TWI672837B

TWI672837B - 半導體發光元件

Info

Publication number: TWI672837B
Application number: TW107100848A
Authority: TW
Inventors: 林坤德; 陳怡名; 詹燿寧; 徐子傑; 呂志強; 林俊宇; 楊宗憲
Original assignee: 晶元光電股份有限公司
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2019-09-21
Also published as: TW201817049A

Abstract

一種半導體發光元件，包含：一半導體疊層具有一側邊、一第一表面、及一相對於第一表面之第二表面，其中半導體疊層更包含一導通孔從第一表面往第二表面延伸；一透明導電層位於第二表面上；一第一銲接部及一第二銲接部位於第一表面上，並與半導體疊層電性連接；以及一絕緣層位於第一銲接部與半導體疊層之間及第二銲接部與半導體疊層之間。

Description

半導體發光元件

本發明係關於一種半導體發光元件的結構。

發光二極體（Light-emitting Diode；LED）目前已經廣泛地使用在光學顯示裝置、交通號誌、資料儲存裝置、通訊裝置、照明裝置與醫療器材上。如第6圖所示，習知之LED具有一n型半導體層1104、一主動層1106與一p型半導體層1108依序形成於一基板1102之上，部分p型半導體層1108與主動層1106被移除以曝露部分n型半導體層1104，一p型電極a1與一n型電極a2分別形成於p型半導體層1108與n型半導體層1104之上。因為n型電極a2需要足夠的面積以利後續製程進行，例如打線，所以大部分的主動層1106被移除，導致發光效率降低。

此外，上述之LED更可以進一步地與其他元件組合連接以形成一發光裝置(light-emitting apparatus)。第7圖為習知之發光裝置結構示意圖，如第7圖所示，一發光裝置1200包含一具有至少一電路1204之次載體(sub-mount)1202；至少一銲料1206(solder)位於上述次載體1202上，藉由此銲料1206將上述LED 1210黏結固定於次載體1202上並使LED 1210之基板1212與次載體1202上之電路1204形成電連接；以及，一電性連接結構1208，以電性連接LED 1210之電極1214與次載體1202上之電路1204；其中，上述之次載體1202 可以是導線架(lead frame)或大尺寸鑲嵌基底(mounting substrate)，以便發光裝置之電路規劃並提高其散熱效果。

一種半導體發光元件，係包含：一半導體疊層包含一第一半導體層，一第二半導體層以及一主動層位於第一半導體層與第二半導體層之間，其中半導體疊層具有一第一表面；複數個凹部自第一表面穿透第一半導體層與主動層，露出第二半導體層；一第一接觸結構位於第一表面上，且與第一表面歐姆接觸；一第二接觸結構位於些凹部中與第二半導體層歐姆接觸；一第一銲接部位於第一表面上，藉由第一接觸結構與第一半導體層電連結；以及一第二銲接部位於第一表面上，藉由第二接觸結構與第二半導體層電連接；其中，第一接觸結構包含複數個延伸電極，至少部分的第二接觸結構位於些複數個延伸電極之間。

一種半導體發光元件，包含：一半導體疊層具有一側邊、一第一表面、及一相對於第一表面之第二表面，其中半導體疊層更包含一導電通道從第一表面往第二表面延伸；一透明導電層位於第二表面上；一第一銲接部及一第二銲接部位於第一表面上，並與半導體疊層電性連接；以及一絕緣層位於第一銲接部與半導體疊層之間及第二銲接部與半導體疊層之間。

第一實施例

第1圖係為依本發明第一實施例之半導體發光元件I的結構示意圖。根據本發明所揭露的半導體發光元件I為一半導體疊層內具有凹部的覆晶式發光二極體元件。半導體發光元件I包含一半導體疊層1具有一第一表面13及一第二表面14相對於第一表面13。半導體疊層1包含一第一半導體層11，一第二半導體層12及一主動層10位於第一半導體層11及第二半導體層12之間，其中第一表面13為第一半導體層11的表面，第二表面14為第二半導體層12的表面。第一半導體層11和第二半導體層12具有不同的導電型態、電性、極性或依摻雜的元素以提供電子或電洞；主動層10形成在第一半導體層11和第二半導體層12之間，主動層10係將電能轉換成光能。藉由改變半導體疊層1其中一層或多層的物理及化學組成，調整發出的光波長。常用的材料為磷化鋁鎵銦(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP)系列、氮化鋁鎵銦(aluminum gallium indium nitride, AlGaInN) 系列、氧化鋅系列(zinc oxide, ZnO)。主動層10可為單異質結構(single heterostructure, SH )，雙異質結構(double heterostructure, DH )，雙側雙異質結構( double-side double heterostructure, DDH )，多層量子井結構(multi-quantum well, MQW ) 。具體來說，主動層10可為中性、p型或n型電性的半導體。施以電流通過半導體疊層1時，主動層10會發光。當主動層10以磷化鋁銦鎵（AlGaInP）系列的材料為基礎時，會發出紅、橙、黃光之琥珀色系的光；當以氮化鋁鎵銦（AlGaInN）系列的材料為基礎時，會發出藍或綠光。本實施例中，半導體疊層1為磷化鋁鎵銦(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP)系列的材料為基礎。

在第一表面13上具有一第一接觸結構3與第一半導體層11歐姆接觸，一第一銲接部43形成在部分的第一接觸結構3上，當電流從第一銲接部43注入時，可經由第一接觸結構3傳導至第一半導體層11的其他未被第一銲接部43所覆蓋的區域，增進電流散佈的效果。第2圖係為半導體發光元件I的上視圖，第一銲接部43位於半導體發光元件I的一側，第一接觸結構3的形狀包含複數條指狀電極，從第一銲接部43的下方延伸至相對於第一銲接部43的另一側，用以將電流散佈至半導體疊層1全部的區域。第一銲接部43的材料包含鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)或其合金；第一接觸結構3的材料包含金(Au)、鍺(Ge)、鈹(Be)或其合金。

