TWI750893B - 發光二極體結構與倒裝的發光二極體結構 - Google Patents
發光二極體結構與倒裝的發光二極體結構 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI750893B TWI750893B TW109139593A TW109139593A TWI750893B TW I750893 B TWI750893 B TW I750893B TW 109139593 A TW109139593 A TW 109139593A TW 109139593 A TW109139593 A TW 109139593A TW I750893 B TWI750893 B TW I750893B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- light
- emitting diode
- reflector
- diode structure
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical group [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 262
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N cadmium;oxotin Chemical compound [Cd].[Sn]=O BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004140 HfO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010093 LiAlO Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Zn+2] JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
一種發光二極體結構，其包括基板、發光堆疊層、第一電極、導電的第一反射器與第二電極。所述發光堆疊層包括依次層疊設置於所述基板上的多層，所述發光堆疊層靠近與遠離所述基板的外表層分別為底層與頂層。所述第一電極位於所述底層遠離所述基板的表面上且電性連接所述底層；導電的第一反射器位於所述頂層遠離所述基板的表面且電性連接所述頂層，所述第二電極位於所述第一反射器遠離所述基板的表面上且電性連接所述第一反射器。本發明還提供一種倒裝的發光二極體結構。
Description
本發明涉及一種發光二極體結構與倒裝的發光二極體結構。
習知的發光二極體結構包括基板、位於所述基板的表面的第一半導體層、位於所述第一半導體遠離所述基板的表面的有源層、位於所述有源層遠離所述第一半導體層的表面的第二半導體層、位於所述第一半導體遠離所述基板的表面的第一電極、位於所述第二半導體層遠離所述基板一側的第一反射器、以及位於第二半導體層遠離所述基板一側且部分覆蓋第一反射器的第二電極。所述第一電極與所述第一半導體層歐姆接觸，所述第二電極與所述第二半導體層歐姆接觸，所述第一反射器為分散式布拉格反射器。當因外力作用，使得所述第一反射器在所述第二電極附近出現裂縫且破壞所述第二電極與所述第二半導體層歐姆接觸，則容易導致發光二極體不能正常發光，使得產品發生異常。
鑒於此，有必要提供一種發光二極體結構，所述發光二極體結構的耐用性高。
本發明一方面提供一種發光二極體結構，包括：
基板；發光堆疊層，包括依次層疊設置於所述基板上的多層，所述發光堆疊層靠近與遠離所述基板的外表層分別為底層與頂層；第一電極，位於所述底層遠離所述基板的表面上且電性連接所述底層；導電的第一反射器，位於所述頂層遠離所述基板的表面且電性連接所述頂層；以及，第二電極，位於所述第一反射器遠離所述基板的表面上且電性連接所述第一反射器。
在本申請實施例，所述第一反射器包括複數第一介質層與複數第二介質層，所述第一介質層與所述第二介質層交替層疊設置且均為導電的，所述第一反射器中的一個第一介質層與所述發光堆疊層接觸連接，所述第一介質層的折射率大於所述第二介質層的折射率。
在本申請實施例，所述第一介質層的厚度為
，所述第二介質層的厚度均為
，其中λ為所述發光二極體結構發射的光的波長，n 1為所述第一介質層的折射率；n 2為所述第二介質層的折射率。
在本申請實施例，所述第一介質層的材質為摻有鈮的氧化鈦，所述第二介質層的材質為氧化銦錫。
在本申請實施例，所述發光二極體結構還包括位於所述基板遠離所述發光堆疊層的表面上的第二反射器。
在本申請實施例，所述第二反射器包括依次交替層疊設置的複數第三介質層與複數第四介質層，所述第三介質層與所述第四介質層交替層疊設置，所述第二反射器的一個第三介質層與所述基板接觸連接；所述第三介質層的折射率大於所述第四介質層的折射率。
在本申請實施例，所述第三介質層的厚度為
，所述第四介質層的厚度均為
，其中λ為所述發光二極體結構發射的光的波長，n 3為所述第三介質層的折射率，n 4為所述第四介質層的折射率；所述第三介質層與所述四層為電介質材料層。
