TWI734283B - 發光二極體結構及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一種發光二極體結構包括一基材；一發光結構，其設置在該基材上方；一第一電極，其相鄰於該發光結構的一第一側；一第二電極，其相鄰於與該發光結構的該第一側相對的一第二側；及一摻鎢氧化物層，其設置在一導電路徑中，該導電路徑介於該發光結構和該第一電極與該第二電極之一者之間。
Description
本發明係關於發光二極體結構以及製造發光二極體的方法。
發光二極體（Light-emitting Diode，LED）在照明和顯示領域中越來越受歡迎，並且已成為家庭、汽車、辦公室和室外環境中的工業和商業產品不可缺少的一部分。一般而言，LED包括用於將注入的電子轉換成光的發光疊層；在電極和發光疊層之間可設置附加層，以改善發光疊層的光學性能和效率。
在習知的可見光LED中，一導電層（例如一以錫為主之氧化物層）一般用以改善在可見光波長下的導電和光穿透率。然而，在可見光以外的波長，導電層並不提供所需之穿透率。因此，需要藉由使用在可見光和非可見光波長的光譜間具有高穿透率的導電透明層來改善習知LED的光學性能。
本發明是針對發光二極體（LED）結構，其中設有一用於改善電流散佈和電磁輻射傳送的散佈層。在一些實施例中，散佈層係設置在電極和發光結構之間。在一些實施例中，散佈層為一摻鎢氧化物層。在一些實施例中，散佈層為摻鎢的銦氧化物和銦鎢氧化物（Indium Tungsten Oxide，IWO）層。在一些實施例中，散佈層被使用作為LED結構之透明導電薄膜。在一些實施例中，散佈層可形成與發光結構的P型半導體層的電性（例如歐姆）接合。
根據本發明的一態樣，一種發光二極體結構包括一基材；一發光結構，其設於該基材上方；一第一電極，其設置相鄰於該發光結構的一第一側；一第二電極，其相鄰於與該發光結構的該第一側相對的一第二側；及一摻鎢氧化物層，其設置於一導電路徑中，該導電路徑介於該發光結構和該第一電極與該第二電極之一者之間。
根據本發明的一態樣，一種發光二極體包括一基材，其具有一第一側；一發光結構，其設置在該基材的該第一側上方；一第一電極，其設置在摻鎢氧化物層和該基材的該第一結構上方；一第二電極，其設置在該基材的該第一側上方；及一摻鎢氧化物層，其設置在一導電路徑中，該導電路徑介於該發光結構和該第一電極和該第二電極之一者之間。
根據本發明的一態樣，一發光二極體包括一基材；一接合層，其在該基材上方；一摻鎢氧化物層，其具有一第一側且設於該接合層上方；一發光結構，其設置於該摻鎢氧化物層的第一側上方；一第一電極，其設置於該發光結構上方；及一第二電極，其相鄰於該發光結構且位於該摻鎢氧化物層的該第一側上方。
本發明之各種目的、特徵、態樣與優勢將可從本發明較佳實施例的實施方式、連同附圖而變得更明白，在附圖中的相同編號代表類似組件。
下述揭露提供用於實施所提供標的的不同特徵之許多不同的實施例或示例。為簡化本發明，下面說明組件和配置的特定示例。當然，這些僅為示例且並未受限。舉例而言，在下列說明中，形成一第一特徵件於一第二特徵件上或上方可包括第一和第二特徵件以直接接觸方式形成之實施例，且亦包括可以在第一和第二特徵之間形成附加特徵件，使得第一和第二特徵件可以未直接接觸的實施例。此外，本發明可能在各個示例中重複參考編號及/或字母。這是為了簡化和清晰之目的而重複，其本身並不代表所述各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，本說明書使用的空間相對用語，例如「下方」、「在下方」、「低於」、「在上方」、「上方」等係為易於描述說明如圖式所述一元件或特徵件對另一元件或特徵件的關係。空間相對用語旨在涵蓋裝置在除圖式所描述方向以外、在使用或操作中的不同方向。該裝置可以以其他方向（旋轉70度或其他角度方向），而且在本說明書中使用的空間相對用語可因此同樣被解釋。
儘管闡述本發明的廣泛範圍的數值範圍和參數是近似值，但是在具體實例中闡述的數值是盡可能精確提出。然而，任何數值本質上包含通常必然從各個測試測量中發現偏差導致的某些誤差。同時，如本說明書的使用，用語「約」、「實質」和「實質上」一般是表示在一特定數值或範圍的10%、5%、1%或0.5%內。或者，在為本領域中具有通常知識者所考慮時，用語「約」、「實質」和「實質上」是指在平均值的可接受標準誤差內。除了在操作/工作示例中，或者除非另有明確說明，否則本說明書所揭露的所有數值範圍、數量、數值和百分比（例如材料數量、持續時間、溫度、操作條件、數量比例等）在任何情況下都應理解為由用語「約」、「實質」或「實質上」所修飾。因此，除非有相反的教示，否則本發明和文後申請專利範圍中闡述的數值參數是可依需要而變化的近似值。最起碼，每個數值參數至少應根據所提出的有效數字的數量並且藉由應用普通的四捨五入技術來解釋。範圍在本說明書中可以表示為從一端點到另一端點或在兩端點之間。除非另有說明，否則本說明書揭露的所有範圍均包括端點。
本發明係有關一種用於增加發射效率的LED結構。該LED結構可以實施為垂直型、平面型、垂直金屬接合型、平面金屬接合型、或平面透明接合型。
第一圖為根據本發明的一些實施例之LED結構的一第一實施例100。在一些實施例中，第一實施例100為一垂直型LED結構。在一些實施例中，第一實施例100發出波長介於約1200 奈米（nm）和約1550 nm之間的電磁輻射。參考第一圖，第一實施例100包括一基材102、一在該基材102上方之發光結構104、及一在該發光結構104上方之散佈層106。基材102具有一下方側和一相對於該下方側的上方側，其中該上方側面向該發光結構104。
在一些實施例中，基材102為一導電基材，例如由金屬材料製成之基材。在一些實施例中，基材102是透明的或不透明的。在一些實施例中，基材102為一半導體基材。在一些實施例中，基材102包括半導體材料，例如Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN等。
發光結構104經配置以隨著注入發光結構104中的電流而發射光子。發光結構104包括一N型半導體層（N層）122、一P型半導體層（P層）124、及一介於該N型半導體層122與該P型半導體層124之間的發光層126。也稱為主動層的發光層126係由複數個量子井（Multiple Quantum Well，MQW）結構所形成，因此有時也稱為一MQW層。N型和P型半導體層122和124也稱為披覆層。
發光結構104具有一相鄰於N型半導體層122的第一側、及一相對於該第一側且相鄰於P型半導體層124的第二側。在所述實施例中，基材102的上方側面向發光結構104的第一側。在本發明中，發光結構104中相鄰於N型半導體層122的一側稱為N側，而發光結構104中相鄰於P型半導體124的一側則稱為P側。
