件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
如第4A圖所示，半導體發光裝置400至少包括基板160、第一發光單元110、第二發光單元120、第四發光單元140、第五發光單元150、第一透明導電層170、透明導電層370、複數個第一電極100a、複數個第二電極100b、複數個導電微結構180、以及複數個內連線400a。堆疊的第一發光單元110和第二發光單元120與堆疊的第四發光單元140和第五發光單元150鄰近設置。
實施例中，基板160係為絕緣基板，第一電極100a電性耦合第二型摻雜層155，第二電極100b電性耦合第一型摻雜層111，第一發光單元110與第五發光單元150以內連線400a電性耦合。換句話說，第一發光單元110與第五發光單元140經由內連線400a以串聯方式作電性耦合，且第五發光單元140與第四發光單元140為串聯。
如第4B圖所示，半導體發光裝置400中，基板160上可以設置多組垂直堆疊的發光單元，彼此之間以內連線400a電性相連。
以下係提出實施例之一種半導體發光裝置之製造方法，然該些步驟僅為舉例說明之用，並非用以限縮本發明。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對該些步驟加以修飾或變化。請參照第5A圖至第5G圖及第6A圖至第6D圖。第5A圖至第5G圖繪示依照本發明之一實施例之一種半導體發光裝置之製造方法示意圖，第6A圖至第6D圖繪示依照本發明之另一實施例之一種半導體發 光裝置之製造方法示意圖。
以下係說明第1B圖之半導體結構100之製造過程。
請參照第5A~5B圖，形成第一發光單元110於基板160上。
實施例中，形成第一發光單元110於基板160上例如包括以下步驟：如第5A圖所示，提供暫時基板510，形成第一發光單元110於暫時基板510上，形成第二透明導電層290a於第一發光單元110上，以及形成第三透明導電層290b於基板160上。接著，如第5B圖所示，耦合第二透明導電層290a和第三透明導電層290b以形成透明導電層290，以及移除暫時基板510。
實施例中，第一發光單元110可以藉由一般習知的磊晶技術形成於暫時基板510上，例如是有機金屬化學汽相沈積法(metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)，暫時基板510可以例如以雷射剝離技術移除。實施例中，第二透明導電層290a和第三透明導電層290b的材質係為相同，在適當的耦合條件下，例如加熱，第二透明導電層290a和第三透明導電層290b直接接觸融合成一體而形成透明導電層290。由於加熱溫度大於800℃時可能會破壞發光單元的結構，於一較佳實施例中，加熱溫度應小於或等於800℃。實施例中，耦合條件也可以是施加一個適當的壓力於第二透明導電層290a和第三透明導電層290b。因此，無須額外的黏著層，可以設置第一發光單元110於基板160上，且透明導電層290具有增進電流分佈，可進而提高半導體發光裝置100的發光效率的效果。
實施例中，第二透明導電層290a和第三透明導電層290b的材質例如是銻錫氧化物(antimony tin oxide，ATO)、銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化錫(tin oxide，SnO2)、氧化鋅摻雜鋁(aluminum doped zinc oxide，AZO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)或氧化鋅摻雜銦(indium doped zinc oxide，IZO)其中之一種或兩種以上之組合。
請參照第5C圖，形成複數個導電微結構180於第一發光單元110上。接著，請參照第5D~5F圖，形成第一透明導電層170於導電微結構180上，以及設置第二發光單元120於第一透明導電層170上。
實施例中，如第5C圖所示，在形成導電微結構180於第一發光單元110上後，形成第一透明導電層170a於導電微結構180上。接著，由於導電微結構180的存在，使得第一透明導電層170a的表面可能不平整，因此，如第5D圖所示，可選擇性地平坦化第一透明導電層170a而形成具有平坦表面的第一透明導電層170a’。
接著，設置第二發光單元120於第一透明導電層170上例如包括以下步驟：如第5E圖所示，提供暫時基板520，形成第二發光單元120於暫時基板520上，以及形成第四透明導電層170b於第二發光單元120上。接著，如第5F圖所示，耦合未平坦化的第一透明導電層170a(或平坦化的第一透明導電層170a’)和第四透明導電層170b以形成第一透明導電層170，以及移除暫時基板520。