複數個凹部15形成在半導體疊層1中，每一個凹部15從第一半導體層11的第一表面13上，穿透過第一半導體層11以及主動層10延伸到第二半導體層12中，露出位於第二半導體層12內的複數個表面121，複數個第二接觸結構2形成在複數個凹部15中與複數個表面121歐姆接觸，第二接觸結構2與第一接觸結構3之間最近的距離介於10μm~100μm之間。第二接觸結構2的長度較凹部15的深度來的長，因此第二接觸結構2突出於第一表面13，且第二接觸結構2與凹部15的側壁151之間具有一絕緣層6，絕緣層6將第二接觸結構2與側壁151隔離開，避免第二接觸結構2直接接觸主動層10及第一半導體層11。在本實施例中，複數個凹部15為複數個獨立的通孔(Via Hole)的形式，如第2圖第一實施例的上視圖所示，複數個凹部15位於第一接觸結構3所包含的複數個延伸電極33之間，沿著延伸電極33延伸的方向排列，第二接觸結構2包含複數個導電柱22，每一個凹部15中皆設置一導電柱22，導電柱22與延伸電極33之間的最接近的距離介於10μm~100μm之間。絕緣層6除了填滿第二接觸結構2與側壁151之間的縫隙外，亦覆蓋部分形成在第一表面13上的第一接觸結構3，包覆第二接觸結構2突出於第一表面13的部分，露出第二接觸結構2的接觸面21，絕緣層6與第二接觸結構2的接觸面21形成一平坦的表面61。第二接觸結構2的材料包含鍺(Ge)、鈹(Be)、金(Au)或其合金，可與第二半導體層12形成歐姆接觸；絕緣層6可使得主動層10所發出的光線穿透，在另一實施例中，第一表面13可為一粗糙表面，當光線通過絕緣層6與第一表面13的時候，以減少全反射的情況產生。絕緣層6的材料包含但不限定有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）；無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

一反射層52覆蓋全部的表面61，並與所有的第二接觸結構2的接觸面21相接觸，反射層52為具有高反射率金屬所形成，用以反射主動層10所發出的光，反射層52的材料包含反射率較高的金屬材料，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)等金屬疊層或其合金。

一第二銲接部53覆蓋在反射層52上，與反射層52相連接，第二銲接部53用以將外部電流導入，依序經過反射層52及第二接觸結構2流經半導體疊層1後，從第一接觸結構3及第一銲接部43流出，第二銲接部53的材料包含鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)或其合金。第一銲接部43與第二銲接部53之間具有一縫隙7將第二銲接部53與第一銲接部43分隔，縫隙7的寬度介於70μm~250μm之間，當半導體發光元件I的形狀為一邊長12mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件I的面積15%~80%之間；當半導體發光元件I的形狀為一邊長28mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件I的面積的面積60%~92%之間；當半導體發光元件I的形狀為一邊長40mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件I的面積75%~95%之間。

一黏結層9覆蓋在第二表面14，基板8藉由與黏結層9貼合形成在第二表面14上，主動層10所發出的光皆可穿透黏結層9與基板8，在另一實施例中，第二表面14可為一粗糙表面，當光線通過黏結層9與第二表面14的時候，可減少全反射的情況產生。黏結層9的折射率較佳係介於第二半導體層12的折射率與基板8的折射率，基板8的折射率較佳係小於黏結層9的折射率。在本實施例中，黏結層9的折射率介於1.77~3.3之間，基板8的折射率介於1~1.77之間。黏結層9的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）；無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。基板8的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、藍寶石（Sapphire）、鑽石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)等。

第二實施例

第3圖係為依本發明第二實施例之半導體發光元件II的示意圖。根據本發明所揭露的半導體發光元件II為一半導體疊層內具有凹部的覆晶式發光二極體元件。半導體發光元件II包含一半導體疊層1具有一第一表面13及一第二表面14相對於第一表面13。半導體疊層1包含一第一半導體層11，一第二半導體層12及一主動層10位於第一半導體層11及第二半導體層12之間，其中第一表面13為第一半導體層11的表面，第二表面14為第二半導體層12的表面。第一半導體層11和第二半導體層12具有不同的導電型態、電性、極性或依摻雜的元素以提供電子或電洞；主動層10形成在第一半導體層11和第二半導體層12之間，主動層10係將電能轉換成光能。藉由改變半導體疊層1其中一層或多層的物理及化學組成，調整發出的光波長。常用的材料為磷化鋁鎵銦(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP)系列、氮化鋁鎵銦(aluminum gallium indium nitride, AlGaInN) 系列、氧化鋅系列(zinc oxide, ZnO)。主動層10可為單異質結構(single heterostructure, SH )，雙異質結構(double heterostructure, DH )，雙側雙異質結構( double-side double heterostructure, DDH )，多層量子井結構(multi-quantum well, MQW ) 。具體來說，主動層10可為中性、p型或n型電性的半導體。施以電流通過半導體疊層1時，主動層10會發光。當主動層10以磷化鋁銦鎵（AlGaInP）系列的材料為基礎時，會發出紅、橙、黃光之琥珀色系的光；當以氮化鋁鎵銦（AlGaInN）系列的材料為基礎時，會發出藍或綠光。本實施例中，半導體疊層1為磷化鋁鎵銦(aluminum gallium indium phosphide, AlGaInP)系列的材料為基礎。

