專利名稱：固態(tài)元件和固態(tài)元件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)元件和固態(tài)元件裝置，具體而言，涉及能夠防止由于熱應(yīng)力引起的電極分離和結(jié)合強(qiáng)度降低以便從裝置內(nèi)部高效率釋放光的一種元件和一種固態(tài)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)固態(tài)裝置是作為固態(tài)元件的LED(發(fā)光二極管)元件安裝在具有引線框和布線圖案的基材上的發(fā)光裝置。在使用LED元件的發(fā)光裝置中，為了具有高亮度或高輸出的裝置，重要的是被限定在LED元件內(nèi)部的光減少從而提高了向外輻射效率。
一種LED元件是半導(dǎo)體層在透明基材如藍(lán)寶石上形成并且光從透明基材側(cè)釋射出來的彈拋片式(flip-chip type)LED元件。彈拋片式LED元件有優(yōu)異的向外輻射效率，因?yàn)樗诎雽?dǎo)體層或鈍化膜中沒有產(chǎn)生光損失的緣故。在該裝置安裝中，彈拋片式LED元件被彈拋片式連接到布線元件如在250～300℃溫度的回流熔爐內(nèi)的引線框。
最近幾年，考慮到環(huán)境因素而研究無鉛(Pb)焊料作為用于LED元件的電連接的焊料。無Pb焊料比含Pb焊料具有更高的熔點(diǎn)，因而產(chǎn)生了由于在LED元件的彈拋片結(jié)合中的熱應(yīng)力增加導(dǎo)致發(fā)射效率變低的問題。
日本專利申請公開11-150297(相關(guān)技術(shù)1)公開了一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，該元件的p-電極是多層的以增加這種彈拋片式LED元件的發(fā)射效率。
氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件是由與p-GaN基半導(dǎo)體層歐姆接觸的第一正極和在第一正極上形成的第二正極組成的。為了使直接位于第二正極的下面的發(fā)光層發(fā)射光，第二正極包括與第一正極接觸的Au或Pt層(相關(guān)技術(shù)的 和圖1)。
然而，在上面的相關(guān)技術(shù)1中，因?yàn)榈谝缓偷诙龢O都在連續(xù)平面上形成，因而存在這樣的問題由于高溫條件下兩個(gè)正極之間的熱膨脹系數(shù)的差異而導(dǎo)致電極層從半導(dǎo)體層分離(剝落)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止由于熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的電極層分離的固態(tài)元件以及使用該固態(tài)元件的固態(tài)元件裝置。
(1)根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)元件，包括在基材上形成的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括相應(yīng)于固態(tài)元件發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層；光射出表面(light discharge surface)，通過該表面從第一層發(fā)射的光向外發(fā)射，所述光射出表面位于基材側(cè)上；和包括多個(gè)區(qū)域的電極，所述區(qū)域?yàn)閷?dǎo)電材料并與第二層歐姆連接。
優(yōu)選所述多個(gè)區(qū)域安置在半導(dǎo)體層表面上，而所述半導(dǎo)體的表面覆蓋有熱膨脹系數(shù)與電極相比更接近于半導(dǎo)體層的其它導(dǎo)電材料。
多個(gè)區(qū)域可以彼此連接。
優(yōu)選導(dǎo)電材料沒有擴(kuò)散到半導(dǎo)體中形成金屬互化物。
優(yōu)選半導(dǎo)體層含有GaN基的半導(dǎo)體化合物。
優(yōu)選光射出表面包括通過處理基材形成的不平表面。
優(yōu)選光射出表面包括凸起部分，依照凸起部分安置所述導(dǎo)電材料。
優(yōu)選凸起部分包括在半導(dǎo)體層上形成的高折射樹脂層。
優(yōu)選基材包括具有基本上等于半導(dǎo)體層的折射率的材料。
(2)根據(jù)本發(fā)明的另一方面的固態(tài)元件，包括在基材上形成的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括相應(yīng)于所述固態(tài)元件的發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層；光射出表面，通過該表面從第一層發(fā)射的光是向外發(fā)射的，所述光射出表面位于基材側(cè)上；
具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層；和在接觸電極層上部分形成并連接外部線路部分的連接部分。
優(yōu)選連接部分包括鎳(Ni)形成的厚膜。
優(yōu)選該半導(dǎo)體層包括以向其供應(yīng)的電流為基礎(chǔ)而發(fā)射光的發(fā)光層。
(3)根據(jù)本發(fā)明的另一方面的固態(tài)元件裝置，包括固態(tài)元件；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分，其中固態(tài)元件包括具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層以及在接觸電極層上部分形成并連接外部線路部分的連接部分。