在一些實施例中，發光結構104的半導體層122、124和126包括例如AlP、GaP、InP、AlGaP、AlInP、GaInP、AlGaInP、AlAs、GaAs、InAs、AlGaAs、AlInAs、GaInAs、AlGaInAs、AlAsP、GaAsP、InAsP、AlGaAsP、AlInAsP、GaInAsP、AlGaInAsP等之半導體材料。在一些實施例中，發光結構104的半導體層122、124和126包括例如AlSb、GaSb、InSb、AlGaSb、AlInSb、GaInSb、AlGaInSb、AlPSb、GaPSb、InPSb、AlGaPSb、AlInPSb、GaInPSb、AlGaInPSb、AlAsSb、GaAsSb、InAsSb、AlGaAsSb、AlInAsSb、GaInAsSb、AlGaInAsSb、AlPAsSb、GaPAsSb、InPAsSb、AlGaPAsSb、AlInPAsSb、GaInPAsSb、AlGaInPAsSb等之半導體材料。
在一些實施例中，N型半導體層122摻有N型摻質，例如矽。在一些實施例中，P型半導體層124摻有P型摻質，例如鎂、鋅或碳。
一第一電極112（可稱為P側電極）係設置相鄰於發光結構104的P型半導體層124，且位於散佈層106上方；一第二電極114（可稱為N側電極）係設置相鄰於發光結構104的N型半導體層122，且位於基材102下方。
在一些實施例中，散佈層106為摻鎢氧化物（或銦鎢氧化物，IWO）層。在一些實施例中，散佈層106為鋅鎢氧化物（zinc tungsten oxide，ZnWO）層、銅鎢氧化物或鎢酸銅（copper tungsten oxide，CuWO）層、或其他透明導電層。在一些實施例中，散佈層106具有之厚度係介於約500埃（Å）和約5000埃（Å）之間、或介於約1500埃（Å）和約2500埃（Å）之間。在一些實施例中，散佈層106具有之厚度係介於約1550埃（Å）和約1650埃（Å）之間，例如約為1600Å。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約500 nm和約2500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約30%，或是大於或等於約50%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約500 nm和約2500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約70%。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約500 nm和約1500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約80%，或是大於或等於約90%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約500 nm和約1500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約95%。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約900 nm和約2500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約30%，或是大於或等於約50%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長介於約900 nm和約2500 nm之間的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約70%。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物層材料之散佈層106在約2500 nm之第一波長下的電磁輻射穿透率對在約500 nm之第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於50%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物層材料之散佈層106在約1500 nm之第一波長下的電磁輻射穿透率對在約500 nm之第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於70%、或是大於或等於80%。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物層材料之散佈層106在約2500 nm之第一波長下的電磁輻射穿透率對在約900 nm之第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於50%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物層材料之散佈層106在約2500 nm之第一波長下的電磁輻射穿透率對在約900 nm之第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於70%。
在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長約1500 nm的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約90%。在一些實施例中，使用摻鎢氧化物材料之散佈層106對於波長約2500 nm的電磁輻射的穿透率係實質大於或等於約50%。
在一些實施例中，第一電極112包括例如金（Au）、鉻（Cr）等之金屬材料。在一些實施例中，第二電極114包括例如金（Au）、AuGe、鎳（Ni）等之金屬材料。
在一些實施例中，第一實施例100更包括一第一接觸層116（其係稱為P側接觸層或P接觸層），以將P型半導體層124耦接至散佈層106。在一些實施例中，如果第一接觸層116不存在，散佈層106係接觸P型半導體層124。在一些實施例中，第一接觸層116係設置於第一電極112和發光結構104之間。
在一些實施例中，第一接觸層116係由一半導體材料所形成。在一些實施例中，第一接觸層116包括例如AlP、GaP、InP、AlGaP、AlInP、GaInP、AlGaInP、AlAs、GaAs、InAs、AlGaAs、AlInAs、GaInAs、AlGaInAs、AlAsP、GaAsP、InAsP、AlGaAsP、AlInAsP、GaInAsP、AlGaInAsP等之半導體材料。在其他實施例中，第一接觸層116包括例如AlSb、GaSb、InSb、AlGaSb、AlInSb、GaInSb、AlGaInSb、AlPSb、GaPSb、InPSb、AlGaPSb、AlInPSb、GaInPSb、AlGaInPSb、AlAsSb、GaAsSb、InAsSb、AlGaAsSb、AlInAsSb、GaInAsSb、AlGaInAsSb、AlPAsSb、GaPAsSb、InPAsSb、AlGaPAsSb、AlInPAsSb、GaInPAsSb、AlGaInPAsSb等之半導體材料。
在一些實施例中，第一接觸層116摻有例如鋅、鎂、碳或其他合適受體（acceptor）之摻質，以增加第一接觸層116的導電性。在一些實施例中，第一接觸層116摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第一接觸層116摻有實質大於或等於2E18個原子/cm3
之摻質濃度。