在本實施例中，凹部15形成在半導體疊層1中，從第一半導體層11的第一表面13上，穿透過第一半導體層11以及主動層10延伸到第二半導體層12，露出位於第二半導體層12內的複數個表面121。如第4圖依本發明第二實施例之半導體發光元件II的上視圖所顯示，凹部15包含位在半導體疊層1的側邊16上的走道15A，以及縱向的走道15B或橫向的走道15C，其中走道15A、走道15B及走道15C之間為互通。第二接觸結構2形成在凹部15中，連續地沿著走道15A、走道15B及走道15C與表面121歐姆接觸，用以將電流均勻地散佈在第二半導體層，一絕緣層62共形地覆蓋第二接觸結構2、走道15B、走道15C以及鄰近走道15B和走道15C部分的第一表面13，但未覆蓋第一接觸結構3。絕緣層62將第二接觸結構2與側壁151隔開，避免第二接觸結構2直接接觸主動層10及第一半導體層11。第二接觸結構2的材料包含鍺(Ge)、鈹(Be)、金(Au)或其合金，可與第二半導體層12形成歐姆接觸。絕緣層62可為主動層10所發出的光線穿透，絕緣層62的材料包含但不限定有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）；無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

本實施例中，第一表面13係為一粗糙表面，由於第一表面13為粗糙表面，當光線通過第一表面13與絕緣層62之間，可減少全反射的情形發生。形成粗糙表面的方法包含濕式蝕刻的方法，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻的方法，例如以ICP處理。第一接觸結構3位於第一表面13上與第一半導體層11歐姆接觸，如第4圖所示，第一接觸結構3的形狀包含至少一個圖案，例如點狀、線狀、圓形、橢圓形、正方形或長方形。本實施例中，第一接觸結構3分佈在第一半導體層11的形狀係為複數個正方形，複數個正方形包含大正方形31以及小正方形32，彼此之間獨立沒有直接接觸，每一個正方形的周圍被第二接觸結構2圍繞。第一接觸結構3的材料包含金(Au)、鍺(Ge)、鈹(Be)或其合金，用以與第一半導體層11歐姆接觸。

一透明導電層55共形地覆蓋第一表面13、第一接觸結構3以及絕緣層62，一反射層52再共形地覆蓋透明導電層55。透明導電層55係為一厚度介於1μm~10μm的透明導電材料所構成，用以黏著反射層52避免反射層52剝離，反射層52為具有高反射率金屬所形成，用以反射主動層10所發出的光從第二表面14射出，反射層52的材料包含反射率較高的金屬材料，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)等金屬疊層或其合金。

圖案化的絕緣層63共形地覆蓋在反射層52上，並沿著反射層52的邊緣覆蓋至走道15A的側壁151，絕緣層63包含至少一孔洞631露出反射層52。絕緣層63係為非導電材料所形成，包含但不限定有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）；無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

一第一銲接部43及一第二銲接部53形成在絕緣層63上，藉由絕緣層63墊在第一銲接部43以及第二銲接部53下方，使得第一銲接部43的銲接面431以及第二銲接部53的銲接面532位於同一個水平面。第一銲接部43與第二銲接部53之間具有一縫隙7將第二銲接部53與第一銲接部43分隔開。於本實施例中，縫隙7的寬度介於70μm~250μm之間。當半導體發光元件的形狀為一邊長12mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件的面積15%~80%之間；當半導體發光元件的形狀為一邊長28mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件的面積的面積60%~92%之間；當半導體發光元件的形狀為一邊長40mil的方形的時候，第一銲接部43與第二銲接部53的面積約為半導體發光元件的面積75%~95%之間。第一銲接部43透過孔洞631與反射層52直接接觸；第二銲接部53與反射層52之間以絕緣層63完全隔開，第二銲接部53包含一連接部531覆蓋至走道15A與第二接觸結構2直接接觸，連接部531藉由覆蓋在走道15A中側壁151上的絕緣層63避免與主動層10及第一半導體層11直接接觸。第一銲接部43及第二銲接部53用以將外部電流導入使半導體發光元件II發光，當電流從第一銲接部43注入時，經由第一銲接部43的傳導電流通過孔洞631進入反射層52，藉由第一接觸結構3與第一半導體層11之間接觸電阻較低的區域流入半導體疊層1，依序流經第一半導體層11、主動層10及第二半導體層12後，經由第二接觸結構2的傳導從第二銲接部53流出。第一銲接部43與第二銲接部53的材料包含鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)或其合金。在另一實施例中，絕緣層63僅設置在第二銲接部53與反射層52之間，第一銲接部43與反射層52完全地接觸，用以提高散熱的效率，此時，第一銲接部43可藉由二次蒸鍍的方法，使第一銲接部43的銲接面431以及第二銲接部53的銲接面532位於同一個水平面。

一黏結層9覆蓋在第二表面14，基板8藉由與黏結層9貼合形成在第二表面14上，主動層10所發出的光皆可穿透黏結層9與基板8。第二表面14可經由處理形成一粗糙表面，當光線通過第二表面14及黏著層9的時候，可減少產生全反射以提高出光效率，形成粗糙表面的方法包含濕式蝕刻的方法，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻的方法，例如以ICP處理。黏結層9的折射率較佳係介於第二半導體層12的折射率與基板8的折射率，基板8的折射率較佳係小於黏結層9的折射率，在本實施例中，黏結層9的折射率介於1.77~3.3之間，基板8的折射率介於1~1.77之間。黏結層9的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer）；無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。基板8的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、藍寶石（Sapphire）、鑽石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)等。

