TWI778520B - 紫外線發光裝置和包括其的發光裝置封裝體 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種紫外線發光裝置和包括其的發光裝置封裝體，所述發光裝置包括：發光結構，其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的有源層、以及暴露出所述第一導電型半導體層的蝕刻區域；第一絕緣層，其設置在所述發光結構上，並且包括暴露出所述蝕刻區域的一部分的第一孔；第一電極，其電連接於所述第一導電型半導體層；以及第二電極，其電連接於所述第二導電型半導體層，其中，所述發光結構包括在由所述第一孔暴露的所述第一導電型半導體層上再生長的中間層，所述第一電極設置在所述中間層上，以所述第一電極的外側面為基準，所述蝕刻區域包括設置在內側的第一蝕刻區域和設置在外側的第二蝕刻區域，所述第一蝕刻區域的面積與所述中間層的面積之比為1：0.3至1：0.7。
Description
本發明涉及一種紫外線發光裝置和包括其的發光裝置封裝體。
作為將電能轉換為光的重要固態裝置之一，發光二極體(LED，Light Emitting Diode)通常包括置於兩個相反摻雜層之間的半導體材料的有源層。當在兩個摻雜層的兩端施加偏壓時，空穴和電子被注入到有源層中，然後在有源層中複合，從而發光。在有源區域中產生的光沿所有方向發射，並通過所有暴露的表面逸出半導體晶片。LED的封裝體通常用於將逸出的光導向為所需的輸出發射形式。
近年來，隨著應用領域的擴大和對大功率紫外線LED產品的需求增長，正在進行許多研發以提高光功率。
近年來，隨著對水處理和殺菌產品等的需求急增，紫外線LED越來越受到人們的關注，其可以通過在藍寶石基
板等的上生長緩衝層、n型半導體層、有源層、p型半導體層來製造。
然而，問題在於，紫外線LED由於使用了具有高Al組分的AlGaN層，因此難以在n型半導體、p型半導體與金屬電極之間形成歐姆接觸(ohmic contact)，從而導致工作電壓增加，此外，金屬電極對紫外線光無法進行充分反射，從而導致光輸出效率降低。
本發明可以提供一種工作電壓變低的發光裝置及包括其的發光裝置封裝體。
此外，可以提供一種光功率得到改善的發光裝置及包括其的發光裝置封裝體。
此外，可以提供一種耐腐蝕的紫外線發光裝置及包括其的發光裝置封裝體。
此外，可以提供一種能夠阻止裂紋傳播的紫外線發光裝置及包括其的發光裝置封裝體。
本發明所要解決的問題不限於此，還包括從以下進行描述的技術問題的解決方案或實施例中能夠獲悉的目的或效果。
根據本發明一個態樣，發光裝置包括：發光結構，其
包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的有源層、以及暴露出所述第一導電型半導體層的蝕刻區域；第一絕緣層，其設置在所述發光結構上，並且包括暴露出所述蝕刻區域的一部分的第一孔；第一電極，其電連接於所述第一導電型半導體層；以及第二電極，其電連接於所述第二導電型半導體層，其中，所述發光結構包括在由所述第一孔暴露的所述第一導電型半導體層上再生長的中間層，所述第一電極設置在所述中間層上，以所述第一電極的外側面為基準，所述蝕刻區域包括設置在內側的第一蝕刻區域和設置在外側的第二蝕刻區域，所述第一蝕刻區域的面積與所述中間層的面積之比為1：0.3至1：0.7。
所述中間層的厚度可以小於所述第一絕緣層的厚度。
所述第一絕緣層的厚度與所述中間層的厚度之比可以為1：0.03至1：0.5。
所述第一絕緣層可以包括延伸到所述中間層上部的第一延伸部。
所述第一電極可以包括延伸到所述第一絕緣層上部的第二延伸部，所述第二延伸部的寬度可以為5μm至15μm。
所述中間層可以包括層壓多層的、具有不同鋁組分的第一中間層和第二中間層，所述第一中間層鋁組分可以高於所述第二中間層的鋁組分。
所述第一導電型半導體層可以包括：第一子半導體層、設置在所述第一子半導體層上的第二子半導體層、設
置在所述第二子半導體層上的第三子半導體層、以及設置在所述第三子半導體層上的第四子半導體層，所述第二子半導體層的鋁組分可以低於所述第一子半導體層及所述第四子半導體層的鋁組分，所述第三子半導體層的鋁組分可以低於所述第二子半導體層的鋁組分，所述中間層可以設置在所述第三子半導體層上。
所述中間層的鋁組分可以低於所述第三子半導體層的鋁組分。
所述發光結構可以包括在第一方向上延伸並在垂直於所述第一方向的第二方向上相隔而設的多個發光區域，所述中間層可以包括多個指狀部及邊緣部，所述多個指狀部設置在所述多個發光區域之間並且具有第一端和第二端，所述邊緣部沿著所述蝕刻區域的邊緣延伸，所述邊緣部可以連接於所述多個指狀部的第一端和第二端。
所述多個指狀部的所述第一端的寬度可以大於所述第二端的寬度。
所述第一電極可以包括多個指狀電極及邊緣電極，所述多個指狀電極設置在所述多個發光區域之間並且具有第一端和第二端，所述邊緣電極沿著所述蝕刻區域的邊緣延伸，所述邊緣電極可以連接於所述多個指狀電極的第一端和第二端，所述多個指狀電極的第一端的寬度可以大於所述多個指狀電極的第二端的寬度。
所述發光裝置可以包括：第二絕緣層，其設置在所述第一電極和所述第二電極上，並且包括暴露出所述第一電
極的第一開口和暴露出所述第二電極的第二開口；第一焊盤，其設置在所述第二絕緣層上，並且通過所述第一開口電連接於所述第一電極；以及第二焊盤，其設置在所述第二絕緣層上，並且通過所述第二開口電連接於所述第二電極。
所述第一開口可以設置在所述指狀部的第一端上，所述第二開口可以設置在所述第二電極上。
所述多個發光區域可以分別包括第一端和第二端，所述多個發光區域的第一端可以包括向彼此遠離的方向彎曲的彎曲部，所述第一焊盤可以重疊於所述多個發光區域的彎曲部。