(4)根據(jù)本發(fā)明的另一方面，固態(tài)元件裝置包括如下固態(tài)元件，它包括在基材上形成的半導(dǎo)體層，和從第一層發(fā)射的光通過其向外發(fā)射的光射出表面，而所述半導(dǎo)體層又包括相應(yīng)于所述固態(tài)元件的發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層，所述光射出表面位于基材側(cè)上；具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層；在接觸電極層上部分形成并連接外部線路部分的連接部分；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分。
優(yōu)選所述連接部分在接觸電極層上部分形成。
優(yōu)選無機(jī)密封部分包括具有熱膨脹系數(shù)基本上等于基材熱膨脹系數(shù)的玻璃材料。
優(yōu)選接觸電極層包括導(dǎo)電金屬氧化物如ITO。
(5)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的固態(tài)元件裝置，包括固態(tài)元件；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有基本上等于固態(tài)元件的熱膨脹系數(shù)的無機(jī)材料；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分，
其中固態(tài)元件包括包含導(dǎo)電金屬氧化物的接觸電極層以及在接觸電極層上形成并連接到在安裝基材上形成的線路部分的連接部分。
優(yōu)選所述導(dǎo)電金屬氧化物包括ITO。


根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案下面將參考附圖進(jìn)行解釋，其中圖1是示出在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案中作為固態(tài)元件裝置的發(fā)光裝置的橫截面圖；圖2是示出在圖1中的LED元件的橫截面圖；圖3A是從形成LED元件的表面的電極看的圖2的LED元件的仰視圖；圖3B是沿圖2中A-A線切開的橫截面圖；圖3C是示出圖3B的p-多層電極27的改進(jìn)的仰視圖；圖4是示出本發(fā)明第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖；圖5A是示出圖4中LED元件的改進(jìn)(發(fā)光結(jié)構(gòu))的橫截面圖；圖5B是示出從圖5A的位置B看圖5A中LED元件的頂視圖；圖6A是示出本發(fā)明第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖；圖6B是示出從圖6A的位置B看圖6A中LED元件的頂視圖；圖7A是示出本發(fā)明第四個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖；圖7B是示出從圖7A的位置B看圖7A中LED元件的頂視圖；圖8是示出本發(fā)明第五個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖；圖9A是本發(fā)明第六個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從其電極形成表面上看)的仰視圖；圖9B是圖9A中沿C-C線切開的橫截面圖；圖10是本發(fā)明第七個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從電極形成表面上看)的仰視圖；圖11A是示出本發(fā)明第八個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(安裝在Al2O3基材32上)的橫截面圖；圖11B是示出具有在其上形成的電路圖案的圖11A中Al2O3基材32的平面圖；
圖12A是示出本發(fā)明第九個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖；圖12B是示出圖12A的LED元件的平面圖；圖12C是解釋臨界角的圖；圖13是示出本發(fā)明第十個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(安裝在Al2O3基材32上)的橫截面圖；圖14是本發(fā)明第十一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從電極形成表面上看)的平面圖；圖15是本發(fā)明第十二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從電極形成表面上看)的平面圖；具體實(shí)施方案[第一實(shí)施方案](發(fā)光裝置1的組成)圖1是示出在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案中作為固態(tài)元件裝置的發(fā)光裝置的橫截面圖；發(fā)光裝置1由如下組成是GaN基半導(dǎo)體的作為固態(tài)元件的彈拋片式LED元件2；在其上安裝有LED元件2的Al2O3基材3；由鎢(W)/鎳(Ni)/金(Au)構(gòu)成并在Al2O3基材3上形成的電路圖案4；作為連接LED元件2和電路圖案4的連接部分形成的Au柱螺栓突出部分(stud bump)5；以及密封LED元件2并結(jié)合到Al2O3基材3上的玻璃密封材料6。