第8圖係為本發明另一實施例之半導體發光元件Ⅲ之上視圖。第9圖係為第8圖沿著X-X'之剖面圖。根據本實施例所揭露的半導體發光元件Ⅲ為一覆晶式發光二極體元件。如第9圖所示，半導體發光元件Ⅲ包含一半導體疊層1具有一第一表面S3及一相對於第一表面S3之第二表面S2。半導體疊層1包含一第一半導體層11，一第二半導體層12及一主動層10位於第一半導體層11及第二半導體層12之間，其中第一表面S3為第一半導體層11的表面，第二表面S2為第二半導體層12的表面。第一半導體層11和第二半導體層12，例如為包覆層（cladding layer）或限制層（confinement layer），具有不同的導電型態、電性、極性或可依摻雜的元素以提供電子或電洞。主動層10形成在第一半導體層11和第二半導體層12之間，電子與電洞於一電流驅動下在主動層10複合，將電能轉換成光能，以發出一光線。藉由改變半導體疊層1中一層或多層的物理及化學組成以調整半導體發光元件Ⅲ發出光線的波長。半導體疊層1之材料包含Ⅲ-Ⅴ族半導體材料，例如Al_x In_y Ga_(1-x-y) N或Al_x In_y Ga_(1-x-y) P，其中0≦x, y≦1；(x+y)≦1。依據主動層10之材料，半導體疊層1可發出波長介於610 nm及650 nm之間的紅光，波長介於530 nm及570 nm之間的綠光，或是波長介於450 nm及490 nm之間的藍光。主動層10可為單異質結構(single heterostructure, SH )，雙異質結構(double heterostructure, DH )，雙側雙異質結構( double-side double heterostructure, DDH )，多層量子井結構(multi-quantum well, MQW ) 。主動層10之材料可為中性、p型或n型電性的半導體。

複數個接觸結構30均勻地分佈於半導體疊層1之第一表面S3上，與第一半導體層11形成歐姆接觸，用以將電流散佈至第一半導體層11。舉例來說，可在半導體疊層1之第一表面S3上沉積一金屬層並將其圖案化，以形成複數個接觸結構30。接觸結構30的材料包含金(Au)、鍺(Ge)、鈹(Be)或其合金。接觸結構30的形狀包含圓形或是多邊形，如第8圖所示之半導體發光元件Ⅲ之上視圖，接觸結構30的形狀為圓形，複數個接觸結構30於半導體疊層1上排列成複數列，且兩相鄰列上的複數個接觸結構30係彼此錯置。

一具有低折射率材料之第一反射層331形成於半導體疊層1之第一表面S3上，及/或形成於複數個接觸結構30之間，進一步來說，複數個接觸結構30可形成於第一反射層331與半導體疊層1之間。由於Ⅲ-Ⅴ族半導體材料之折射率在2.0~4.0之間，選用低於Ⅲ-Ⅴ族半導體材料之折射率的材料，可使主動層10發出的光線在第一表面S3與第一反射層331之間形成全反射，增加半導體發光元件Ⅲ的光取出效率。低折射率的材料包含氧化物、氟化物或金屬氧化物。氟化物包含氟化鎂(MgF₂ )或是氟化鈣(CaF₂ )。金屬氧化物包含二氧化鈦(TiO₂ )、氧化鉭(Ta₂ O₅ )、二氧化碲(TeO₂ )、氧化釔(Y₂ O₃ )、二氧化鉿(HfO₂ )、氧化鋁(Al₂ O₃ )、氧化銦鋅(IZO)或是氧化銦錫 (ITO)。

為了增加半導體發光元件Ⅲ的光取出效率，半導體疊層1之第一表面S3可為一粗糙表面，及/或於第一表面S3上形成一第二反射層5。形成粗糙表面的方法包含蝕刻、研磨或壓印，蝕刻方法包含濕式蝕刻，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻，例如以ICP處理。第二反射層5可為一或多層之結構。第二反射層5的材料包含反射率較高的金屬材料，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)等金屬或上述材料之合金。在此所述具有較高的反射率係指對於半導體發光元件Ⅲ發出光線的波長具有80%以上的反射率。相較於第一反射層331，第二反射層5較遠離於半導體疊層1，以至於未被第一反射層331反射的光線可進一步被第二反射層5反射。如第9圖所示，第二反射層5可與第一反射層331及/或複數個接觸結構30相接觸，並於一電流注入下可形成電連接。

一透明導電層19位於半導體疊層1之第二表面S2上，於一電流注入下可與半導體疊層1形成電連接。透明導電層19之材料包含對於主動層10所發出的光線為透明的材料。為了減少主動層10所發出的光線於第二表面S2全反射的機率，於一較佳的實施例中，透明導電層19包含非III-V族半導體材料，透明導電層19之材料之一折射率小於半導體疊層1之一折射率。透明導電層19可為一或多層之結構，例如包含一第一透明導電層191與一第二透明導電層192。具體而言，當透明導電層19為多層之結構時，較遠離於半導體疊層1之第一透明導電層191較佳為具有橫向擴散電流能力的材料，例如IZO，較靠近於半導體疊層1之第二透明導電層192較佳為可與第二半導體層12形成歐姆接觸之材料，例如ITO。

為了增加半導體發光元件Ⅲ的光取出效率，半導體疊層1之第二表面S2可為一粗糙表面，減少全反射的情況產生。形成粗糙表面的方法包含蝕刻、研磨或壓印，蝕刻方法包含濕式蝕刻，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻，例如以ICP處理。

於本發明之不同變化例中，一基板8可選擇性地形成於半導體疊層1上。基板8可藉由與透明導電層19貼合而形成在半導體疊層1之第二表面S2上。基板8的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、藍寶石（Sapphire）、鑽石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)等。為了減少主動層10所發出的光線於基板8與透明導電層19之間的介面S1形成全反射的機率，於一實施例中，基板8之材料之一折射率小於透明導電層19之一折射率，透明導電層19之折射率介於基板8之折射率與半導體疊層1之折射率之間。基於製程良率之考量，基板8之一側邊e1可與半導體疊層1之一側邊e2齊平，或是基板8之側邊e1突出於半導體疊層1之側邊e2，如第9圖所示。

於本發明之一實施例中，半導體疊層1包含至少一個導通孔35從第一表面S3往第二表面S2延伸。如第8圖所示，半導體發光元件Ⅲ包含複數個導通孔35，其中複數個導通孔35於半導體發光元件Ⅲ之上視圖上係彼此分離，各個導通孔35為半導體疊層1所環繞。如第9圖所示，藉由移除部分半導體疊層1以使複數個導通孔35從半導體疊層1之第一表面S3穿過半導體疊層1。於本實施例之一變化例中，導通孔35之一端351可裸露於半導體疊層1之第二表面S2，如第9圖所示，於本實施例之另一變化例中，導通孔35之一端351可延伸至透明導電層19之一深度(圖未示)。導通孔35形成之位置與接觸結構30形成之位置彼此錯開，如第8圖所示，複數個接觸結構30環繞導通孔35，並位於導通孔35之周圍。