在本申請實施例，所述發光堆疊層還包括依次層疊設置於所述底層與所述頂層之間的有源層、半導體層與透明導電層，所述底層為半導體材質層，所述頂層為電流擴散層；所述發光堆疊層還包括位於所述半導體層上且夾設於所述透明導電層之間的電流阻擋層，所述電流阻擋層與所述第二電極正對設置。
在本申請實施例，所述發光二極體結構還包括絕緣層，所述絕緣層位於所述基板具有發光堆疊層的表面，且包裹設置於所述基板上的所述發光堆疊層；所述第一電極與所述第二電極相對所述絕緣層露出。
本發明另一方面還提供一種倒裝的發光二極體結構，包括：襯板；以及，所述發光二極體結構，且所述第一電極與所述第二電極朝向並連接所述襯板的同一表面。
上述發光二極體結構，即使因外力作用所述發光二極體結構時，所述第一反射器被所述第二電極覆蓋的部分與所述第一反射器的其他部分之間出現裂縫，且破壞了所述第二電極與所述發光堆疊層的電連接關係。由於所述第二電極位於所述第一反射器上且所述第一反射器具有導電性質，依然不會影響所述第二電極與所述發光堆疊層的電流導通作用，即不影響所述發光二極體結構的發光，有利於提高所述發光二極體結構的耐用性。
100、200:發光二極體結構
10:基板
101:第一表面
102:第二表面
103:側面
104:微結構
20:發光堆疊層
21:底層
22:有源層
23:半導體層
24:透明導電層
25:電流阻擋層
26:頂層
30:第一電極
40:第二電極
50:第一反射器
51:第一介質層
52:第二介質層
60:第二反射器
61:第三介質層
62:第四介質層
70:絕緣層
80:襯板
圖1為本發明實施例的發光二極體結構的示意圖。
圖2為本發明實施例的發光二極體結構的第一反射器出現裂縫的示意圖。
圖3為本發明實施例的發光二極體結構的第一反射器的複數第一介質層與複數第二介質層的結構示意圖。
圖4為本發明實施例的倒裝的發光的二極體結構的示意圖。
附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本發明更為全面和完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。
參照圖1，本發明實施例提供發光二極體結構100，其包括基板10、發光堆疊層20、第一電極30、第二電極40與導電的第一反射器50。所述發光堆疊層20位於基板10上，所述發光堆疊層20包括依次層疊設置於基板10上的多層，其中所述發光堆疊層20靠近與遠離所述基板10的外表層分別為底層21與頂層26，即所述底層21與所述頂層26之間還層疊設置有其他的層。導電的所述第一反射器50位於所述頂層26遠離所述基板10的表面且電性連接所述頂層26。所述第二電極40位於所述第一反射器50遠離所述基板10的表面且電性連接所述第一反射器50。在本實施例中，所述第一反射器50為分散式布拉格反射器，所述第一反射器50用於將發光堆疊層20產生並傳送至所述第一反射器50的光進行反射。
通常所述第一電極30與所述第二電極40連接所述發光堆疊層20的相對的兩端且被施加不同的電壓，從而驅動所述發光二極體結構100發光。習知技術中，所述第一反射器50為非導電的材質，如果所述第一反射器50被所述第二電極40覆蓋的部分與所述第一反射器50的其他部分出現裂縫，則會導致所述第二電極40與所述發光堆疊層20的電連接關係被破壞，如圖2所示。而在本實施例中，由於所述第二電極40位於所述第一反射器50上且所述第一反射器50具有導電性質，即使由於外力使得所述第一反射器50被所述第二電極40覆蓋的部分與所述第一反射器50的其他部分出現裂縫，從而使得所述第二電極40與所述發光堆疊層20的電連接關係被破壞，也依然不會影響所述第二電極40與所述發光堆疊層20的電流導通作用，即不影響所述發光二極體結構100的發光。
在本實施例中，所述基板10的表面可以生長半導體材料，且所述基板10的材質可為絕緣材料、導電材料或者半導體材料。所述基板10可以為但不限於藍寶石、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或者GaN。在本實施例中，可在所述基板10靠近所述發光堆疊層20的表面上形成複數微結構104，所述微結構104朝向所述發光堆疊層20，所述微結構104可提高形成所述發光二極體結構100的發光效率。
在本實施例中，所述第一電極30與所述第二電極40均為金屬電極。所述第一電極30與所述第二電極40可包括下列中的至少一種：金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋁(Al)、銦(In)、鈦(Ti)、矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鎂(Mg)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鎢(W)、釕(Ru)、銠(Rh)、銥(Ir)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鉑(Pt)與它們的合金。所述第一電極30與所述第二電極40可由一層或多層導電材料形成。在一些實施例中，所述第一電極30與所述第二電極40可為透明電極，可以為但不限於銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銦鋅氧