在一些實施例中，一中間構件118係設置於散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在時，係設置於散佈層106和P型半導體層124之間），以於P型半導體124和散佈層106之間形成或改善電性（例如歐姆）接觸。在一些實施例中，中間構件118是透明的或不透明的。在一些實施例中，中間構件118具有導電性。在一些實施例中，中間構件118包含金屬或金屬材料。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（indium tin oxide，ITO）。在一些實施例中，中間構件118包括金（Au）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、鋁（Al）、鈦（Ti）、銀（Ag）、鉑（Pt）、或任何其他合適材料。
在一些實施例中，下層第一接觸層116或P型半導體層124（若第一接觸層116不存在）的部分係從中間構件118暴露出。在一些實施例中，中間構件118在第一接觸層116上方可具有不同形狀，例如從上視圖觀之呈環形或點狀導電陣列，並且暴露出第一接觸層116。中間構件118經配置以將散佈層106電耦接至P型半導體層124。
在一些實施例中，散佈層106係設置於從第一電極112延伸到第二電極114，且通過第一接觸層116、發光結構104和基材102的導電路徑中。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍以外的光波長都具有良好的穿透率，而且可改善LED的電流散佈效率。
下文說明討論LED結構的第一實施例100的製程。在基材102上方沉積（例如利用磊晶生長）發光結構104。在一些實施例中，N型半導體層122、發光層126和P型半導體層124係依序生長於基材102上方。在一些實施例中，散佈層106係藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何其他合適製程而形成於P型半導體層124上方。在一些實施例中，在約325°C的溫度下將散佈層106塗佈於P型半導體層124上。在一些實施例中，散佈層106是在約3E-6托耳(torr)的壓力下塗佈於P型半導體124上。在一些實施例中，在散佈層106的塗佈期間，氧流量為約4.6 sccm。一旦於P型半導體層124上沉積散佈層106，P型半導體層124和散佈層106之間即形成歐姆接觸。在一些實施例中，在散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在，則在散佈層106和P型半導體層124之間）形成中間構件118，以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在，則形成或改善在散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。
在一些實施例中，第一電極112亦藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何合適製程所形成。在一些實施例中，第一電極112係利用真空沉積製程形成。在散佈層106上方設置第一電極112的材料之後，藉由光微影、蝕刻或任何合適製程使第一電極112的材料圖案化成所需的第一電極112。隨後，執行退火製程以改善第一電極112和散佈層106之間的黏合。退火是在介於330°C和380°C之間的溫度下執行。
在一些實施例中，基材102係藉由研磨、蝕刻或任何其他合適技術而薄化成一所需厚度。在一些實施例中，第二電極114是藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何其他合適製程而形成。在一些實施例中，執行真空沉積製程形成第二電極114。在於基材102上方設置第二電極114之後，在介於330°C和380°C之間的溫度下執行退火製程，使得在第二電極114和基材102之間形成歐姆接觸。
第二A圖和第二B圖分別說明根據本發明的一些實施例的LED結構的第二實施例200A和第三實施例200B。在一些實施例中，第二實施例200A和第三實施例200B是平面型LED結構。
參考第二A圖，第二實施例200A包括一基材202、一在基材202上的發光結構104、一在發光結構104上的第一接觸層116（P接觸層）、一在第一接觸層116上的散佈層106、及一在散佈層106上的第一電極112。如果第一接觸層116不存在，則散佈層106與P型半導體層（P型層）124接觸。基材202具有一下方側和與該下方側相對的一上方側，其中上方側面向發光結構104。第一電極112、散佈層106、第一接觸層116和發光結構104係設置於基材202的上方側上方。
發光結構104的一P型半導體層124（P型層）和一發光層126具有比發光結構104的N型半導體層122（N型層）小的寬度（例如利用圖案化製程形成者）。因此，N型半導體層122的一部分係通過發光層126而暴露。一第二電極114係設置於N型半導體層122的暴露部分上方。在一些實施例中，第二電極114係設置於基材202的上方側上方。在一些實施例中，第二電極114係相鄰於發光層126且與其隔開。
在一些實施例中，基材202為一電絕緣或非導電基材。在一些實施例中，基材202為一導電性或半導體基材。在一些實施例中，基材202是透明的或不透明的。在一些實施例中，基材202是由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN等所形成。
在一些實施例中，一中間構件118（未繪示於第二A圖和第二B圖中，但繪示於第一圖中）係設置於散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在，則設於散佈層106和P型半導體層124之間），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在，則為散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）。在一些實施例中，中間構件118包括Au、Ni、Cr、Al、Ti、Ag、Pt、其組合、或任何其他合適材料。
參考第二B圖，第三實施例200B包括一基材212、一在基材212上的發光結構104、一在發光結構104上的第一接觸層116（P接觸層）、一在第一接觸層116上的散佈層106、及一在散佈層106上的第一電極112。基材212具有一下方側、及一相對於該下方側的上方側，其中該上方側面向該發光結構104。在一些實施例中，第一電極112、散佈層106、第一接觸層116和發光結構104係設置於基材212的上方側上方。
具有一P型半導體層124（P型層）、一發光層126和一N型半導體層122（N型層）之發光結構104具有之寬度係小於基材212的寬度。因此，基材212的一部分即經由發光結構104而暴露。一第二電極114係設置於基材212的暴露部分上。在一些實施例中，第二電極114係相鄰於N型半導體層122且與其隔開。在一些實施例中，第二電極114係設置於基材212的上方側上方。