根據本發明的另一個態樣，紫外線發光裝置包括：基板；緩衝層，其設置在所述基板上；發光結構，其包括設置在所述緩衝層上的第一導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層上的有源層、以及設置在所述有源層上的第二導電型半導體層，並且包括暴露出所述第一導電型半導體層的第一蝕刻區域；第一電極，其設置在由所述第一蝕刻區域暴露的所述第一導電型半導體層上；第二電極，其設置在所述第二導電型半導體層上；絕緣層，其設置在所述第一電極和所述第二電極上，其中，所述絕緣層的側面包括向外突出的多個突出部。
所述絕緣層的側面可以包括多個突出部、及設置在所述多個突出部之間的多個直線部。
所述發光結構可以包括形成在所述第一蝕刻區域的外
部以暴露所述緩衝層的第二蝕刻區域，所述絕緣層的所述突出部可以形成在所述第二蝕刻區域中。
所述第二蝕刻區域的面積可以大於所述第一蝕刻區域的面積。
所述第二蝕刻區域的深度可以大於所述第一蝕刻區域的深度。
由所述第二蝕刻區域暴露出的所述第一導電型半導體層的側面的高度可以大於由所述第二蝕刻區域暴露出的所述緩衝層的側面的高度。
所述第二蝕刻區域可以包括設置有所述絕緣層的覆蓋區域，所述覆蓋區域的面積與所述第一蝕刻區域的面積之比可以為1：3.5至1：6.0。
由所述第二蝕刻區域暴露出的所述第一導電型半導體層的側面的傾斜角度可以大於由所述第二蝕刻區域暴露出的所述緩衝層的側面的傾斜角度。
根據本發明，可以通過降低半導體層與電極之間的歐姆電阻來降低紫外線發光裝置的工作電壓。
此外，可以製造光功率得到改善的紫外線發光裝置。
此外，可以通過改善紫外線發光裝置的側面腐蝕的問題來提高晶片可靠性。
此外，可以通過改善在紫外線發光裝置的側面上產生裂紋並傳播的問題來提高晶片可靠性。此外，晶片具有易
於切割的優點。
本發明的各種有益的優點和效果不限於上述內容，並且在描述本發明的具體實施方式的過程中可以更容易地理解。
110:基板
120:第一導電型半導體層
121:第一子半導體層
122:第二子半導體層
123:第三子半導體層
124:第四子半導體層
130:有源層
140:第二導電型半導體層
150:第一絕緣層
150a:第一孔
152:第二絕緣層
152a:第一開口
152b:第二開口
160:中間層
160a:第一中間層
160b:第二中間層
161:指狀部
161a:第一端
161b:第二端
162:邊緣部
170:第一電極
170a:第二延伸部
170-1:外側面
171:指狀電極
171a:第一端
171b:第二端
172:邊緣電極
180:第二電極
191:第一焊盤
192:第二焊盤
210:基板
211:緩衝層
220:第一導電型半導體層
230:有源層
240:第二導電型半導體層
251:第一絕緣層
252:第二絕緣層
252-1:側面
252a:第一開口
252b:第二開口
261:第一電極
262:第一覆蓋電極
271:第二電極
272:第二覆蓋電極
273:反射電極
291:第一焊盤
292:第二焊盤
P:發光結構
P1:蝕刻區域
P11:第一蝕刻區域
P12:第二蝕刻區域
P2:發光區域
P21:第一端
P22:第二端
d1:厚度
d2:厚度
W1:面積
W21:寬度
W22:寬度
W3:寬度
W31:寬度
W32:寬度
W4:面積
W41:寬度
W42:寬度
w5:寬度
W62:第一蝕刻區域
W63:第二蝕刻區域
W64:虛設區域
W65:覆蓋區域
R1:彎曲部
d61:深度
d62:深度
d621:第一高度
d622:第二高度
PT1:突出部
PT2:直線部
PT3:突出部
[圖1]是根據本發明的一個實施例的發光裝置的示意圖。
[圖2]是圖1中A部分的放大圖。
[圖3]示出了中間層的層壓結構。
[圖4]是圖2的變形例。
[圖5]示出了中間層的平面圖。
[圖6]示出了第一電極的平面圖。
[圖7]是根據本發明的一個實施例的發光裝置的平面圖。
[圖8a]和[圖8b]分別是示出了通過檯面蝕刻形成發光區域和蝕刻區域的狀態的平面圖和截面圖。
[圖9a]和[圖9b]分別是示出了在第一導電型半導體層上再生長中間層的狀態的平面圖和截面圖。
[圖10a和10b]分別是示出了形成第一電極的狀態的平面圖和截面圖。
[圖11a和11b]分別是示出了形成第二電極的狀態的平面圖和截面圖。
[圖12a]和[圖12b]是用於說明根據本發明一個實施例
的短波長紫外線LED(峰值波長：265nm)的電特性(改善VF)和光學特性(提高光功率)的改善效果的圖表。
[圖13]是根據本發明另一實施例的紫外線發光裝置的示意圖。
[圖14]示出了緩衝層和第一導電型半導體層的傾斜角度。
[圖15]是根據本發明另一實施例的紫外線發光裝置的截面圖。
[圖16]是根據本發明一個實施例的紫外線發光裝置的平面圖的一部分。
[圖17a至17e]示出了絕緣層側面的各種形狀。
本發明的實施例可以以不同的形式修改或者由多個實施例相結合，並且本發明的範圍不限於以下描述的各個實施例。
即使在另一個實施例中沒有對特定實施例中所描述的內容進行描述，但只要在另一個實施例中不存在與該內容相反或矛盾的描述，則可以將該內容理解為與另一個實施例有關的描述。
例如，如果在特定實施例中描述了要素A的特徵，而在另一個實施例中描述了要素B的特徵，雖然對結合要素A和要素B的實施例沒有進行明確地記載，但只要不存在相反或矛盾的描述，則應理解為屬於本發明的範圍。
在實施例的描述中，當一個元件被稱為形成在另一個元件“上或下(on or under)”時，可以是指兩個元件直接接觸，或者所述兩個元件之間設置有一個或多個其它元件。此外，當描述為“上或下”時，可以包括相對於一個元件的上方方向和下方方向的含義。
以下，將參照圖式詳細描述本發明的實施例，以使本領域技術人員可以容易地實施本發明。
圖1是根據本發明一個實施例的發光裝置的示意圖，圖2是圖1中A部分的放大圖，圖3示出了中間層的層壓結構，圖4是圖2的變形例。
參考圖1和圖2，根據本發明的實施例的發光結構可以輸出具有紫外線波長範圍的光。例如，發光結構可以輸出近紫外線波長帶的光(UV-A)、遠紫外線波長帶的光(UV-B)或深紫外線波長帶的光(UV-C)。
示例性地，近紫外線波長帶(UV-A)的光可以在320nm至420nm範圍內具有峰值波長，遠紫外線波長帶(UV-B)的光可以在280nm至320nm的波長範圍內具有峰值波長，深紫外線波長帶(UV-C)的光可以在100nm至280nm範圍內具有峰值波長。