化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、三氧化二銦(In2O3)、二氧化錫(SnO2)、氧化鎘(CdO)、鎘錫氧化物(CdSnO4)或三氧化二鎵(Ga2O3)形成。
參照圖3，所述第一反射器50包括複數第一介質層51與複數第二介質層52，所述第一介質層51與所述第二介質層52交替層疊設置且均為導電的。所述第一反射器50的一個第一介質層51與所述發光堆疊層20接觸連接。在所述第一反射器50中，所述第一介質層51的折射率大於所述第二介質層52的折射率。在本實施例中，相互接觸的一個第一介質層51與一個第二介質層52組成一個第一布拉格層，所述複數第一布拉格層組成所述第一反射器50，每一個第一布拉格層中的第一介質層51較第二介質層52更接近所述發光堆疊層20。
在實施例中，所述第一介質層51的材質為TiO2：Nb，即所述第一介質層51的材質為摻有鈮(Nb)的氧化鈦(TiO2)，所述第一介質層51的折射率約為2.8；所述第二介質層52的材質為氧化銦錫(In2O3：Sn)，其折射率約為2.2，滿足所述第一介質層51折射率大於所述第二介質層52的折射率。所述第一介質層51的厚度為
，所述第二介質層52的厚度均為
，其中λ為所述發光二極體結構100發射的光的波長，n 1為所述第一介質層51的折射率，n 2為所述第二介質層52的折射率。
如圖1所示，所述發光二極體結構100還包括位於所述基板10遠離所述發光堆疊層20的表面上的第二反射器60。所述第二反射器60為分散式布拉格反射器，所述第二反射器60可以用於將發光堆疊層20產生並傳送至所述第二反射器60的光進行反射。在本實施例中，所述第二反射器60包括依次交替層疊設置的複數第三介質層61與複數第四介質層62，所述第二反射器60的一個第三介質層61與所述基板10接觸連接，所述第三介質層61的折射率大於所述第四介質層62的折射率。交替層疊的複數第三介質
層61與複數第四介質層62的結構與圖3中示意的所述第一反射器50的結構相似。在本實施例中，相互接觸一個第三介質層61與一個第四介質層62組成一個第二布拉格層，所述複數第二布拉格層組成所述第二反射器60，每一個第二布拉格層中的第三介質層61較第四介質層62更接近基板10。
在本實施例中，所述第三介質層61的厚度為
，所述第四介質層62的厚度均為
，其中λ為所述發光二極體結構100發射的光的波長，n 3為所述第三介質層61的折射率，n 4為所述第四介質層62的折射率。所述第三介質層61與所述第四介質層62的厚度會受到所述發光二極體結構100發射的光的波長的影響。
在本實施例中，所述第三介質層61與所述第四介質層62為電介質材料層。在一實施例中，所述第三介質層61的材質為氧化鈦(TiO2)，其折射率約為2.8；所述第四介質層62的材質為氧化矽(SiO2)，其折射率為1.4，滿足所述第三介質層61的折射率大於所述第四介質層62的折射率。
如圖1所示，所述發光堆疊層20還包括依次層疊設置於所述底層21與所述頂層26之間的有源層22、半導體層23與透明導電層24。具體地，所述底層21位於所述基板10上，所述有源層22位於所述底層21與遠離所述基板10的表面，所述半導體層23位於所述有源層22遠離所述底層21的表面，所述透明導電層24位於所述半導體層23遠離所述有源層22的表面，所述頂層26位於所述透明導電層24上且覆蓋所述電流阻擋層25與所述透明導電層24。所述第一反射器50位於作為電流擴散層的頂層26遠離所述透明導電層24的表面上。在本實施例中，所述底層21為半導體材質層，所述頂層26為電流擴散層。
如圖1所示，所述發光堆疊層20還包括位於所述半導體層23上且夾設於所述透明導電層24之間的電流阻擋層25，即所述第二電極40位於所述第一反射器50遠離所述頂層26的表面且正對所述電流阻擋層25設置。
在本實施例中，作為電流擴散層的頂層26可以讓電流平均分佈到第二電極40以外的區域，讓發光區域分佈到第二電極40以外的區域。所述電流阻擋層25直接形成在半導體層23上且接觸所述頂層26，其位置與形狀對應於所述第一電極30，所述電流阻擋層25可以防止電流直接經由第二電極40下方流進半導體層23中，以降底在第二電極40下方產生電子電洞複合的機率，以此，可以提高第二電極40以外區域的出光效率。
在本實施例中，所述第一電極30與為半導體材質的底層21歐姆接觸，所述第二電極40與所述半導體層23歐姆接觸。所述底層21與所述半導體層23可分別為n型摻雜的半導體層與p型摻雜的半導體層。相反地，所述底層21與所述半導體層23可分別為p型摻雜的半導體層與n型摻雜的半導體層。所述底層21與所述半導體層23中的每一個可由單層形成，或者可包括具有不同摻雜濃度與組成的多層。所述有源層22可發射具有藉由電子-空穴複合產生的預定能級的光，所述有源層22可以為但不限於量子阱(SQW)結構。
在一實施例中，在所述基板10與所述發光堆疊層20之間可設置緩衝層(圖未示)，緩衝層用於提高形成發光堆疊層20中的半導體層的結晶度，以及在所述基板10上形成所述發光堆疊層20時保護所述基板10。所述緩衝層可由在底溫下生長的未摻雜的鋁鎵氮化物(AlxGa1-xN)形成。