在一些實施例中，基材212為一導電性或半導體基材。在一些實施例中，基材212是透明的或不透明的。在一些實施例中，基材是由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN等所形成。
在一些實施例中，散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在，則在散佈層106和P型半導體層124之間）係設有一中間構件118（未繪示於第二B圖中，但繪示於第一圖中），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是在第一接觸層116不存在下，則為散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）、Au、Ni、Cr、或任何其他合適材料。
在一些實施例中，在第二A圖和第二B圖中的第一接觸層116摻有例如碳、鋅、鎂或其他合適受體之摻質，以增加第一接觸層116的導電性。在一些實施例中，第二A圖和第二B圖中的第一接觸層116摻有實質等於或大於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第一接觸層116摻有實質等於或大於2E18個原子/cm3
之摻質濃度。
參考第二A圖和第二B圖，散佈層106係設置於第一電極112和第二電極114之間的導電路徑中，其中該導電路徑係延伸通過第一接觸層116和發光結構104。散佈層106對於在可見光範圍內和在可見光範圍外的光波長都具有良好的穿透率，且可改善LED的電流散佈效率。
第三A圖和第三B圖係分別說明根據本發明的一些實施例之LED結構的第四實施例300A和第五實施例300B。在一些實施例中，第四實施例300A和第五實施例300B為垂直式金屬接合型LED結構。在一些實施例中，LED結構的第四實施例300A和第五實施例300B發出波長約為660 nm的光。
參考第三A圖，第四實施例300A包括一基材302一在基材302上的導電層304；一在導電層304上的第二接觸層306（其也稱為N側接觸層或N接觸層）、一在第二接觸層306上的發光結構104、一在發光結構104上的第一接觸層116（P接觸層）、及一在第一接觸層116上的散佈層106。第一電極112係設置於散佈層106上方，而第二電極114係設置於基材302下方。在一些實施例中，第二接觸層306係設置於第二電極114和發光結構104之間。
發光結構104可包括一N型半導體層（N型層）122、一P型半導體層（P型層124）、及一介於N型半導體層122與P型半導體層124之間的發光層126。在一些實施例中，如果第一接觸層116不存在，則散佈層106接觸P型半導體層（P型層）124。在一些實施例中，如果第二接觸層306不存在，則N型半導體層（N型層）122接觸導電層304。
在一些實施例中，第二接觸層306包括例如AlP、GaP、InP、AlGaP、AlInP、GaInP、AlGaInP、AlAs、GaAs、InAs、AlGaAs、AlInAs、GaInAs、AlGaInAs、AlAsP、GaAsP、InAsP、AlGaAsP、AlInAsP、GaInAsP、AlGaInAsP等之半導體材料。在其他實施例中，第二接觸層306包括例如AlSb、GaSb、InSb、AlGaSb、AlInSb、GaInSb、AlGaInSb、AlPSb、GaPSb、InPSb、AlGaPSb、AlInPSb、GaInPSb、AlGaInPSb、AlAsSb、GaAsSb、InAsSb、AlGaAsSb、AlInAsSb、GaInAsSb、AlGaInAsSb、AlPAsSb、GaPAsSb、InPAsSb、AlGaPAsSb、AlInPAsSb、GaInPAsSb、AlGaInPAsSb等之半導體材料。
在一些實施例中，散佈層106和第一接觸層116之間（如果第一接觸層116不存在，則在散佈層106和P型半導體層124之間）設有一中間構件118（未繪示於第三A圖，但繪示於第一圖）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）。在一些實施例中，中間構件118包括Au、Ni、Cr、Al、Ti、Ag、Pt、其組合、或任何其他合適材料。
基材302具有一下方側、及一相對於該下方側的上方側，其中該上方側面向發光結構104。在一些實施例中，第四實施例300A的基材302是導電基材。在一些實施例中，基材302是透明的或不透明的。在一些實施例中，基材302是由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN、或金屬所形成。
在一些實施例中，第一電極112包括金屬材料，例如Ti、Au、Pt等。在一些實施例中，第二電極114包括例如AuGe、AuSi、Au、Ni等之金屬材料。
在一些實施例中，導電層304作為一反射層經配置以反射由發光層126所產生的光線。因此，第四實施例300A的LED結構可提供改善的光發射效率。在一些實施例中，導電層304包括例如Au、Ag、Al、Cr、Ni等之金屬材料。
在一些實施例中，導電層304和第二接觸層306之間設有一介電層318，如第三A圖所示。在一些實施例中，介電層318係設置於導電層304和第二接觸層306之間的介面周圍。在一些實施例中，介電層318包括例如氧化物、氮化物或其他合適材料等之介電材料。介電層318經圖案化後具有通孔，使得部分的導電層304可延伸通過通孔並且電耦接至第二接觸層306，以形成電性連接。介電層318有助於保護導電層304的表面的金屬顏色，以避免其於製程的退火製程期間變深。因此，經由介電層318分開第二接觸層306之導電層304的部分可有效反射發光層126所產生的光。在一些實施例中，導電層304包括導電接觸點，以電耦接導電層304至第二接觸層306。
參考第三B圖，第五實施例300B包括一基材302、一在基材302上的導電層304、一在導電層304上的散佈層106、一在散佈層106上的第一接觸層（P接觸層）116（如果第一接觸層116不存在，則散佈層106接觸P型半導體層（P型層）124）、一在第一接觸層116上的發光結構104、一在發光結構104上的第二接觸層306（N接觸層）、及一在第二接觸層306上的第二電極114。第一電極112係設置於基材302下方。在一些實施例中，第一接觸層116係耦接散佈層106至發光結構104的一P型半導體層124（P型層）。在一些實施例中，第二接觸層306係耦接發光結構104的一N型半導體層（N型層）122至第二電極114。在一些實施例中，如果第一接觸層116不存在，一中間構件118（未繪示於第三B圖，但繪示於第一圖）設置在散佈層106和第一接觸層116之間、或在散佈層106和P型半導體層124之間。
在一些實施例中，第五實施例300B的基材302為一導電基材。在一些實施例中，基材302是透明的或非透明的。在一些實施例中，基材302係由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN或金屬所形成。
在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第一接觸層116摻有例如鋅、鎂、碳或其他合適受體之摻質，以改善第一接觸層116的導電性。在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E19個原子/cm3