一第一絕緣層361可透過蒸鍍或濺鍍等技術沉積於半導體疊層1及導通孔35上。部分覆蓋在導通孔35之一端351上的第一絕緣層361及部分覆蓋在第二反射層5上的第一絕緣層361可經圖案化而移除，以在導通孔35之一端351上形成一第一開口W1並露出透明導電層19，及於第二反射層5上形成一第二開口W2並露出第二反射層5。第一絕緣層361係為非導電材料所形成，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），或是無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或是介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

如第8圖及第9圖所示，一導電材料，例如金屬，透過蒸鍍或濺鍍等技術沉積於導通孔35內，以覆蓋第一開口W1，並延伸覆蓋於部分第一絕緣層361上，因而形成一連接層4，連接層4包含一第一連接層41位於導通孔35內；及一第二連接層42位於第一絕緣層361上，其中第一連接層41環繞導通孔35之周圍，第一絕緣層361位於半導體疊層1與第一連接層41之間以電性隔絕半導體疊層1與第一連接層41，位於複數個導通孔35內的第一連接層41藉由第二連接層42彼此形成電連接。如第9圖所示，複數個導通孔35之一端351裸露於半導體疊層1之第二表面S2，使第一絕緣層361於第二表面S2形成第一開口W1，連接層4覆蓋第一開口W1，並露出第二開口W2。當透明導電層19為多層之結構，例如包含第一透明導電層191與第二透明導電層192，導通孔35之一端351可延伸至較遠離於半導體疊層1之第一透明導電層191內，連接層4藉由第一透明導電層191之橫向擴散電流的能力，將電流均勻的分散於第一透明導電層191內，再藉由第二透明導電層192將電流傳導至第二半導體層12。

一第二絕緣層362可透過蒸鍍或濺鍍等技術沉積於半導體疊層1上。部分覆蓋在第二連接層42上的第二絕緣層362及部分覆蓋在第二反射層5上的第二絕緣層362可經圖案化而移除，以在第二反射層5上形成一第三開口W3並露出第二反射層5，及在第二連接層42上形成一第四開口W4並露出第二連接層42。其中於半導體發光元件Ⅲ之一上視圖上，第三開口W3大於第二開口W2，第三開口W3之位置可與第二開口W2之位置重疊，第四開口W4之位置可與第一開口W1之位置重疊或是錯開，如第8圖所示。第二絕緣層362係為非導電材料所形成，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），或是無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或是介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

一第一銲接部43與一第二銲接部53位於半導體疊層1之同一側。第一銲接部43位於第二絕緣層362之部分表面上並覆蓋第四開口W4以與連接層4形成電連接。於本發明之一實施例中，藉由蒸鍍一金屬材料於第四開口W4及導通孔35，並沿著導通孔35、第一絕緣層361及/或第二絕緣層362之側壁連續地沉積此金屬材料至覆蓋於第二絕緣層362之部分表面上以形成第一銲接部43，如第9圖之半導體發光元件Ⅲ之剖面圖所示，第一銲接部43包含一第一面431及突出於第一面431之一第二面432，其中第一面431及第二面432與半導體疊層1之第一表面S3大致平行。第一面431與第二面432之間具有一高度D3，且高度D3大於或等於第二絕緣層362之厚度。

如第9圖所示，第二反射層5之部分表面未被第一絕緣層361及/或第二絕緣層362所覆蓋，藉由蒸鍍一金屬材料於導通孔35、第二開口W2及/或第三開口W3，並沿著導通孔35、第一絕緣層361及/或第二絕緣層362之側壁連續地沉積此金屬材料，延伸並覆蓋於部份第二絕緣層362上以形成第二銲接部53。如第9圖之半導體發光元件Ⅲ之剖面圖所示，第二銲接部53包含一第一面531及突出於第一面531之一第二面532，其中第一面531及第二面532與半導體疊層1之第一表面S3大致平行。於半導體發光元件Ⅲ之一上視圖上，導通孔35位於第一銲接部43及/或第二銲接部53之覆蓋區域內。於本發明之一較佳實施例中，考量到透明導電層19橫向電流擴散之能力，複數個導通孔35之其中一個位於第一銲接部43之覆蓋區域內，複數個導通孔35之其中另一個位於第二銲接部53之覆蓋區域內，此兩個導通孔35之最短距離D1大於第一銲接部與第二銲接部間之最短距離D2，如第9圖所示。

於半導體發光元件Ⅲ之一上視圖上，連接層4可以如第8圖所示，連接層4自半導體疊層1之側邊e2延伸至導通孔35之一側，與第一銲接部43、第二銲接部53之形成區域重疊，並覆蓋於複數個導通孔35之上，以連接複數個導通孔35，或是以一圖案化結構(圖未示)，例如線狀或網狀，局部形成於複數個導通孔35之間，以連接複數個導通孔35。

一外部電流可藉由第一銲接部43注入，再經由連接層4及透明導電層19傳導至第二半導體層12，與第二半導體層12形成電連接。第一銲接部43的材料包含鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)或其合金。

第二銲接部53形成在部分的接觸結構30上，當一外部電流從第二銲接部53注入時，可經由接觸結構30傳導至第一半導體層11，與第一半導體層11形成電連接。第二銲接部53的材料包含鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)或其合金。第一銲接部43的面積可與第二銲接部53的面積相同或不同。