進一步參照圖1，所述發光二極體結構100還包括絕緣層70，所述絕緣層70位於所述基板10具有發光堆疊層20的一表面。所述絕緣層70
包裹設置於所述基板10上的所述發光堆疊層20，且所述第一電極30與所述第二電極40相對所述絕緣層70露出。即所述絕緣層70包裹依次層疊設置於所述基板10上的所述底層21、所述有源層22、所述半導體層23、所述透明導電層24、所述頂層26。在本實施例中，所述底層21的尺寸大於述所述有源層22、所述半導體層23、所述透明導電層24、所述頂層26、第一反射器50與所述第二電極40，使得所述有源層22、所述半導體層23、所述透明導電層24、所述頂層26與第一反射器50依次層疊設置於所述底層21遠離所述基板10的一側以形成一個層疊結構，並且所述第一電極30與該層疊結構間隔設置於所述底層21上。所述第一電極30與所述層疊結構之間填充有絕緣層70。
在本實施例中，所述絕緣層70為透明絕緣層或非透明絕緣層。所述電流阻擋層25與所述絕緣層為絕緣材料，可以為但不限於SiO2、SiNx、Al2O3、HfO、TiO2與ZrO。所述頂層26的材質可以為但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化鋅鋁、氧化錫、氧化鎘錫、氧化銻錫以及鎳/金(Ni/Au)。
在本實施例中，所述基板10定義有第一表面101、與第一表面101相對的第二表面102，以及連接於所述第一表面101與所述第二表面102之間的兩個側面103。所述第二反射器60位於所述第二表面102上；所述發光堆疊層20位於所述第一表面101上；所述第一反射器50位於所述發光堆疊層20遠離所述第一表面101的一側；從而使得所述發光二極體結構100發射的光從所述基板10的兩個側面103出射。
參照圖4，本發明實施例還提供倒裝的發光二極體結構200，其包括襯板80與所述發光二極體結構100，所述第一電極30與所述第二電極40朝向並連接所述襯板80的同一表面。所述襯板80上設置有複數導電走線(圖未示)，所述第一電極30與所述第二電極40與所述襯板80上的導電
走線電性連接，且所述發光二極體結構200藉由所述導電走線獲取其發光所需的電壓或電流信號。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，圖示中出現的上、下、左及右方向僅為了方便理解，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
100:發光二極體結構
10:基板
101:第一表面
102:第二表面
103:側面
104:微結構
20:發光堆疊層
21:底層
22:有源層
23:半導體層
24:透明導電層
25:電流阻擋層
26:頂層
30:第一電極
40:第二電極
50:第一反射器
60:第二反射器
70:絕緣層
Claims (9)
- 一種發光二極體結構，其改良在於，包括：一基板；一發光堆疊層，包括依次層疊設置於該基板上的多層，該發光堆疊層靠近與遠離該基板的外表層分別為一底層與一頂層；一第一電極，位於該底層遠離該基板的表面上且電性連接該底層；一導電的第一反射器，位於該頂層遠離該基板的表面且電性連接該頂層；以及一第二電極，位於該第一反射器遠離該基板的表面上且電性連接該第一反射器；其中，該第一反射器包括複數第一介質層與複數第二介質層，該第一反射器中的第一介質層與第二介質層交替層疊設置且均為導電的，該第一反射器中的一個第一介質層與該發光堆疊層接觸連接，該第一介質層的折射率大於該第二介質層的折射率。
- 如請求項1所述的發光二極體結構，其中，該第一介質層的厚度為，該第二介質層的厚度均為
，其中λ為該發光二極體結構發射的光的波長，n 1為該第一介質層的折射率；n 2為該第二介質層的折射率。
- 如請求項1所述的發光二極體結構，其中，該第一介質層的材質為摻有鈮的氧化鈦，該第二介質層的材質為氧化銦錫。
- 如請求項1所述的發光二極體結構，其中，該發光二極體結構還包括位於該基板遠離該發光堆疊層的表面上的一第二反射器。
- 如請求項4所述的發光二極體結構，其中，該第二反射器包括依次交替層疊設置的複數第三介質層與複數第四介質層，該第二反射器的第三介質 層與第四介質層交替層疊設置，該第二反射器的一個第三介質層與該基板接觸連接；該第三介質層的折射率大於該第四介質層的折射率。
- 如請求項5所述的發光二極體結構，其中，該第三介質層的厚度為，該第四介質層的厚度均為
，其中λ為該發光二極體結構發射的光的波長，n 3為該第三介質層的折射率，n 4為該第四介質層的折射率；該第三介質層與該四層為電介質材料層。
- 如請求項1所述的發光二極體結構，其中，該發光堆疊層還包括依次層疊設置於該底層與該頂層之間的一有源層、一半導體層與一透明導電層，該底層為半導體材質層，該頂層為電流擴散層；該發光堆疊層還包括位於該半導體層上且夾設於該透明導電層之間的一電流阻擋層，該電流阻擋層與該第二電極正對設置。
- 如請求項7所述的發光二極體結構，其中，該發光二極體結構還包括一絕緣層，該絕緣層位於該基板具有該發光堆疊層的表面，且包裹設置於該基板上的該發光堆疊層；該第一電極與該第二電極相對該絕緣層露出。