之摻質濃度。
在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第二接觸層306摻有例如矽或其他合適供體（donor）之摻質，以增加第二接觸層306的導電性。在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第三A圖和第三B圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於4E18個原子/cm3
之摻質濃度。
在一些實施例中，第四實施例300A和第五實施例300B中的散佈層106係形成於第一電極112和第二電極114之間的導電路徑中，其中該導電路徑係延伸通過第一接觸層116、發光結構104、第二接觸層306、導電層304和基材302。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍外的波長都具有良好的穿透率，且可改善LED的電流散佈效率。
以下說明係討論LED結構的第五實施例300B的製程。在一些實施例中，一磊晶（EPI）結構係經製備或取得。在一些實施例中，EPI結構係形成於一生長基材（未繪示）上。在一些實施例中，EPI結構包括設於生長基材上的發光結構104。在一些實施例中，發光結構104包括N型半導體層122（N型層）、發光層126和P型半導體層124（P型層）。在一些實施例中，生長基材係由GaAs、InP或任何其他合適材料形成。在一些實施例中，第一接觸層116係沉積相鄰於P型半導體層124的一側上。在一些實施例中，第二接觸層306係沉積相鄰於N型半導體層122的一側上。
散佈層106係藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何其他合適製程而沉積於第一接觸層116上方。在一些實施例中，散佈層106是在約325°C的溫度下設置於第一接觸層116上。在一些實施例中，散佈層106是在約3E-6托耳的壓力下塗佈於第一接觸層116上。在散佈層106設置期間，氧流量約為4.6 sccm。
其次，一導電層304形成在散佈層106上方。利用一電子束槍（E-gun），在真空沉積製程下在散佈層106上沉積導電層304。
在一些實施例中，在散佈層106和第一接觸層116之間（或是沒有第一接觸層116時，則在散佈層106和P型半導體層124之間）形成一中間構件118（未繪示於第三B圖，但繪示於第一圖），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是沒有第一接觸層116時，則為散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。
利用上述沉積參數，散佈層106對於約940 nm或更高之波長的電磁輻射具有高穿透率（例如大於約90%），而且散佈層106具有約21.4 Ω/sq之片電阻。一旦於第一接觸層116上沉積散佈層106，第一接觸層116和散佈層106之間即形成一電性接觸（例如歐姆接觸）。
此外，其設置基材302。基材302具有導電性或半導體性質。基材302的表面也利用真空沉積製程而塗佈有接合金屬層（包括，例如黏著性金屬）。在一些實施例中，接合金屬層包括金屬材料，例如Au、Ag、Al、Ti、Pt等。隨後，執行接合製程以將生長基材和EPI結構接合至基材302。在一些實施例中，導電層304係接合至接合金屬層。
在接合之後，藉由研磨、濕式蝕刻或任何其他合適製程來部分或完全移除生長基材。在一些實施例中，將生長基材至所需厚度。在一些實施例中，生長基材被完全移除，因此在基材302上僅留有EPI結構，其包括發光結構104、第一接觸層116、散佈層106和導電層304。
此外，利用真空塗佈製程將第二電極114的材料塗佈於第二接觸層306上。藉由光微影、濕式蝕刻或任何其他合適製程，使第二接觸層306和第二電極114的材料圖案化成所需要的第二接觸層和第二電極114的形狀。隨後，在介於320°C和380°C之間的溫度下執行退火製程。退火製程促成在第二電極114和N型半導體層122之間、或在第二電極114和第二接觸層306之間形成歐姆接觸。
在一些實施例中，藉由研磨、蝕刻或任何其他合適技術將基材302薄化成一所需厚度。在一些實施例中，第一電極112係藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何合適製程形成。在一些實施例中，進行真空沉積製程以形成第一電極112。隨後，在介於250°C和350°C之間的溫度下進行退火製程，使得在第一電極112和基材302之間形成歐姆接觸。此外，在退火製程之後，第一電極112和基材302之間的黏合性也會改善。
第四A圖至第四C圖分別說明根據本發明的一些實施例之LED結構的第六實施例400A、第七實施例400B和第八實施例400C。在一些實施例中，第六實施例400A、第七實施例400B和第八實施例400C是平面金屬接合型LED結構。
參考第四A圖，第六實施例400A包括一基材412、在基材412上的一導電層304、在導電層304上的散佈層106、在散佈層106上的第一接觸層116（P接觸層）、及在第一接觸層116上的發光結構104。當第一接觸層116不存在時，散佈層106係接觸P型半導體層（P型層）124。第二接觸層306（N接觸層）係設置於發光結構104的N型半導體層122（N型層）上，而且一第二電極114係設置於該第二接觸層306上。基材412具有一下方側、及一相對於該下方側的上方側，其中該上方側面向該發光結構104。
在一些實施例中，發光結構104和第一接觸層116具有之寬度（例如，利用圖案化製程所形成者）小於散佈層106的寬度。因此，散佈層106的一部分係經由第一接觸層116而暴露出。第一電極112係設置於散佈層106的暴露部分上。在一些實施例中，第一電極112和第二電極114係設置於基材412的上方側上。在一些實施例中，第一電極112與第一接觸層116相鄰且與其分隔開。
在一些實施例中，基材412是一電絕緣或非導電基材。在一些實施例中，基材412為一導電性或半導體基材。在一些實施例中，基材412是透明的或不透明的。在一些實施例中，基材412由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN、金屬、陶瓷、藍寶石或SiO2
所形成。
在一些實施例中，中間構件118（未繪示於第四A圖，但繪示於第一圖）係設置於散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116時不存在，係設置於散佈層106和P型半導體層124之間），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是第一接觸層116不存在時，則形成或改善散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）。在一些實施例中，中間構件118包括Au、Ni、Cr、Al、Ti、Ag、Pt、其組合、或任何其他合適材料。