實施例中，第二發光單元120可以藉由一般習知的磊 晶技術形成於暫時基板520上，例如是有機金屬化學汽相沈積法(metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)，暫時基板520可以例如以雷射剝離技術移除。實施例中，未平坦化的第一透明導電層170a和第四透明導電層170b的材質係為相同，在適當的耦合條件下，例如加熱，使得未平坦化的第一透明導電層170a(或平坦化的第一透明導電層170a’)和第四透明導電層170b直接接觸融合成一體而形成第一透明導電層170。實施例中，耦合條件也可以是施加一個適當的壓力於未平坦化的第一透明導電層170a(或平坦化的第一透明導電層170a’)和第四透明導電層170b。因此，無須額外的黏著層，可以設置第二發光單元120於第一發光單元110上，且第一透明導電層170具有增進電流分佈的效果。
實施例中，透明導電層170a和170b的材質例如是銻錫氧化物(antimony tin oxide，ATO)、銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化錫(tin oxide，SnO2)、氧化鋅摻雜鋁(aluminum doped zinc oxide，AZO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)或氧化鋅摻雜銦(indium doped zinc oxide，IZO)其中之一種或兩種以上之組合。實施例中，形成上述透明導電層170、170a、170b的方法包括浸漬塗佈法(dip coating)、旋轉塗佈法(spin coating)、噴霧法(spray coating)、化學氣相沈積法(chemical vapor deposition，CVD)、真空蒸鍍法(Evaporation)、以及濺鍍法(Sputtering)之至少其中之一製程。
接著，請參照第5G圖，形成第一電極100a於第二發 光單元120之裸露表面125a上，以及可選擇性地粗化第二發光單元120的第二型摻雜層125的裸露表面125a。實施例中，第二型摻雜層125的表面125a例如是以濕式蝕刻粗化。實施例中，可以利用一微影製程來定義第一電極100a的尺寸和形狀。至此，形成如第1B圖所示之半導體結構100。
以下係說明第2圖之半導體結構200之製造過程。
請同時參照第5A~5F圖與第6A~6D圖。如第6A圖所示，以如第5A~5F圖所示之製程，在基板160上形成堆疊的第一發光單元110和第二發光單元120，其中第一透明導電層170設置於第一發光單元110和第二發光單元120之間，複數個導電微結構180設置於第一透明導電層170和第一發光單元110之間。
請參照第6B圖，形成導電微結構180於第二發光單元120上，以及形成第五透明導電層270於位於第二發光單元120上之導電微結構180上。請參照第6C圖，設置第三發光單元130於第五透明導電層270上。
實施例中，形成第五透明導電層270於位於第二發光單元120上之導電微結構180上以及設置第三發光單元130於第五透明導電層270上例如包括以下步驟：如第6B圖所示，在形成導電微結構180於第二發光單元120上後，形成第六透明導電層270a於導電微結構180上。接著，由於導電微結構180的存在，使得第六透明導電層270a的表面可能不平整，因此，可選擇性地平坦化第六透明導電層270a。接著，提供暫時基板530，形成第三發光單元 130於暫時基板530上，以及形成第七透明導電層270b於第三發光單元130。接著，如第6C圖所示，耦合第六透明導電層270a和第七透明導電層270b以形成第五透明導電層270，以及移除暫時基板530。
實施例中，第三發光單元130可以藉由一般習知的磊晶技術形成於暫時基板530上，例如是有機金屬化學汽相沈積法(metal organic chemical vapor deposition，MOCVD)，暫時基板530可以例如以雷射剝離技術移除。實施例中，第六透明導電層270a和第七透明導電層270b的材質係為相同，在適當的耦合條件下，例如加熱，使得第六透明導電層270a和第七透明導電層270b直接接觸融合成一體而形成第五透明導電層270。實施例中，耦合條件也可以是施加一個適當的壓力於第六透明導電層270a和第七透明導電層270b。因此，無須額外的黏著層，可以設置第三發光單元130於第二發光單元120上，第五透明導電層270尚具有增進電流分佈，進而提高半導體發光裝置200的發光效率的效果。
實施例中，暫時基板510/520/530的材質可以為砷化鎵(GaAs)、鍺(Ge)表面形成鍺化矽(SiGe)、矽(Si)表面形成碳化矽(SiC)、鋁(Al)表面形成氧化鋁(Al2O3)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)、藍寶石(sapphire)、玻璃、石英或其組合，但不限定於上述。