當發光結構120、130和140發射紫外線波長帶的光時，發光結構的各半導體層可以包括含有鋁(Al)的Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0
x1
1，0<y1
1，0
x1+y1
1)材料。其中，Al組分可以用包括In原子量、Ga原子量和Al原子量的總原子量與Al原子量之比來表示。例如，當Al組分為40%
時，Al0.4Ga0.6N中Ga組分可以占60%。
此外，在實施例的描述中，組分低或高的含義可以理解為各半導體層的組分%的差異。例如，當第一半導體層的鋁組分為30%且第二半導體層的鋁組分為60%時，可以說第二半導體層的鋁組分比第一半導體層的鋁組分高出30%。
基板110的材料可為選自藍寶石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的物質，但不限於此。基板110可為能夠透射紫外線波長帶的光的透光基板。
緩衝層(未圖示)可以緩解基板110與半導體層之間的晶格失配。緩衝層可以是III族與V族元素結合的形式，或者可以包括選自AlN、AlGaN、InAlGaN、AlInN中的一種。在本實施例中，緩衝層可為AlN，但不限於此。緩衝層可包括摻雜劑，但不限於此。
第一導電型半導體層120可通過諸如III-V族或II-VI族的化合物半導體來實現，並且可摻雜有第一摻雜劑。第一導電型半導體層120可為具有Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0
x1
1，0<y1
1，0
x1+y1
1)的實驗式的半導體材料，例如可為選自AlGaN、AlN、InAlGaN等中的材料。第一摻雜劑可為諸如Si、Ge、Sn、Se、Te的n型摻雜劑。當第一摻雜劑為n型摻雜劑時，摻雜有第一摻雜劑的第一導電型半導體層120可為n型半導體層。
有源層130可設置在第一導電型半導體層120和第二導
電型半導體層140之間。有源層130是通過第一導電型半導體層120注入的電子(或空穴)與通過第二導電型半導體層140注入的空穴(或電子)相遇的層。隨著電子與空穴複合而躍遷至低能級，有源層130中可產生具有紫外線波長的光。
有源層130可具有選自單阱結構、多阱結構、單量子阱結構、多量子阱(Multi Quantum Well，MQW)結構、量子點結構、或量子線結構中的一種結構，但不限於此。
有源層130可包括多個阱層和勢壘層。阱層和勢壘層可具有Inx2Aly2Ga1-x2-y2N(0
x2
1，0<y2
1，0
x2+y2
1)的實驗式。阱層的鋁組分可根據發射光波長而變化。隨著鋁組分的增加，從阱層發射的光的波長可越小。
第二導電型半導體層140可形成在有源層130上，並且可為諸如III-V族或II-VI族的化合物半導體，並且第二導電型半導體層140可摻雜有第二摻雜劑。
第二導電型半導體層140可為具有Inx5Aly2Ga1-x5-y2N(0
x5
l，0<y2
1，0
x5+y2
1)的實驗式的半導體材料，或者可為選自AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP中的材料。
當第二摻雜劑為諸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等的p型摻雜劑時，摻雜有第二摻雜劑的第二導電型半導體層140可為p型半導體層。
在有源層130和第二導電型半導體層140之間可設置有電子阻擋層(Electron-Blocking Layer，EBL)。電子阻擋層
作為有源層130的限制層，可減少電子的洩漏。
發光結構P可包括蝕刻區域P1，在蝕刻區域P1中，通過檯面蝕刻去除有源層130和第二導電型半導體層140的一部分以暴露第一導電型半導體層120。發光結構可包括中間層160，中間層160在蝕刻區域P1中選擇性地再生長於第一導電型半導體層120上。
中間層160可為選擇性再生長的n型歐姆半導體層。中間層160的鋁組分可小於第一導電型半導體層120的鋁組分。示例性地，中間層160的鋁組分可為0%至30%、或1%至30%。中間層160可為GaN或AlGaN。根據這種結構，可使第一電極170和中間層160的歐姆電阻降低，從而降低工作電壓。
中間層160的組分可與第一導電型半導體層120的組分相同。示例性地，第一導電型半導體層120和中間層160的組分均可具有Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0
x1
1，0<y1
1，0
x1+y1
1)的實驗式。中間層160可包括濃度為1E17/cm3至1E20/cm3的第一摻雜劑(Si)。
第一絕緣層150可包括在蝕刻區域P1中暴露出第一導電型半導體層120的第一孔150a。即，第一絕緣層150覆蓋部分蝕刻區域P1且暴露部分蝕刻區域P1，從而可對中間層160的再生長面積進行調節。第一絕緣層150可包括選自SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2、AlN中的至少一種。
當再生長面積大時，再生長速度相對較快，但表面可
能會變得粗糙。相反地，當再生長面積小時，再生長速度相對較慢，但表面可能會變得光滑。因此，根據實施例，通過調節第一孔150a的面積，可在相對較短的時間內完成再生長的同時，形成具有低表面粗糙度(Roughness)的再生長層。
根據實施例，蝕刻區域P1的面積與第一孔150a的面積之比可為1：0.3至1：0.7。如果面積之比小於1：0.3(例如1：0.2)，則中間層160的生長面積減小，使得注入電流的難度增大，因此電壓可能上升。此外，如果面積之比大於1：0.7(例如1：0.8)，則生長面積過大，從而增大表面粗糙度。如果表面粗糙度增大，則可能使第一電極170的反射率降低，而歐姆電阻增加。