在一些實施例中，散佈層106係形成於第二電極114和第一電極112之間的導電路徑中，其中該導電路徑延伸通過第二接觸層306、發光結構104和第一接觸層116（且在一些實施例中，通過基材412）。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍以外的光波長都具有良好的穿透率，而且可改善LED的電流散佈效率。
參考第四B圖，第七實施例400B係類似於第六實施例400A，不過散佈層106係進一步經圖案化成暴露出導電層304的一部分。第一電極112係設置於導電層304的暴露部分上，並且與散佈層106和第一接觸層116分隔開。第一電極112係設置相鄰於散佈層106。
在一些實施例中，散佈層106係形成於第二電極114和第一電極112之間的導電路徑中，其中該導電路徑延伸通過第二接觸層306、發光結構104和第一接觸層116（且在一些實施例中，通過基材412）。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍以外的光波長都具有良好的穿透率，而且可改善LED的電流散佈效率。
參考第四C圖，第八實施例400C係類似於第七實施例400B，不過基材412被替換成基材402、而且導電層304被進一步圖案化成暴露出基材402的一部分。基材402具有一下方側、以及與該下方側相對的一上方側，其中該上方側面向發光結構104。在一些實施例中，第一電極112係設置於基材402的上方側上。第一電極112係設置於基材402的暴露部分上方。在一些實施例中，第一電極112與導電層304相鄰並與其分隔開。
在一些實施例中，基材402為導電性或半導體基材。在一些實施例中，基材402為透明或不透明基材。在一些實施例中，基材402是由Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN或金屬形成。
在一些實施例中，中間構件118（未繪示於第四C圖，但繪示於第一圖）係設置於散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在時，係設置於散佈層106和P型半導體層124之間），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是當第一接觸層116不存在時，則在散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）、Au、Ni、Cr、或任何其他合適材料。
在一些實施例中，散佈層106係形成於第二電極114和第一電極112之間的導電路徑中，其中該導電路徑延伸通過第二接觸層306、發光結構104、第一接觸層116、導電層304和基材412。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍以外的光波長都具有良好的穿透率，而且可改善LED的電流散佈效率。
在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第一接觸層116摻有例如鋅、鎂、碳或其他合適受體之摻質，以改善第一接觸層116的導電性。在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E19個原子/cm3
之摻質濃度。
在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第二接觸層306摻有例如矽或其他合適供體之摻質，以增加第二接觸層306的導電性。在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第四A圖至第四C圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於4E18個原子/cm3
之摻質濃度。
第五圖說明根據本發明的一些實施例的LED結構的第九實施例500。在一些實施例中，第九實施例500為一平面透明接合型LED結構。在一些實施例中，LED結構的第九實施例500發射波長約為940 nm的光。
參考第五圖，第九實施例500包括一基材502、一在基材502上的接合層504、一在接合層504上的散佈層106、一在散佈層106上的第一接觸層116（P接觸層）、及一在第一接觸層116上的發光結構104。在一些實施例中，第一接觸層116並不存在，因此散佈層106係接觸發光結構104的P型半導體層124。基材502具有一下方側、及一相對於該下方側的上方側，其中該上方側係面向該發光結構104。
一第二接觸層（N接觸層）306係設置於發光結構104的N型半導體層122（N型層）上方，且一第二電極114係設置於第二接觸層306上方。
發光結構104和第一接觸層116係圖案化成暴露出散佈層106的一部分。第一電極112係設置於散佈層106的暴露部分上方並且與第一接觸層116分隔開。第一電極112係設置相鄰於第一接觸層116。在一些實施例中，第一電極112和第二電極114係設置於基材502的上方側上方。在一些實施例中，第一電極112係實體接觸散佈層106。在一些實施例中，不存在第一接觸層116，因此P型半導體層124係實體接觸散佈層106。
散佈層106具有一下方側、及與該下方側所相對的一上方側，其中上方側係面向發光結構104。在一些實施例中，第一電極112和第二電極114係設置於散佈層106的上方側上。
在一些實施例中，基材502為一透明或不透明基材。在一些實施例中，基材502為一導電、半導體、非導電、或電絕緣基材。在一些實施例中，基材502包括Si、Ge、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb、GaN、Al2
O3
、SiO2
、SiN、藍寶石、金屬等。
在一些實施例中，透明接合型LED結構中所使用的接合層504可由一透明材料形成，例如聚醯亞胺（polyimide，PI）、苯並環丁烯（benzocyclobutene，BCB）、或全氟環丁烷（perfluorocyclobutane，PFCB）。在一些實施例中，透明接合型LED結構的接合層504形成氧化物對氧化物的接合，例如SiO2
對SiO2
的接合。在一些實施例中，透明接合層係利用原子擴散接合而接合。
在一些實施例中，第一接觸層116具有面向散佈層106的一粗糙表面（未繪示）。在一些實施例中，粗糙表面係由尖峰或齒狀凸起所形成。在一些實施例中，散佈層106具有面向第一接觸層116的一粗糙表面。
在一些實施例中，第二電極114包括例如AuGe、Au、Al、Ti等之金屬材料。在一些實施例中，第一電極112包括例如Ti、Pt、Au等之金屬材料。
在一些實施例中，中間構件118（未繪示於第五圖，但繪示於第一圖）係設置於散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在時，係設置於散佈層106和P型半導體層124之間），以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間的電性接觸（例如歐姆接觸）、或是在第一接觸層116不存在時散佈層106和P型半導體層124之間的電性接觸（例如歐姆接觸）。在一些實施例中，中間構件118包括銦錫氧化物（ITO）。在一些實施例中，中間構件118包括Au、Ni、Cr、Al、Ti、Ag、Pt、其組合、或任何其他合適材料。