第10圖係為本發明另一實施例之半導體發光元件Ⅳ之上視圖，第11圖係為第10圖沿著A-A'之剖面圖，第12圖係為第10圖沿著B-B'之剖面圖。根據本實施例所揭露的半導體發光元件Ⅳ為一覆晶式發光二極體元件。如第11圖及第12圖所示，半導體發光元件Ⅳ包含一半導體疊層1具有一第一表面S3、一相對於第一表面S3之第二表面S2、及一側邊e2連接第一表面S3及第二表面S2。半導體疊層1包含一第一半導體層11，一第二半導體層12及一主動層10位於第一半導體層11及第二半導體層12之間，其中第一表面S3為第一半導體層11的表面，第二表面S2為第二半導體層12的表面。第一半導體層11和第二半導體層12，例如為包覆層（cladding layer）或限制層（confinement layer），具有不同的導電型態、電性、極性或可依摻雜的元素以提供電子或電洞。主動層10形成在第一半導體層11和第二半導體層12之間，電子與電洞於一電流驅動下在主動層10複合，將電能轉換成光能，以發出一光線。藉由改變半導體疊層1中一層或多層的物理及化學組成以調整半導體發光元件Ⅳ發出光線的波長。半導體疊層1之材料包含Ⅲ-Ⅴ族半導體材料，例如Al_x In_y Ga_(1-x-y) N或Al_x In_y Ga_(1-x-y) P，其中0≦x, y≦1；(x+y)≦1。依據主動層10之材料，半導體疊層1可發出波長介於610 nm及650 nm之間的紅光，波長介於530 nm及570 nm之間的綠光，或是波長介於450 nm及490 nm之間的藍光。主動層10可為單異質結構(single heterostructure, SH )，雙異質結構(double heterostructure, DH )，雙側雙異質結構( double-side double heterostructure, DDH )，多層量子井結構(multi-quantum well, MQW ) 。主動層10之材料可為中性、p型或n型電性的半導體。

複數個接觸結構30均勻地分佈於半導體疊層1之第一表面S3上，與第一半導體層11形成歐姆接觸，用以將電流散佈至第一半導體層11。舉例來說，可在半導體疊層1之第一表面S3上沉積一金屬層並將其圖案化，以形成複數個接觸結構30。接觸結構30的材料包含金(Au)、鍺(Ge)、鈹(Be)或其合金。接觸結構30的形狀包含圓形或是多邊形，如第10圖所示之半導體發光元件Ⅳ之上視圖，接觸結構30的形狀為圓形，複數個接觸結構30於半導體疊層1上排列成複數列，且兩相鄰列上的複數個接觸結構30係彼此錯置。

一具有低折射率材料之第一反射層331形成於半導體疊層1之第一表面S3上，及/或形成於複數個接觸結構30之間，進一步來說，複數個接觸結構30可形成於第一反射層331與半導體疊層1之間。由於Ⅲ-Ⅴ族半導體材料之折射率在2.0~4.0之間，選用低於Ⅲ-Ⅴ族半導體材料之折射率的材料，可使主動層10發出的光線在第一表面S3與第一反射層331之間形成全反射，增加半導體發光元件Ⅳ的光取出效率。低折射率的材料包含氧化物、氟化物或金屬氧化物。氟化物包含氟化鎂(MgF₂ )或是氟化鈣(CaF₂ )。金屬氧化物包含二氧化鈦(TiO₂ )、氧化鉭(Ta₂ O₅ )、二氧化碲(TeO₂ )、氧化釔(Y₂ O₃ )、二氧化鉿(HfO₂ )、氧化鋁(Al₂ O₃ )、氧化銦鋅(IZO)或是氧化銦錫 (ITO)。

為了增加半導體發光元件Ⅳ的光取出效率，半導體疊層1之第一表面S3可為一粗糙表面，及/或於第一表面S3上形成一第二反射層5。形成粗糙表面的方法包含蝕刻、研磨或壓印，蝕刻方法包含濕式蝕刻，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻，例如以ICP處理。第二反射層5可為單層或多層之結構。第二反射層5的材料包含反射率較高的金屬材料，例如銀(Ag)、金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉑(Pt)等金屬或上述材料之合金。在此所述具有較高的反射率係指對於半導體發光元件Ⅳ發出光線的波長具有80%以上的反射率。相較於第一反射層331，第二反射層5較遠離於半導體疊層1，因此未被第一反射層331反射的光線可進一步被第二反射層5反射。如第11圖及第12圖所示，第二反射層5可與第一反射層331及/或複數個接觸結構30相接觸，並於一電流注入下可形成電連接。

一透明導電層19位於半導體疊層1之第二表面S2上，透明導電層19包含一第一側邊e3及一第二側邊e4，於本實施例之一變化例中，第一側邊e3及第二側邊e4大致齊平；於本實施例之另一變化例中，第二側邊e4突出於第一側邊e3，透明導電層19之第一側邊e3與半導體疊層1之側邊e2大致齊平。透明導電層19於一電流注入下可與半導體疊層1形成電連接。透明導電層19之材料包含對於主動層10所發出的光線為透明的材料。為了減少主動層10所發出的光線於第二表面S2全反射的機率，於一較佳實施例中，透明導電層19包含非III-V族半導體材料，透明導電層19之材料之一折射率小於半導體疊層1之一折射率。透明導電層19可為單層或多層之結構，例如包含一第一透明導電層191與一第二透明導電層192。具體而言，當透明導電層19為多層之結構時，較遠離於半導體疊層1之第一透明導電層191較佳為具有橫向擴散電流能力的材料，例如IZO，較靠近於半導體疊層1之第二透明導電層192較佳為可與第二半導體層12形成歐姆接觸之材料，例如ITO。

為了增加半導體發光元件Ⅳ的光取出效率，半導體疊層1之第二表面S2可為一粗糙表面以減少全反射的情況產生。形成粗糙表面的方法包含蝕刻、研磨或壓印，蝕刻方法包含濕式蝕刻，例如浸泡酸性或鹼性的蝕刻液，或乾式蝕刻，例如以ICP處理。