中間層160的厚度d2可小於第一絕緣層150的厚度d1。第一絕緣層150的厚度可為10nm至300nm，以有效地防止水分和污染。此外，中間層160的厚度可為10nm至150nm、或10nm至100nm，以降低光吸收率。
第一絕緣層150的厚度與中間層160的厚度之比(d1：d2)可為1：0.03至1：0.5。當厚度之比小於0.03時，因中間層160太薄而難以實現充分的歐姆接觸，當厚度之比大於0.5時，因Al組分低的中間層160太厚而增加紫外線光的吸收率，從而降低光功率。但並不限於此，中間層160的厚度也可大於第一絕緣層150的厚度。
第一導電型半導體層120可包括第一子半導體層121、設置在第一子半導體層121上的第二子半導體層122、設置
在第二子半導體層122上的第三子半導體層123、以及設置在第三子半導體層123上的第四子半導體層124。
第二子半導體層122的鋁組分可低於第一子半導體層121和第四子半導體層124的鋁組分，第三子半導體層123的鋁組分可低於第二子半導體層122的鋁組分。
示例性地，第一子半導體層121和第四子半導體層124的鋁組分可為70%至90%，第二子半導體層122的鋁組分可為55%至70%，第三子半導體層123的鋁組分可為45%至65%。
中間層160可設置在鋁組分最低的第三子半導體層123上，以提高電流注入效率。此時，中間層160的鋁組分可低於第三子半導體層123的鋁組分。
第一電極170可設置在中間層160上。第一電極170的材料可包含選自鋁(Al)、鉻(Cr)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)、銦(In)、錫(Sn)、鎢(W)和銅(Cu)中的至少一種。
示例性地，第一電極170可包括：包括Cr、Ti和TiN中的至少一種的第一層、及包括Al、Rh和Pt中的至少一種的第二層。但並不限於此，第一電極170可包括各種結構和材料，以有效地阻隔發射到蝕刻區域P1的紫外線光。根據實施例，由於紫外線光會被第一電極阻隔，因此具有改善光輸出效率的效果。
參照圖2，第一電極170可包括延伸到第一絕緣層150的上部的第二延伸部170a。根據這種結構，第一電極170
的反射面積增加，從而可改善光輸出效率。第二延伸部170a的寬度W3可為5μm至15μm。如果寬度W3小於5μm，則在發生製造公差時中間層160可能會部分暴露，如果寬度W3大於15μm，則第一電極170和第二電極180之間可能發生短路。第二延伸部的寬度W3可小於第一電極170的寬度。
蝕刻區域P1可包括設置在以第一電極170的外側面170-1為基準的內側的第一蝕刻區域P11、以及設置在以第一電極170的外側面170-1為基準的外側的第二蝕刻區域P12。第一蝕刻區域P11可為發光區域的外側與第一電極170的外側面170-1之間的區域，第二蝕刻區域P12可為考慮公差的虛設區域。第一蝕刻區域P11的面積與中間層160的面積W1之比可為1：0.3至1：0.7。如果面積之比小於1：0.3(例如1：0.2)，則中間層160的面積會減小，可能導致與第一電極170歐姆接觸的面積減小。此外，如果面積之比大於1：0.7(例如1：0.8)，則中間層160的面積過大，從而可能增加光吸收率。此外，如果生長面積過大，則表面粗糙度增大，使得歐姆接觸變差，並且第一電極170的反射率可能會降低。
第一蝕刻區域P11的面積與第一電極170的面積W4之比可為1：0.4至1：0.9。如果面積之比小於1：0.4，則第一電極170不能充分覆蓋中間層160，因此光輸出效率可能會降低。此外，如果與第一電極170的面積之比大於1：0.9(例如1：0.95)，則第一電極170和第二電極180之間可
能發生短路。因此，第一電極的面積可大於中間層的面積。
參照圖3，中間層160可具有由鋁組分不同的第一中間層160a和第二中間層160b進行層壓多層而形成的超晶格結構。第一中間層160a的鋁組分可高於第二中間層160b的鋁組分。第一中間層160a和第二中間層160b的厚度分別可為5nm至10nm，但不限於此。
第一中間層160a可滿足AlxGa1-xN(0.6
x
1)的實驗式，第二中間層160b可滿足AlyGa1-yN(0
y
0.5)的實驗式。示例性地，第一中間層160a可為AlGaN，第二中間層160b可為GaN。但並不限於此，第一中間層160a和第二中間層160b均可為AlGaN。
根據這種超晶格結構，使紫外線光吸收最小化的同時降低由晶格失配引起的應力，從而可改善裝置的穩定性。
參照圖4，第一絕緣層150可包括延伸到中間層160的上部的第一延伸部151。根據這種結構，優點在於，可通過調節第一延伸部151的寬度W5來調節電連接於第一電極170的中間層160的面積。
此外，根據這種結構，在第一絕緣層150的第一延伸部151上部設置有反射電極，因此可通過ODR(全向反射器)效應來增加反射率。
圖5示出了中間層的平面圖，圖6示出了第一電極的平面圖，圖7是根據本發明的一個實施例的發光裝置的平面圖。
參照圖5，通過檯面蝕刻，多個發光區域P2可在第一方向(X軸方向)上延伸，並在第二方向(Y軸方向)上相隔而設。蝕刻區域P1可圍繞多個發光區域P2而設。
與發射藍光的半導體裝置相比，紫外線半導體裝置在側面發光的TM(Transverse Magnetic mode，橫向磁模式)模式下具有相對較高的發光概率，因此最大限度地擴大有源層的側面可能是有利的。因此，通過將發光區域P2分成多個區域來增加有源層的暴露面積，從而可提高側面發射光的光輸出效率。在本實施例中，多個發光區域P2的示例為三個，但是發光區域P2的個數不限於此。
中間層160可包括，設置在多個發光區域P2之間並具有第一端161a和第二端161b的多個指狀部161、及圍繞多個發光區域P2而設的邊緣部162。邊緣部162可連接於多個指狀部161的第一端161a和第二端161b。指狀部161和邊緣部162的寬度可為10μm至40μm，但不限於此。
多個發光區域P2分別包括第一端P21和第二端P22，多個發光區域P2的第一端部P21可包括彎曲部R1，彎曲部R1向相對的面彼此遠離的方向彎曲。指狀部161的第一端161a可設置在發光區域P2的彎曲部R1之間。