- 一種倒裝的發光二極體結構，其改良在於，包括：一襯板；以及如請求項1至8任意一項所述的發光二極體結構，且該第一電極與該第二電極朝向並連接該襯板的同一表面。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011229891.XA CN112331753B (zh) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 发光二极管结构 |
| CN202011229891.X | 2020-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI750893B true TWI750893B (zh) | 2021-12-21 |
| TW202220238A TW202220238A (zh) | 2022-05-16 |
Family
ID=74316258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109139593A TWI750893B (zh) | 2020-11-06 | 2020-11-12 | 發光二極體結構與倒裝的發光二極體結構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112331753B (zh) |
| TW (1) | TWI750893B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113325625B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-07-29 | 业成科技（成都）有限公司 | 显示面板的制备方法 |
| CN113451477A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-28 | 业成科技（成都）有限公司 | 发光二极管及显示器 |
| CN113644548B (zh) * | 2021-08-18 | 2023-11-07 | 业成科技（成都）有限公司 | 光子晶体面射型激光结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201106504A (en) * | 2008-12-30 | 2011-02-16 | Samsung Led Co Ltd | Light emitting device package and method of fabricating thereof |
| TW201403887A (zh) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Of Energy Ministry Of Economic Affairs Bureau | 可提升光電元件光利用率之漫射型反射鏡及其製造方法 |
| TW202036939A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-10-01 | 新世紀光電股份有限公司 | 發光二極體及其製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102522486B (zh) * | 2008-08-07 | 2015-11-18 | 晶元光电股份有限公司 | 光电元件 |
| CN103700749A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | 上海蓝光科技有限公司 | 一种发光二极管及其制作方法 |
| CN104103733B (zh) * | 2014-06-18 | 2018-06-05 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 一种倒装发光二极管芯片及其制造方法 |
| CN110311024A (zh) * | 2015-02-17 | 2019-10-08 | 新世纪光电股份有限公司 | 发光二极管 |
| CN105609602B (zh) * | 2015-12-29 | 2017-10-31 | 中国科学院半导体研究所 | 可见光通信用倒装rcled及其制备方法 |
| CN106025010A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-10-12 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种基于导电dbr结构的倒装led芯片及其制作方法 |
| DE102018107673A1 (de) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip und Herstellungsverfahren für einen optoelektronischen Halbleiterchip |
-