於本發明之不同變化例中，一基板8可選擇性地形成於半導體疊層1上。基板8可藉由與透明導電層19貼合而形成在半導體疊層1之第二表面S2上。基板8的材料包含對於主動層10所發出的光為透明的材料，例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、氮化鎵(GaN)、藍寶石（Sapphire）、鑽石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)等。為了減少主動層10所發出的光線於基板8與透明導電層19之間的介面S1形成全反射的機率，於一實施例中，基板8之材料之一折射率小於透明導電層19之一折射率，透明導電層19之折射率介於基板8之折射率與半導體疊層1之折射率之間。基於製程良率之考量，基板8之一側邊e1與透明導電層19之第二側邊e4大致齊平，且基板8之側邊e1突出於半導體疊層1之側邊e2，如第11圖所示。

於本發明之一實施例中，一導通孔35從第一表面S3往第二表面S2延伸。如第10圖所示，導通孔35於半導體發光元件Ⅳ之上視圖上係環繞半導體疊層1之周圍。如第11圖所示，藉由移除部分半導體疊層1使導通孔35沿著半導體疊層1之側邊e2，從半導體疊層1之第一表面S3穿過半導體疊層1，形成於半導體疊層1之側邊e2上，導通孔35之一端351裸露於透明導電層19之一表面上。於本實施例之另一變化例中，藉由移除部分半導體疊層1及部分透明導電層19，導通孔35之一端351可延伸至透明導電層19之一深度(圖未示)，較佳的，當透明導電層19為多層之結構，例如包含第一透明導電層191與第二透明導電層192，導通孔35之一端351可延伸至較遠離於半導體疊層1之第一透明導電層191內，藉由第一透明導電層191具有較佳橫向擴散電流的能力，將電流均勻分散於第一透明導電層191內，再藉由第二透明導電層192將電流傳導至第二半導體層12。導通孔35形成之位置與接觸結構30形成之位置彼此錯開，如第10圖及第11圖所示，複數個接觸結構30形成於半導體疊層1之第一表面S3上，導通孔35則形成於半導體疊層1之側邊e2上，以環繞複數個接觸結構30。

如第11圖所示，一導電材料，例如金屬，透過蒸鍍或濺鍍等技術沉積於導通孔35內，以覆蓋第一開口W1，並延伸覆蓋於部分第一絕緣層361上，因而形成一連接層4，連接層4包含一第一連接層41位於導通孔35內；及一第二連接層42位於第一絕緣層361與第二反射層5相對之一側上，其中第一絕緣層361位於半導體疊層1與第一連接層41之間以電性隔絕半導體疊層1與第一連接層41。於半導體發光元件Ⅳ之一上視圖上(圖未示)，連接層4可以一圖案化結構，例如線狀或網狀，形成於第一表面S3上，以與導通孔35形成電連接，或是以一層狀結構覆蓋於第一表面S3上，以與導通孔35形成電連接，其中如第11圖所示，連接層4可連接於導通孔35之一側，或連接於導電通道35之複數側。如第11圖及第12圖所示，連接層4環繞半導體疊層1之側壁, 並透過第一開口與透明導電層192連接。

一第二絕緣層362可透過蒸鍍或濺鍍等技術沉積於半導體疊層1及導通孔35上。部分覆蓋在第二連接層42上的第二絕緣層362及部分覆蓋在第二反射層5上的第二絕緣層362可經圖案化而移除，以在第二反射層5上形成一第三開口W3並露出第二反射層5，及在第二連接層42上形成一第四開口W4並露出第二連接層42，其中於半導體發光元件Ⅳ之上視圖上，第三開口W3大於第二開口W2，第三開口W3之位置可與第二開口W2之位置重疊，第四開口W1之位置可與第一開口W1之位置重疊或是錯開，如第11圖所示。第二絕緣層362係為非導電材料所形成，包含有機材料，例如Su8、苯并環丁烯（BCB）、過氟環丁烷（PFCB）、環氧樹脂（Epoxy）、丙烯酸樹脂（Acrylic Resin）、環烯烴聚合物（COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醯亞胺（Polyetherimide）、氟碳聚合物（Fluorocarbon Polymer），或是無機材料，例如矽膠（Silicone）、玻璃(Glass)，或是介電材料，例如氧化鋁(Al₂ O₃ )、氮化矽(SiN_x )、氧化矽(SiO₂ )、氧化鈦(TiO₂ )，或氟化鎂(MgF₂ )。

一第一銲接部43與一第二銲接部53位於半導體疊層1之同一側。第一銲接部43位於第二絕緣層362之部分表面上並覆蓋第四開口W4以與連接層4形成電連接。於本發明之一實施例中，藉由蒸鍍一金屬材料於第四開口W4，並連續地沉積此金屬材料至覆蓋於第二絕緣層362之部分表面上以形成第一銲接部43。如第11圖之半導體發光元件Ⅳ之剖面圖所示，第一銲接部43包含一第一面431及突出於第一面431之一第二面432，其中第一面431及第二面432與半導體疊層1之第一表面S3大致平行。第一面431與第二面432之間具有一高度，且此高度大於或等於第二絕緣層362之厚度。

如第11圖所示，第二反射層5之部分表面未被第一絕緣層361及/或第二絕緣層362所覆蓋，於本發明之一實施例中，藉由蒸鍍一金屬材料於第二開口W2及/或第三開口W3，並沿著第一絕緣層361及/或第二絕緣層362之側壁連續地沉積此金屬材料，延伸並覆蓋於部份第二絕緣層362上以形成第二銲接部53，以至於如第11圖之半導體發光元件Ⅳ之剖面圖所示，第二銲接部53包含一第一面531及突出於第一面531之一第二面532，其中第一面531及第二面532與半導體疊層1之第一表面S3大致平行。於半導體發光元件Ⅳ之一上視圖上，連接層4係位於第二開口W2及/或第三開口W3之區域外，導通孔35環繞第一銲接部43及/或第二銲接部53，連接層4係位於第一銲接部43及/或第二銲接部53之覆蓋區域內，如第11圖所示。