在多個發光區域P2中，彎曲部R1可向彼此遠離的方向(Y軸方向)彎曲，使得第一端P21的寬度W31小於第二端部P22的寬度W32。因此，多個指狀部161的第一端161a的寬度W21可相對大於第二端161b的寬度W22。
參照圖6，第一電極170可設置在中間層160上。第一
電極170可具有與中間層160的形狀相對應的形狀。第一電極170可包括，設置在多個發光區域P2之間且具有第一端171a和第二端171b的多個指狀電極171、以及沿第一蝕刻區域P11的邊緣延伸的邊緣電極172。邊緣電極172可連接於多個指狀電極171的第一端171a和第二端171b。在這種情況下，多個指狀電極171的第一端171a的寬度W41可大於第二端171b的寬度W42。
第一蝕刻區域P11的面積與中間層160的面積之比可為1：0.3至1：0.7。如上所述，第一蝕刻區域P11可為發光區域P2與第一電極170的外側面170-1之間的區域。
如果面積之比小於1：0.3(例如1：0.2)，則中間層160的面積會減小，可能導致與第一電極170歐姆接觸的面積減小。因此，工作電壓可能會增加。此外，如果面積之比大於1：0.7(例如1：0.8)，則中間層160的面積過大，從而可能增加光吸收率。此外，如果生長面積過大，則表面粗糙度增大，使得歐姆接觸變差，並且第一電極170的反射率可能會降低。
第一蝕刻區域P11的面積與第一電極170的面積之比可為1：0.4至1：0.9。如果面積之比小於1：0.4，則第一電極170不能充分覆蓋中間層160，因此光輸出效率可能會降低。此外，如果與第一電極170的面積之比大於1：0.9(例如1：1.2)，則可能因第一電極170和第二電極180相連接而發生短路。
參考圖6和圖7，根據實施例的發光裝置可包括：第二
絕緣層152，其設置在第一電極170和第二電極180上；第一焊盤191，其設置在第二絕緣層52上，並且通過第一開口152a電連接於第一電極170；以及第二焊盤192，其設置在第二絕緣層152上，並且通過第二開口152b電連接於第二電極180。
第二絕緣層152可整體上覆蓋第一電極170和第二電極180的同時，僅暴露出部分第一電極170和部分第二電極180。暴露出第一電極170的第一開口152a可形成在第一電極170的指狀電極171的第一端171a上。如上所述，由於第一電極170的指狀電極171的第一端171a具有相對較大的寬度，因此第一開口152a可形成為較寬，從而可增加第一焊盤191與第一電極170之間的接觸面積。
第二絕緣層152的第二開口152b可設置在第二電極180上。第二電極180可分別設置在多個發光區域P2上，第二開口152b可分別重疊於多個第二電極180上。
第一開口152a設置在多個發光區域P2之間，而第二開口152b分別設置在多個發光區域P2的上部，因此第一開口152a的個數可小於第二開口152b的個數。此外，第一開口152a的面積可小於第二開口152b的面積。
第一焊盤191和第二焊盤192可在第二方向(Y軸方向)上延伸，並在第一方向(X軸方向)上相隔而設。第一焊盤191可設置為與多個發光區域P2的彎曲部R1和第一端171a重疊。
圖8a和圖8b分別是示出了通過檯面蝕刻形成發光區域
和蝕刻區域的狀態的平面圖和截面圖，圖9a和圖9b分別是示出了在第一導電型半導體層上再生長中間層的狀態的平面圖和截面圖，圖10a和10b分別是示出了形成第一電極的狀態的平面圖和截面圖，圖11a和11b分別是示出了形成第二電極的狀態的平面圖和截面圖。
參照圖8a和圖8b，通過檯面蝕刻，多個發光區域P2可在第一方向上延伸，並在第二方向上相隔而設。蝕刻區域P1可圍繞多個發光區域P2而設。在本實施例中，多個發光區域P2的示例為三個，但是發光區域P2的個數不限於此。
可通過金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)等的方法，在基板上外延生長發光結構。
參考圖9a和圖9b，在第一絕緣層150中，可在蝕刻區域P1形成暴露出第一導電型半導體層120的第一孔150a，並且在其上再生長中間層160。
當再生長面積大時，再生長相對較快，但表面可能會變得粗糙。相反地，當再生長面積小時，再生長相對較慢，但表面可能會變得光滑。根據實施例，通過調節第一孔150a的面積，可在相對較短的時間內完成再生長的同時，形成具有低表面粗糙度(Roughness)的中間層160。
可通過金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)等的方法來外延生長中間層160。此時，摻雜劑的摻雜濃度可為1E17/cm3至1E20/cm3。
中間層160的厚度可小於第一絕緣層150的厚度。第一絕緣層150的厚度可為10nm至300nm，以有效地防止水分滲透和污染。此外，中間層160可生長為10nm至150nm的厚度，以降低光吸收率。因此，第一絕緣層150的厚度與中間層160的厚度之比可為1：0.03至1：0.5。但並不限於此，中間層160的厚度也可大於第一絕緣層150的厚度。
參照圖10a和圖10b，第一電極170可形成在中間層160上。第一電極170的材料可包含選自鋁(Al)、鉻(Cr)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)、銦(In)、錫(Sn)、鎢(W)和銅(Cu)中的至少一種。
示例性地，第一電極170可包括：包括Cr、Ti和TiN中的至少一種的第一層、及包括Al、Rh和Pt中的至少一種的第二層。但並不限於此，第一電極170可包括各種結構，以有效地阻隔發射到蝕刻區域P1的紫外線光。
參照圖11a和圖11b，第二電極180可形成在第二導電型半導體層140上。第二電極180的材料可包含選自Al、Cr、Pd、Rh、Pt、Ti、Ni和Au中的至少一種。但並不限於此，正如在第一導電型半導體層120上形成中間層160，在第二導電型半導體層140上也可形成再生長的中間層160。此時，中間層160可為P型的再生長層。