在一些實施例中，第五圖中的第一接觸層116摻有摻質，例如鋅、鎂、碳或其他合適受體，以改善第一接觸層116的導電性。在一些實施例中，第五圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第五圖中的第一接觸層116摻有實質大於或等於1E19個原子/cm3
之摻質濃度。
在一些實施例中，第五圖中的第二接觸層306摻有例如矽或其他合適供體之摻質，以增加第二接觸層306的導電性。在一些實施例中，第五圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於1E18個原子/cm3
之摻質濃度。在一些實施例中，第五圖中的第二接觸層306摻有實質大於或等於4E18個原子/cm3
之摻質濃度。
參考第五圖，散佈層106係形成於第二電極114和第一電極112之間的導電路徑中，其中該導電路徑延伸通過第二接觸層306、發光結構104和第一接觸層116。散佈層106對於在可見光範圍內和可見光範圍以外的光波長都具有良好的穿透率，而且可改善LED的電流散佈效率。
以下說明LED結構的第九實施例500的製程。在一些實施例中，係製備或取得一磊晶（EPI）結構。在一些實施例中，EPI結構係形成於一生長基材上。在一些實施例中，EPI結構包括設於生長基材上的發光結構104。在一些實施例中，發光結構104包括P型半導體層124（P型層）、發光層126和N型半導體層122（N型層）。
在一些實施例中，第一接觸層116（P接觸層）係形成於發光結構104上方。第一接觸層116的表面係藉由光微影、薄膜技術、蝕刻或任何其他合適製程加以粗糙化。粗糙化表面經配置以增加供光發射用之表面積、以及改善第一接觸層116的表面黏著性。
隨後，藉由真空蒸鍍、真空塗佈或任何其他合適製程於第一接觸層116上形成散佈層106。一旦於第一接觸層116上形成散佈層106，散佈層106和第一接觸層116之間即形成電性接觸（例如歐姆接觸）。
在一些實施例中，在散佈層106和第一接觸層116之間（或是如果第一接觸層116不存在時，則於散佈層106和P型半導體層124之間）形成中間構件118，以形成或改善散佈層106和第一接觸層116之間（或是在第一接觸層116不存在時則於散佈層106和P型半導體層124之間）的電性接觸（例如歐姆接觸）。
其次，提供基材502，且一透明黏著層係藉由塗佈製程而均勻設置於散佈層106和基材502的表面上方。在一些實施例中，透明黏著層可以由BCB、PI、矽膠或其他透明材料製成。隨後，藉由加壓或其他合適製程，將生長基材和EPI結構接合於基材502上方。在一些實施例中，接合製程是在高溫和高壓下進行。在一些實施例中，透明黏著層係黏合至一接合層504。
在接合製程之後，藉由研磨、濕式蝕刻或其他合適製程來部分或完全移除生長基材。在一些實施例中，生長基材被薄化成一所需厚度。在一些實施例中，生長基材是整個被移除，且因此，在基材502上方僅留下包括有發光結構104、第一接觸層116和散佈層106之EPI結構。
此外，實施真空沉積製程以設置第二電極114。在設置第二電極114之後，第二電極114係依需要藉由光微影、濕式蝕刻或其他適當製程進行圖案化。此外，實施真空沉積製程以形成第一電極112。隨後，在介於320°C和350°C之間的溫度下實施退火製程，以改善第一電極112和散佈層106之間的黏合。
下表1至3列出根據本發明的一些實施例之磊晶結構的參數。
表1：垂直型LED的磊晶結構
（例如，第一實施例100）
表2：垂直金屬接合型LED的磊晶結構
（例如，第四實施例300A或第五實施例300B）
表3：平面透明接合型LED的磊晶結構
（例如：第九實施例500）
| 層 | 材料 | X (%) | Y (%) | 摻質 | 厚度 | 波長 (λ) |
| P接觸層 | InGaAs | -- | -- | Zn | 0.05-0.1 µm | -- |
| P型層 | InP | -- | -- | Zn | 3.0-8.0 µm | -- |
| 發光層 | (Alx Ga1-x )y In1-y As | 0-100 | 0-100 | -- | 1.0-2.0 µm | 1300 nm |
| N型層 | InP | -- | -- | Si | 0.5-1.5 µm | -- |
| 基材 | InP | -- | -- | -- | -- | -- |
| 層 | 材料 | X (%) | Y (%) | 摻質 | 厚度 | 波長 (λ) |
| P接觸層 | GaAsx P1-x | 0-100 | -- | C | 0.05-0.1 µm | -- |
| P型層 | (Alx Ga1-x )y In1-y P | 0-100 | 40-60 | Mg | 1.0-3.0 µm | -- |
| 發光層 | (Alx Ga1-x )y In1-y P | 0-100 | 40-60 | -- | 0.4-2.0 µm | 660 nm |
| N型層 | (Alx Ga1-x )y In1-y P | 0-100 | 40-60 | Si | 3.0-5.0 µm | -- |
| N接觸層 | GaAs | -- | -- | Si | 0.1~0.5 µm | -- |
| 基材 | GaAs | -- | -- | -- | -- | -- |
| 層 | 材料 | X (%) | Y (%) | 摻質 | 厚度 | 波長 (λ) |
| P接觸層 | GaAsx P1-x | 0-100 | -- | C | 0.05-0.1 µm | -- |
| P型層 | Alx Ga1-x As | 0-100 | -- | Mg | 1.0-3.0 µm | -- |
| 發光層 | Inx Ga1-x As | 0-100 | -- | -- | 0.4-2.0 µm | 940 nm |
| N型層 | Alx Ga1-x As | 0-100 | -- | Si | 3.0-8.0 µm | -- |
| N接觸層 | GaAs | -- | -- | Si | 0.1~0.5 µm | -- |
| 基材 | GaAs | -- | -- | -- | -- | -- |
第六A圖和第六B圖說明根據本發明的一些實施例之IWO與ITO材料的比較穿透率。由本文所提出的IWO材料形成一層散佈層106、在基材（例如藍寶石基材）上方蒸鍍形成一層ITO材料、並利用一測量工具來進行其穿透率數值的測量。在第六A圖中，使用IWO材料之散佈層106的穿透率係以實線表示，而由ITO材料所形成的層的穿透率係以虛線表示。在第六A圖和第六B圖中，X軸代表電磁輻射的波長，單位為奈米（nm）。在第六A圖中，Y軸代表以百分率（%）表示之穿透率；在第六B圖中，Y軸代表ITO層的穿透率對IWO層的穿透率的穿透率比例。