2020
- 2020-11-06 CN CN202011229891.XA patent/CN112331753B/zh active Active
- 2020-11-12 TW TW109139593A patent/TWI750893B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201106504A (en) * | 2008-12-30 | 2011-02-16 | Samsung Led Co Ltd | Light emitting device package and method of fabricating thereof |
| TW201403887A (zh) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Of Energy Ministry Of Economic Affairs Bureau | 可提升光電元件光利用率之漫射型反射鏡及其製造方法 |
| TW202036939A (zh) * | 2018-12-06 | 2020-10-01 | 新世紀光電股份有限公司 | 發光二極體及其製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202220238A (zh) | 2022-05-16 |
| CN112331753B (zh) | 2022-11-11 |
| CN112331753A (zh) | 2021-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI750893B (zh) | 發光二極體結構與倒裝的發光二極體結構 | |
| US10840412B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP5637210B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| US6914268B2 (en) | LED device, flip-chip LED package and light reflecting structure | |
| KR101449030B1 (ko) | 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및 이의 제조방법 | |
| US8637886B2 (en) | Semiconductor light emitting element | |
| KR101240011B1 (ko) | 반도체 발광 소자 및 이것을 이용하는 조명 장치 | |
| JP4875361B2 (ja) | ３族窒化物発光素子 | |
| JP4889193B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP2018113442A (ja) | 電流遮断層を有する発光素子 | |
| JP5855344B2 (ja) | 分布ブラッグ反射器を有する発光ダイオードチップ及びその製造方法 | |
| JP2011181597A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2014127565A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP5165254B2 (ja) | フリップチップ型の発光素子 | |
| JP2012204373A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US20140217355A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| US20140138731A1 (en) | Semiconductor light emitting element | |
| TW201505211A (zh) | 發光元件 | |
| JP2013030634A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2012080104A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| KR101568809B1 (ko) | 반도체 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
| KR20120055332A (ko) | 발광소자 및 발광소자 패키지 | |
| JP5381822B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| WO2019054943A1 (en) | LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME | |
| CN211350691U (zh) | 一种半导体发光元件 |