圖12a和圖12b是用於說明根據本發明一個實施例的短波長紫外線LED(峰值波長：265nm)的電特性(改善VF)和光學特性(提高光功率)的改善效果的圖表。
如圖12a所示，與沒有形成中間層的裝置相比，形成
有中間層的短波長紫外線發光裝置具有改善的電特性(VF減小)。
此外，如圖12b所示，在選擇性再生長中間層的短波長紫外線發光裝置中，通過形成歐姆接觸而不依靠經高溫熱處理的合金，使金屬電極的反射率增加，從而改善光學特性(提高光功率)。
圖13是根據本發明另一實施例的紫外線發光裝置的示意圖，圖14示出了緩衝層和第一導電型半導體層的傾斜角度。
基板210的材料可為選自藍寶石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的物質，但不限於此。基板210可為能夠透射紫外線波長帶的光的透光基板。
緩衝層(211)可以緩解基板210與半導體層之間的晶格失配。緩衝層(211)可以是III族與V族元素結合的形式，或者可以包括選自AlN、AlGaN、InAlGaN、AlInN中的一種。在本實施例中，緩衝層(211)可為AlN，但不限於此。緩衝層(211)可包括摻雜劑，但不限於此。
第一導電型半導體層220可為諸如III-V族或II-VI族的化合物半導體，並且可摻雜有第一摻雜劑。第一導電型半導體層220可為具有Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0
x1
1，0<y1
1，0
x1+y1
1)的實驗式的半導體材料，例如可為選自AlGaN、AlN、InAlGaN等中的材料。第一摻雜劑可為諸如Si、Ge、Sn、Se、Te的n型摻雜劑。當第一摻雜劑為n型摻
雜劑時，摻雜有第一摻雜劑的第一導電型半導體層220可為n型半導體層。
有源層230可設置在第一導電型半導體層220和第二導電型半導體層240之間。有源層230是通過第一導電型半導體層220注入的電子(或空穴)與通過第二導電型半導體層240注入的空穴(或電子)相遇的層。隨著電子與空穴複合而躍遷至低能級，有源層230中可產生具有紫外線波長的光。
有源層230可具有選自單阱結構、多阱結構、單量子阱結構、多量子阱(Multi Quantum Well，MQW)結構、量子點結構、或量子線結構中的一種結構，但不限於此。
有源層230可包括多個阱層和勢壘層。阱層和勢壘層可具有Inx2Aly2Ga1-x2-y2N(0
x2
1，0<y2
1，0
x2+y2
1)的實驗式。阱層的鋁組分可根據發射波長而變化。隨著鋁組分的增加，從阱層發射的光的波長可越小。
第二導電型半導體層240可形成在有源層230上，並且可為諸如III-V族或II-VI族的化合物半導體，並且第二導電型半導體層240可摻雜有第二摻雜劑。
第二導電型半導體層240可為具有Inx5Aly2Ga1-x5-y2N(0
x5
1，0<y2
1，0
x5+y2
1)的實驗式的半導體材料，或者可為選自AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP中的材料。
當第二摻雜劑為諸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等的p型摻雜劑時，摻雜有第二摻雜劑的第二導電型半導體層240可
為p型半導體層。
在有源層230和第二導電型半導體層240之間可設置有電子阻擋層(Electron-Blocking Layer，EBL)。電子阻擋層作為有源層230的限制層，可減少電子的洩漏。
發光結構P可包括暴露出部分第一導電型半導體層220和部分緩衝層211的蝕刻區域P1。蝕刻區域P1可包括暴露出第一導電型半導體層220的第一蝕刻區域W62、及暴露出緩衝層211的第二蝕刻區域W63。第二蝕刻區域W63可圍繞第一蝕刻區域W62而設。
可在形成第一蝕刻區域W62之後形成第二蝕刻區域W63，但不限於此，也可以同時形成。此外，蝕刻方法可使用諸如幹法蝕刻或濕法蝕刻的多種半導體蝕刻方法。
第一蝕刻區域W62的深度d61可不同於第二蝕刻區域W63的深度d62。第二蝕刻區域W63的深度d62可大於第一蝕刻區域W62的深度d61。示例性地，第一蝕刻區域W62的深度d61與第二蝕刻區域W63的深度d62之比(d61：d62)可為1：4至1：9。
如果深度之比小於1：4(例如1：3)，則部分第一導電型半導體層會殘留，導致耐腐蝕性可能變差，如果深度之比大於1：9，則工藝時間會增加且深度差會增加，從而生產效率可能會降低。此外，可降低後續的光刻工序中的穩定性。
參照圖14，由第二蝕刻區域W63暴露出的第一導電型半導體層220的側面的第一高度d621可大於由第二蝕刻區
域W63暴露出的緩衝層211的側面的第二高度d622。如果第二蝕刻區域W63的深度d62變得更深，則緩衝層211被蝕刻得更多，因此第二高度d622可變得更大。第一高度d621與第二高度d622之比(d621：d622)可為1：0.1至1：1。
如果高度之比小於1：0.1，則n型半導體可能會殘留，導致耐腐蝕性可能變差，如果高度之比大於1：1，則工藝時間會增加，從而生產效率可能會降低。
由第二蝕刻區域W63暴露出的第一導電型半導體層220的側面的第一傾斜角θ2可大於由第二蝕刻區域W63暴露出的緩衝層211的側面的第二傾斜角θ1。即使使用相同的蝕刻氣體或蝕刻溶液，但不同的原因在於第一導電型半導體層220和緩衝層211具有不同的組成。示例性地，第一導電型半導體層220的側面的第一傾斜角θ2可為40度至65度。此外，由第二蝕刻區域W63暴露出的緩衝層211的側面的第二傾斜角θ1可為30度至60度。
參照圖13，第一電極261可設置在位於第一蝕刻區域W62中的第一導電型半導體層220上。第一電極261的材料可包含選自鋁(Al)、鉻(Cr)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)、銦(In)、錫(Sn)、氧化物(O)、鎢(W6)和銅(Cu)中的至少一種。