第六A圖顯示，相較於ITO材料所形成的層（虛線），由IWO材料形成的散佈層106（實線）在從約500 nm到約2500 nm的寬光譜間都提供較大的接收輻射穿透率。舉例而言，使用IWO材料之散佈層106在約500 nm和約2500 nm之間的波長下提供大於或等於約50%的穿透率。在一些實施例中，使用IWO材料之散佈層106在約2500 nm之第一波長下的穿透率對在約500 nm之第二波長下的穿透率的比例係實質大於或等於50%。相較之下，由ITO材料形成之層在低於約700 nm的波長下提供類似於使用IWO材料之散佈層106的穿透率，但使用ITO材料的層的穿透率在波長增加到700 nm以上時則快速降低，及至約2500 nm之波長時穿透率低於10%。
第六B圖顯示由ITO材料形成的層和由IWO材料所形成的散佈層106之間的穿透率曲線。曲線揭露雖然由ITO材料形成的層在低於約700 nm的波長具有與由IWO材料形成之散佈層106相當的性能，但該比例在波長高於700 nm時會快速降低。該比例在波長約2500 nm時會降低至低於10%。在波長大於700 nm時，因而由IWO材料形成之散佈層106的性能優點是很明顯的。
前面描述數種實施例的特徵，因此熟習該項技藝者可更理解本發明之態樣。熟習該項技藝者應明白其可以直接使用本發明作為設計或修改其他製程或結構的基礎，以實現本說明書所導入實施例的相同目的及/或實現相同優勢。熟習該項技藝者也應理解到這些等效架構並未悖離本發明的精神和範疇，且其可進行本說明書的各種變化、替換和替代例，而不悖離本發明之精神和範疇。
100:發光二極體結構
102:基材
104:發光結構
106:散佈層
112:第一電極
114:第二電極
116:第一接觸層
118:中間構件
122:N型半導體層
124:P型半導體層
126:發光層
200A、200B:發光二極體結構
202:基材
212:基材
300A、300B:發光二極體結構
302:基材
304:導電層
306:第二接觸層
318:介電層
400A、400B、400C:發光二極體結構
402:基材
412:基材
500:發光二極體結構
502:基材
504:接合層
從下列實施方式、連同附圖將更瞭解本發明的態樣。應注意，根據業界的標準實務，各種特徵件並未按實際比例繪製。事實上，為了清楚說明，各種特徵件的尺寸可任意放大或縮小。
第一圖是根據本發明的一些實施例之LED裝置的剖面圖。
第二A圖和第二B圖是根據本發明的一些實施例之LED裝置的剖面圖。
第三A圖和第三B圖是根據本發明的一些實施例之LED裝置的剖面圖。
第四A圖至第四C圖是根據本發明的一些實施例之LED裝置的剖面圖。
第五圖是根據本發明的一些實施例之LED裝置的剖面圖。
第六A圖和第六B圖說明根據本發明的一些實施例之LED裝置的穿透性的模擬結果。
100:實施例
102:基材
104:發光結構
106:散佈層
112:第一電極
114:第二電極
116:第一接觸層
118:中間構件
122:N型半導體層
124:P型半導體層
126:發光層
Claims (20)
- 一種發光二極體結構，其包括：一基材；一發光結構，其設置於該基材上方；一第一電極，其相鄰於該發光結構的一第一側；一第二電極，其相鄰於與該發光結構的該第一側相對的一第二側；一摻鎢氧化物層，其設置於一導電路徑中，該導電路徑介於該發光結構和該第一電極與該第二電極之一者之間，其中該摻鎢氧化層在約2500nm之一第一波長下的電磁輻射穿透率與該摻鎢氧化物層在約500nm之一第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於50%。
- 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該摻鎢氧化物層包括銦鎢氧化物(IWO)、鋅鎢氧化物(ZnWO)和銅鎢氧化物(CuWO)中之至少一者。
- 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該發光結構包括一N型半導體層、一P型半導體層、及一介於該N型和P型半導體層之間的發光層，其中該摻鎢氧化物層係鄰近該P型半導體層且遠離該N型半導體層。
- 如請求項3所述之發光二極體結構，其更包括一介於該P型半導體層 和該摻鎢氧化物層之間的第一接觸層
- 如請求項4所述之發光二極體結構，其中該第一接觸層包括由碳、鋅或鎂所形成之摻質。
- 如請求項5所述之發光二極體結構，其中該第一接觸層具有實質大於或等於1E18個原子/cm3之摻質濃度。
- 如請求項3所述之發光二極體結構，其更包括一介於該摻鎢氧化物層和該發光結構之間的中間構件，其中該摻鎢氧化物層和該P型半導體層之間形成一電性接觸。
- 如請求項7所述的發光二極體結構，其中該發光結構的一部分係從該中間構件暴露。
- 如請求項7所述的發光二極體結構，其中該中間構件包括銦錫氧化物(ITO)、金、鎳、鉻、鋁、鈦、銀和鉑之至少一者。
- 如請求項1所述之發光二極體結構，其更包括一導電層，其設置在該基材和該摻鎢氧化物層之間且經配置以反射該發光結構所產生的光。
- 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該基材為半導體基材。
- 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該摻鎢氧化物層在介於約500nm和約2500nm之間的波長下的電磁輻射穿透率係實質大於或等於50%。
- 一種發光二極體結構，其包括：一基材，其具有一第一側；一發光結構，其設置在該基材的該第一側上方；一第一電極，其設置在該發光結構和該基材的該第一側上方；一第二電極，其設置在該基材的該第一側上方；及一摻鎢氧化物層，其設置在一導電路徑中，該導電路徑介於該發光結構和該第一電極與該第二電極之一者之間，其中該摻鎢氧化層在約2500nm之一第一波長下的電磁輻射穿透率與該摻鎢氧化物層在約900nm之一第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於50%。
- 如請求項13所述之發光二極體結構，其更包括一第一接觸層，其耦接該摻鎢氧化物層至該發光結構的一P型半導體層，其中該第一接觸層具有實質大於或等於1E18個原子/cm3之摻質濃度。
- 如請求項13所述之發光二極體結構，其中該基材為導電性或半導體基材。
- 如請求項13所述之發光二極體結構，其中該摻鎢氧化物層在介於約 900nm和約2500nm之間的波長下的電磁輻射穿透率係實質大於或等於50%。
- 一種發光二極體結構，其包括：一基材；一接合層，其位於該基材上方；一摻鎢氧化物層，其具有一第一側且設置在該接合層上方；一發光結構，其設置在該摻鎢氧化物層的該第一側上方；一第一電極，其設置在該發光結構上方；及一第二電極，其相鄰於該發光結構且在該摻鎢氧化物層的該第一側上方，其中該摻鎢氧化層在約2500nm之一第一波長下的電磁輻射穿透率與該摻鎢氧化物層在約500nm之一第二波長下的電磁輻射穿透率之比例係實質大於或等於50%。
- 如請求項17所述之發光二極體結構，其中該第二電極係實體接觸該摻鎢氧化物層。
- 如請求項17所述之發光二極體結構，其中該基材包括一透明非導電材料。
- 如請求項17所述之發光二極體結構，其中該接合層包括聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、或全氟環丁烷(PFCB)。
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