實施例中，透明導電層270a和270b的材質例如是和透明導電層170a和170b的材質相同。形成第五透明導電 層270於第二發光單元120上的導電微結構180上之步驟例如與形成第一透明導電層170於第一發光單元110上的導電微結構180上之步驟相同。
接著，請參照第6D圖，形成第一電極100a於第三發光單元130上，以及可選擇性地粗化第三發光單元130的第二型摻雜層135的表面135a。實施例中，第二型摻雜層135的表面135a例如是以濕式蝕刻粗化。實施例中，可以利用一微影製程來定義第一電極100a的尺寸和形狀。至此，形成如第2圖所示之半導體結構200。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、100’、200、300、400‧‧‧半導體發光裝置
100a‧‧‧第一電極
100b‧‧‧第二電極
110‧‧‧第一發光單元
110a、125a、135a‧‧‧表面
111、121、131、141、151‧‧‧第一型摻雜層
113、123、133、143、153‧‧‧發光層
115、125、135、145、155‧‧‧第二型摻雜層
120‧‧‧第二發光單元
130‧‧‧第三發光單元
140‧‧‧第四發光單元
150‧‧‧第五發光單元
160‧‧‧基板
170、170a、170a’‧‧‧第一透明導電層
170b‧‧‧第四透明導電層
180‧‧‧導電微結構
190、290、370‧‧‧透明導電層
270‧‧‧第五透明導電層
270a‧‧‧第六透明導電層
270b‧‧‧第七透明導電層
290a‧‧‧第二透明導電層
290b‧‧‧第三透明導電層
400a‧‧‧內連線
510、520、530‧‧‧暫時基板
第1A圖繪示依照本發明之一實施例之半導體發光裝置之示意圖。
第1B圖繪示依照本發明之另一實施例之半導體發光裝置之示意圖。
第2圖繪示依照本發明之再一實施例之半導體發光裝置之示意圖。
第3圖繪示依照本發明之更一實施例之半導體發光裝置之示意圖。
第4A圖繪示依照本發明之又一實施例之半導體發光 裝置之示意圖。
第4B圖繪示依照本發明之又一實施例之半導體發光裝置之俯視立體示意圖。
第5A圖至第5G圖繪示依照本發明之一實施例之一種半導體發光裝置之製造方法示意圖。
第6A圖至第6D圖繪示依照本發明之另一實施例之一種半導體發光裝置之製造方法示意圖。
100’‧‧‧半導體發光裝置
100a‧‧‧第一電極
110‧‧‧第一發光單元
110a、125a‧‧‧表面
111、121‧‧‧第一型摻雜層
113、123‧‧‧發光層
115、125‧‧‧第二型摻雜層
120‧‧‧第二發光單元
160‧‧‧基板
170‧‧‧第一透明導電層
180‧‧‧導電微結構
290‧‧‧透明導電層

Claims (18)

  1. 一種半導體發光裝置，包括：一第一發光單元；一第二發光單元；一第一透明導電層，設置於該第一發光單元和該第二發光單元之間；及複數個導電微結構，設置於該第一透明導電層和該第一發光單元之間，其中該些導電微結構包括複數個量子點(quantum dot)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光裝置，其中該第一發光單元和該第二發光單元分別包括：一第一型摻雜層；一第二型摻雜層，其電性與該第一型摻雜層之電性相反；及一發光層，設置於該第一型摻雜層及該第二型摻雜層之間；其中該些導電微結構設置於該第一發光單元之該第二型摻雜層與該第一透明導電層之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之半導體發光裝置，其中該第一型摻雜層係為p型摻雜層，該第二型摻雜層係為n型摻雜層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之半導體發光裝置，其中該些導電微結構之材質係包括鈦(Ti)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鉑(Pt)及金(Au)其中之一種金屬或兩種金屬以上之組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光裝置，其中該些導電微結構之直徑係小於50微米(um)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光裝置，其中該些導電微結構設置於該第一發光單元之一表面所佔的面積比例係介於0.5%至6%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光裝置，其中該第一透明導電層之材質係包括銻錫氧化物(antimony tin oxide，ATO)、銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化錫(tin oxide，SnO2)、氧化鋅摻雜鋁(aluminum doped zinc oxide，AZO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)及氧化鋅摻雜銦(indium doped zinc oxide，IZO)其中之一種或兩種以上之組合。