示例性地，第一電極261可包括：包括Cr、Ti和TiN中的至少一種的第一層、及包括Al、Rh和Pt中的至少一種的第二層。但並不限於此。
如圖1中所述，在第一電極261的下部可形成在第一導
電型半導體層上再生長的中間層(圖1中的160)。類似地，在第二電極的下部也可形成在第二導電型半導體層上再生長的中間層。
在第一電極261上可設置有第一覆蓋電極262。第一覆蓋電極262可形成為覆蓋第一電極261。第一覆蓋電極262的材料可與第一電極261的材料相同，但不限於此。第一覆蓋電極262可包括各種結構和材料，以有效地阻隔發射到蝕刻區域P1的紫外線光。根據實施例，由於紫外線光會被第一電極261或第一覆蓋電極262阻隔，因此具有改善光輸出效率的效果。
第二電極271可設置在第二導電型半導體層240上。第二電極271的材料可包含選自鋁(Al)、鉻(Cr)、鈀(Pd)、銠(Rh)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、金(Au)、銦(In)、錫(Sn)、氧化物(O)、鎢(W6)和銅(Cu)中的至少一種，但不限於此。
在第二電極271上可設置有第二覆蓋電極272和反射電極273。第二覆蓋電極272和反射電極273的材料可與第一電極261的材料相同，但不限於此。第二覆蓋電極272可形成為覆蓋第二電極271。第二電極271、第二覆蓋電極272和反射電極273可以用能對第二導電型半導體層240發射的光進行反射的材料製成。然而，在水準型結構中，第二電極271和第二覆蓋電極272可以用能透射紫外線光的材料製成，並且可省略反射電極。
第一絕緣層251可形成在第一電極261和第二電極271
之間。第一絕緣層251可包括選自SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2、AlN中的至少一種。第一絕緣層251可在形成第二蝕刻區域W63之前形成，但不限於此，也可在形成第二蝕刻區域W63之後形成。
第二絕緣層252可形成在第一電極261和第二電極271上。第二絕緣層252的材料可與第一絕緣層251的材料相同。第二絕緣層252的厚度可大於第一絕緣層251的厚度，但不限於此。第一絕緣層251和第二絕緣層252的邊界可以在最終產品中消失。
第二蝕刻區域W63可包括形成有第二絕緣層252的覆蓋區域W65、及沒有形成第二絕緣層252的虛設區域W64。虛設區域W64可為用於切割晶片的區域。因此，根據切割條件，在成品階段中可以形成虛設區域W64，也可以不形成虛設區域W64。
第一蝕刻區域W62的面積可與覆蓋區域W65的面積不同。覆蓋區域W65的面積與第一蝕刻區域W62的面積之比(W65：W62)可為1：3.5至1：6。
如果面積之比大於1：6(例如1：7)，則設置在第二蝕刻區域W63中的絕緣層的面積會減小，從而可能發生無法充分地覆蓋第一導電型半導體層的側面的問題，如果面積之比小於1：3.5，則在晶片切割時絕緣層的端部可能會與切割面或裂紋接觸，從而導致缺陷。
圖15是根據本發明一個實施例的紫外線發光裝置的截面圖。
參考圖15，第二絕緣層252的側面252-1可設置在第二蝕刻區域W63的覆蓋區域W65中並設置為圍繞發光結構P。根據這種結構，第二絕緣層252覆蓋第一導電型半導體層220的整個側表面，從而可以防止第一導電型半導體層220的側面腐蝕。
第二絕緣層252可包括暴露出第一覆蓋電極262的第一開口252a、及暴露出第二覆蓋電極272的第二開口252b。第一焊盤291可通過第一開口252a電連接於第一覆蓋電極262和第一電極261，第二焊盤292可通過第二開口252b電連接於第二覆蓋電極272和第二電極271。
這種焊盤結構可為倒裝晶片結構。然而，實施例不限於倒裝晶片結構，還可應用水準結構。
參照圖16，第二絕緣層252的側面252-1經圖案化後可具有突出形狀。根據這種結構，可抑制晶片中產生的裂紋傳播到有源層。當第二絕緣層252的側面為直線時，裂紋可通過絕緣層延伸到有源層。然而，當第二絕緣層252的側面252-1為曲線時，可有效地抑制裂紋的傳播。
參照圖17a和圖17e，第二絕緣層252的側面的突出部PT1可具有各種曲線形狀。示例性地，如圖17a所示，可包括向外側凸出的突出部PT1，如圖17b所示，也可在多個凸出的突出部PT1之間設置直線部PT2。突出部PT1和直線部PT2可具有相同的寬度或不同的寬度。示例性地，突出部PT1和直線部PT2的寬度可為3μm至15μm，但不限於此。
參照圖17c，第二絕緣層252的側面可包括凹狀的突出
部PT3，如圖17d所示，在多個凹狀的突出部PT3之間也可設置直線部PT2。此外，如圖17e所示，也可具有凸出的突出部PT1和凹狀的突出部PT3相混合的結構。
根據如上所述的本發明的各種實施例，能夠將紫外線發光裝置設計成可進行歐姆接觸的裝置，而與n型半導體層的Al組分比無關。
這種紫外線發光裝置可應用於各種類型的光源裝置。示例性地，光源裝置可以是包括殺菌裝置、固化裝置、照明裝置、顯示裝置及車輛用燈等的概念。即，紫外線發光裝置可應用於通過設置在殼體(主體)中以提供光源的各種電子裝置，此殼體(主體)中理所當然可包括腔體以容置紫外線發光裝置。
殺菌裝置通過具備根據實施例的紫外線發光裝置可對目的地區域進行殺菌。殺菌裝置可應用於淨水器、空調、冰箱等的家用電器，但並不限於此。即，殺菌裝置可適用於需要殺菌的各種產品(例如，醫療設備)。
示例性地，淨水器可具備根據實施例的殺菌裝置，以用於對迴圈水進行殺菌。消毒裝置可設置於水迴圈的噴嘴或出水口，以照射紫外線。此時，殺菌裝置可包括防水結構。
固化裝置通過具備根據實施例的紫外線發光裝置可對各種類型的液體進行固化。液體可為包括在紫外線照射時會固化的各種物質的最廣義概念。示例性地，固化裝置可固化各種類型的樹脂。或者，固化裝置可應用於固化如指甲油的美容產品。
照明裝置可包括：光源模組，其包括基板和根據實施例的紫外線發光裝置；散熱部，其用於消散來自光源模組的熱量；以及電源供應部，其用於對來自外部的電信號進行處理或轉換並提供至光源模組。此外，照明裝置可包括燈，頭燈或路燈等。