第5圖係為依本發明另一實施例之結構示意圖。一球泡燈600包括一燈罩602、一透鏡604、一發光模組610、一燈座612、一散熱片614、一連接部616以及一電連接元件。發光模組610包含一承載部606，以及複數個前述實施例中的半導體發光元件608在承載部606上。

本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明，並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本發明之精神與範圍。

1‧‧‧半導體疊層

7‧‧‧縫隙

10‧‧‧主動層

8‧‧‧基板

11‧‧‧第一半導體層

9‧‧‧黏結層

12‧‧‧第二半導體層

600‧‧‧球泡燈

13‧‧‧第一表面

602‧‧‧燈罩

14‧‧‧第二表面

604‧‧‧透鏡

15‧‧‧凹部

606‧‧‧承載部

15A‧‧‧走道

608‧‧‧半導體發光元件

15B‧‧‧走道

610‧‧‧發光模組

15C‧‧‧走道

612‧‧‧燈座

151‧‧‧側壁

614‧‧‧散熱片

16‧‧‧側邊

19‧‧‧透明導電層

191‧‧‧第一透明導電層

192‧‧‧第二透明導電層

616‧‧‧連接部

1102‧‧‧基板

1104‧‧‧n型半導體層

1106‧‧‧主動層

2‧‧‧第二接觸結構

1108‧‧‧p型半導體層

3‧‧‧第一接觸結構

a1‧‧‧p型電極

31‧‧‧大正方形

30‧‧‧接觸結構

a2‧‧‧n型電極

1200‧‧‧發光裝置

32‧‧‧小正方形

33‧‧‧延伸電極

331‧‧‧第一反射層

1202‧‧‧次載體

1204‧‧‧電路

1206‧‧‧銲料

43‧‧‧第一銲接部

5‧‧‧第二反射層

1208‧‧‧電性連接結構

1210‧‧‧LED

53‧‧‧第二銲接部

35‧‧‧導電通道

531‧‧‧連接部

36‧‧‧絕緣層

55‧‧‧透明導電層

361‧‧‧第一絕緣層

6‧‧‧絕緣層

362‧‧‧第二絕緣層

61‧‧‧表面

S1‧‧‧介面

62‧‧‧絕緣層

S2‧‧‧第二表面

63‧‧‧絕緣層

S3‧‧‧第一表面

631‧‧‧孔洞

W2‧‧‧第二開口

W4‧‧‧第四開口

W1‧‧‧第一開口

W3‧‧‧第三開口

第1圖係為依本發明第一實施例之半導體發光元件I的結構示意圖；

第2圖係為依本發明第一實施例之半導體發光元件I上視圖；

第3圖係為依本發明第二實施例之半導體發光元件II示意圖；

第4圖係為依本發明第一實施例之半導體發光元件II上視圖；

第5圖係為依本發明另一實施例之結構示意圖；

第6圖為習知之LED之剖面圖；

第7圖為習知之發光裝置結構示意圖；

第8圖係為本發明另一實施例之半導體發光元件Ⅲ之上視圖；

第9圖係為第8圖沿著X-X'之剖面圖；

第10圖係為本發明另一實施例之半導體發光元件Ⅳ之上視圖；

第11圖係為第10圖沿著A-A'之剖面圖；以及

第12圖係為第10圖沿著B-B'之剖面圖。

Claims

一種半導體發光元件，包含：一半導體疊層包含一第一半導體層具有一第一表面、一第二半導體層具有一第二表面，及一主動層位於該第一半導體層及該第二半導體層之間；一導通孔自該第一半導體層之該第一表面往該第二半導體層之該第二表面延伸，其中自該半導體發光元件之一上視圖觀之，該導通孔係環繞該半導體疊層之一周圍；一第一絕緣層包含一第一開口位於該導通孔內；一連接層包含一第一連接層位於該第一絕緣層之該第一開口內，以及一第二連接層位於該第一半導體層之該第一表面上，該第二連接層與該第一連接層包含金屬材料且彼此相連接；一第二絕緣層包覆位於該導通孔內的該第一連接層之一側壁，該第二絕緣層部分覆蓋該第二連接層，並包含一第四開口位於該第一半導體層之該第一表面上以露出該第二連接層；一第一銲接部位於該半導體疊層上；以及一第二銲接部位於該半導體疊層上，其中該第一絕緣層之該第一開口係與該第二絕緣層之該第四開口錯置，其中自該半導體發光元件之該上視圖觀之，該第一銲接部與該第二銲接部位於該第一表面之兩相對側，且該第一銲接部未覆蓋該導通孔。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，其中該第一絕緣層之該第一開口為該第二絕緣層所完全覆蓋。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，其中該第一銲接部包含一第一面及一突出於該第一面之第二面，該第二面大致平行於該第一面，該第一面及該第二面之間具有一高度，且該高度大於或等於該第二絕緣層之一厚度。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，更包含一透明基板，其中該透明基板包含一側邊突出於該半導體疊層之該第二半導體層之一側邊，該第二半導體層比該第一半導體層更靠近該透明基板。
如申請專利範圍第4項所述的半導體發光元件，其中該第二絕緣層之一側邊與該透明基板之該側邊齊平。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，其中自該半導體發光元件之該上視圖觀之，該第二銲接部未覆蓋該導通孔。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，其中該第一銲接部覆蓋該第四開口，且該第二連接層之一部分為該第二銲接部所覆蓋。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，更包含一反射層位於該第一半導體層上。
如申請專利範圍第8項所述的半導體發光元件，其中該第二絕緣層包含一第三開口位於該第一半導體層之該第一表面上，該第二銲接部位於該第三開口上並接觸該反射層。
如申請專利範圍第1項所述的半導體發光元件，其中該第一絕緣層包含一第二開口位於該第一半導體層之該第一表面上，該第二絕緣層包含一第三開口位於該第一半導體層之該第一表面上，且該第三開口大於該第二開口。