  8. 一種半導體發光裝置，包括：一第一發光單元；一第二發光單元，其中該第一發光單元和該第二發光單元分別包括：一第一型摻雜層；一第二型摻雜層，其電性與該第一型摻雜層之電性相反；及一發光層，設置於該第一型摻雜層及該第二型摻雜層之間；一第一透明導電層，設置於該第一發光單元和該第二發光單元之間；及複數個導電微結構，設置於該第一透明導電層和該第一發光單元之間，其中該些導電微結構設置於該第一發光 單元之該第二型摻雜層與該第一透明導電層之間，該些導電微結構之材質係包括鈦(Ti)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鉑(Pt)及金(Au)其中之一種金屬或兩種金屬以上之組合。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之半導體發光裝置，其中該第一型摻雜層係為p型摻雜層，該第二型摻雜層係為n型摻雜層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之半導體發光裝置，其中該些導電微結構之直徑係小於50微米(um)。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之半導體發光裝置，其中該些導電微結構設置於該第一發光單元之一表面所佔的面積比例係介於0.5%至6%。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之半導體發光裝置，其中該第一透明導電層之材質係包括銻錫氧化物(antimony tin oxide，ATO)、銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化錫(tin oxide，SnO2)、氧化鋅摻雜鋁(aluminum doped zinc oxide，AZO)、氧化鋅摻雜鎵(gallium doped zinc oxide，GZO)及氧化鋅摻雜銦(indium doped zinc oxide，IZO)其中之一種或兩種以上之組合。
  13. 一種半導體發光裝置之製造方法，包括：形成一第一發光單元於一基板上，包括：提供一暫時基板；形成該第一發光單元於該暫時基板上；形成一第二透明導電層於該第一發光單元上；形成一第三透明導電層於該基板上；耦合該第二透明導電層和該第三透明導電層；及 移除該暫時基板；形成複數個導電微結構於該第一發光單元上；形成一第一透明導電層於該些導電微結構上；以及設置一第二發光單元於該第一透明導電層上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，於形成該第一透明導電層之步驟後，更包括平坦化該第一透明導電層。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中設置該第二發光單元於該第一透明導電層上之步驟包括：提供一暫時基板；形成該第二發光單元於該暫時基板上；形成一第四透明導電層於該第二發光單元上；耦合該第一透明導電層和該第四透明導電層；以及移除該暫時基板。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括粗化該第二發光單元之一裸露表面。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，更包括形成一電極於該第二發光單元之一裸露表面。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中形成該第一透明導電層於該些導電微結構上之步驟包括浸漬塗佈法(dip coating)、旋轉塗佈法(spin coating)、噴霧法(spray coating)、化學氣相沈積法(chemical vapor deposition，CVD)、真空蒸鍍法(Evaporation)、以及濺鍍法(Sputtering)之至少其中之一。
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