顯示裝置可包括底蓋、反射板、發光模組、導光板、光學片、顯示面板、圖像信號輸出電路和濾色器。底蓋、反射板、發光模組、導光板和光學片可構成背光單元(Backlight Unit)。
應當理解的是，儘管以上描述以實施例為中心進行，但這些實施例只是例示性的，並不意圖限制本發明，本領域技術人員在不脫離本實施例的本質特性的範圍內，可進行在以上未圖示的各種變形和應用。例如，可對實施例中具體示出的各結構要素進行變形後實施。並且，與這些變形和應用有關的區別特徵應解釋為屬於所附的申請專利範圍中限定的本發明的範圍。
110:基板
120:第一導電型半導體層
121:第一子半導體層
122:第二子半導體層
123:第二子半導體層
124:第四子半導體層
130:有源層
140:第二導電型半導體層
150:第一絕緣層
150a:第一孔
160:中間層
170:第一電極
180:第二電極
P1:蝕刻區域
P2:發光區域
Claims (15)
- 一種紫外線發光裝置，其包括： 發光結構，其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的有源層、以及暴露出所述第一導電型半導體層的蝕刻區域； 第一絕緣層，其設置在所述發光結構上，並且包括暴露出所述蝕刻區域的一部分的第一孔； 第一電極，其電連接於所述第一導電型半導體層；以及 第二電極，其電連接於所述第二導電型半導體層， 所述發光結構包括在由所述第一孔暴露出的所述第一導電型半導體層上再生長的中間層， 所述第一電極設置在所述中間層上， 以所述第一電極的外側面為基準，所述蝕刻區域包括設置在內側的第一蝕刻區域和設置在外側的第二蝕刻區域， 所述第一蝕刻區域的面積與所述中間層的面積之比為1：0.3至1：0.7。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中，所述中間層的厚度小於所述第一絕緣層的厚度。
- 根據請求項2所述的紫外線發光裝置，其中，所述第一絕緣層的厚度與所述中間層的厚度之比為1：0.03至1：0.5。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中，所述第一絕緣層包括延伸到所述中間層上部的第一延伸部。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中，所述第一電極包括延伸到所述第一絕緣層上部的第二延伸部，所述第二延伸部的寬度為5μm至15μm。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中，所述中間層包括層壓多層的、具有不同鋁組分的第一中間層和第二中間層，所述第一中間層的鋁組分高於所述第二中間層的鋁組分。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中， 所述第一導電型半導體層包括：第一子半導體層、設置在所述第一子半導體層上的第二子半導體層、設置在所述第二子半導體層上的第三子半導體層、以及設置在所述第三子半導體層上的第四子半導體層， 所述第二子半導體層的鋁組分低於所述第一子半導體層及所述第四子半導體層的鋁組分， 所述第三子半導體層的鋁組分低於所述第二子半導體層的鋁組分， 所述中間層設置在所述第三子半導體層上。
- 根據請求項7所述的紫外線發光裝置，其中，所述中間層的鋁組分低於所述第三子半導體層的鋁組分。
- 根據請求項1所述的紫外線發光裝置，其中， 所述發光結構包括：在第一方向上延伸並在垂直於所述第一方向的第二方向上相隔而設的多個發光區域， 所述中間層包括：多個指狀部，其設置在所述多個發光區域之間，並且具有第一端和第二端；及邊緣部，其圍繞所述多個發光區域而設， 所述邊緣部連接於所述多個指狀部的第一端和第二端。
- 根據請求項9所述的紫外線發光裝置，其中，所述多個指狀部的所述第一端的寬度大於所述第二端的寬度。
- 根據請求項10所述的紫外線發光裝置，其中， 所述第一電極包括：多個指狀電極，其設置在所述多個發光區域之間，並且具有第一端和第二端；及邊緣電極，其圍繞所述多個發光區域而設， 所述邊緣電極連接於所述多個指狀電極的第一端和第二端， 所述指狀電極的第一端的寬度大於所述指狀電極的第二端的寬度。
- 根據請求項11所述的紫外線發光裝置，其中，包括： 第二絕緣層，其設置在所述第一電極和所述第二電極上，並且包括暴露出所述第一電極的第一開口和暴露出所述第二電極的第二開口； 第一焊盤，其設置在所述第二絕緣層上，並且通過所述第一開口電連接於所述第一電極；以及 第二焊盤，其設置在所述第二絕緣層上，並且通過所述第二開口電連接於所述第二電極。
- 根據請求項12所述的紫外線發光裝置，其中，所述第一開口設置在所述指狀部的第一端上，所述第二開口設置在所述第二電極上。
- 根據請求項13所述的紫外線發光裝置，其中， 所述多個發光區域分別包括第一端和第二端， 所述多個發光區域的第一端包括向彼此遠離的方向彎曲的彎曲部， 所述第一焊盤重疊於所述多個發光區域的彎曲部。
- 一種發光裝置封裝體，其包括：包括腔體的主體；以及設置在所述主體上的紫外線發光裝置， 所述紫外線發光裝置包括： 發光結構，其包括第一導電型半導體層、第二導電型半導體層、設置在所述第一導電型半導體層與所述第二導電型半導體層之間的有源層、以及暴露出所述第一導電型半導體層的蝕刻區域； 第一絕緣層，其設置在所述發光結構上，並且包括暴露出所述蝕刻區域的一部分的第一孔； 第一電極，其電連接於所述第一導電型半導體層；以及 第二電極，其電連接於所述第二導電型半導體層， 所述發光結構包括在由所述第一孔暴露出的所述第一導電型半導體層上再生長的中間層， 所述第一電極設置在所述中間層上， 以所述第一電極的外側面為基準，所述蝕刻區域包括設置在內側的第一蝕刻區域和設置在外側的第二蝕刻區域， 所述第一蝕刻區域的面積與所述中間層的面積之比為1：0.3至1：0.7。
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