Al2O3基材3提供有通孔3A以使電路圖案4之間電連接，所述電路圖案為W-Ni并在基材3的前表面和后表面金屬化。
玻璃密封材料6是低熔點(diǎn)玻璃，而且在使用模子熱處理以結(jié)合到Al2O3基材3上之后，通過切塊機(jī)切割形成的具有頂面6A和側(cè)面6B的矩形。
(LED元件2的組成)圖2是示出在圖1中的LED元件的橫截面圖；LED元件2由如下組成藍(lán)寶石(Al2O3)基材20；以及順序在藍(lán)寶石基材20上生長的AlN緩沖層21、n-GaN鍍層22、包括發(fā)光層、p-AlGaN鍍層(cladding layer)24以及p-GaN接觸層25的多層23。此外，它還提供有在通過蝕刻除去p-GaN接觸層25至n-GaN鍍層22而露出的部分n-GaN鍍層22上形成的n-電極26以及在p-GaN接觸層25的表面上形成的p-多層電極27。
(p-多層電極27的組成)p-多層電極27由如下組成在p-GaN接觸層25表面上形成晶格的銠(Rh)層27A；在p-GaN接觸層25和銠(Rh)層27A表面上形成的鎢(W)層27B；以及在鎢(W)層27B表面上形成的Au層27C。
(LED元件2的制作)在制作LED元件2中，首先提供作為晶片的藍(lán)寶石基材20。然后，通過已知方法在藍(lán)寶石基材20上形成AlN緩沖層21、n-GaN鍍層22、包括發(fā)光層、p-AlGaN鍍層24、p-GaN接觸層25以及n-電極26的多層23。
然后，在p-GaN接觸層25上通過沉積形成銠(Rh)層27A。再在銠(Rh)層27A表面上形成光致抗蝕劑。隨后，在光致抗蝕劑上安置晶格形式的抗蝕劑掩膜，曝光光致抗蝕劑。然后，通過蝕刻去除銠(Rh)層27A的曝光部分。然后，從形成晶格圖案的銠(Rh)層27A的表面上去除抗蝕劑掩膜。然后，在其上通過沉積形成鎢(W)層27B以覆蓋形成晶格圖案的銠(Rh)層27A。然后，通過沉積在鎢(W)層27B上形成Au層27C。然后，具有GaN基的半導(dǎo)體層的藍(lán)寶石基材20被切割成0.3mm×0.3mm的方塊。這樣，就獲得了LED元件2。
(p-多層電極27)圖3A是從形成LED元件表面的電極看的在圖2中LED元件的仰視圖。圖3B是沿圖2中A-A線切開的橫截面圖。圖3C是示出圖3B的p-多層電極27的改進(jìn)的仰視圖。
如圖3A所示，p-多層電極27覆蓋有在表面上形成的Au層27C。如圖3B所示，被鎢(W)層27B包圍的形成晶格圖案的銠(Rh)層27A在Au層27C的底下形成。形成晶格圖案的銠(Rh)層27A是由多個(gè)在矩形圓點(diǎn)中形成的區(qū)域構(gòu)成的。當(dāng)電流穿過Au層27C供給時(shí)，該區(qū)域發(fā)射光。
如圖3C所示，形成晶格圖案的銠(Rh)層27A可以形成這些區(qū)域彼此連接的形式。該連接形式可以是部分區(qū)域有規(guī)則或無規(guī)則連接的形式。
(發(fā)光裝置1的制造)首先提供具有通孔3A的Al2O3基材3。根據(jù)電流圖案4，鎢(W)膏狀物絲網(wǎng)印刷在Al2O3基材3表面上。然后，在其上印刷有鎢(W)膏狀物的Al2O3基材3在1000℃或更高熱處理，以使鎢結(jié)合到基材3上。然后，在鎢上形成鍍Ni層和鍍Au層以制作電路圖案4。然后LED元件2通過Au柱螺栓突出部分5電連接到在Al2O3基材3前表面上的電路圖案4上。然后，低熔點(diǎn)玻璃板平行于在其上安裝有LED元件2的Al2O3基材3放置，再在60kgf的壓力和600℃的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行熱處理。低熔點(diǎn)玻璃通過包含在其中的氧化物結(jié)合到Al2O3基材3上。然后，結(jié)合有低熔點(diǎn)玻璃的Al2O3基材3通過切塊機(jī)切割，由此切割出矩形發(fā)光裝置1。
(發(fā)光裝置1的工作)當(dāng)通過將電路圖案4連接到電源(未示出)上應(yīng)用電壓時(shí)，LED元件2在多層23內(nèi)部具有平面形式發(fā)射的光的同時(shí)發(fā)射波長為460nm的藍(lán)光。藍(lán)光從多層23中穿過n-GaN鍍層22和AlN緩沖層21進(jìn)入到藍(lán)寶石基材20中，從藍(lán)寶石基材20進(jìn)入玻璃密封材料6中，從頂部表面6A和側(cè)表面6B向外發(fā)射。
(第一實(shí)施方案的效果)在上面解釋的第一實(shí)施方案中，在p-GaN接觸層25的表面上形成有晶格圖案的銠(Ru)層27A。由此，p-GaN接觸層25可以與p-多層電極27歐姆連接，而且它們之間可以獲得良好的結(jié)合性能。
此外，銠(Rh)層27A是有形成晶格圖案，而與熱膨脹系數(shù)約為8×10-6/℃的銠相比，形成了具有等于LED元件2的GaN基層(p-AlGaN鍍層24、p-GAN接觸層25)熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)約為5×10-6/℃的鎢層。因此，可以減小來自組分中由于具有最大熱膨脹系數(shù)(15×10-6/℃)的Au層的熱膨脹系數(shù)差異引起的熱應(yīng)力。因此，即使在高溫條件如玻璃密封和回流下，也可以防止電極層的分離(剝落)。這樣，進(jìn)入多層23的電流的穩(wěn)定流動就可以進(jìn)行。
此外，通過在具有與LED元件2熱膨脹系數(shù)相等的熱膨脹系數(shù)的Al2O3基材3上安裝LED元件2，可以減小由于LED元件2和Al2O3基材3之間的熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力。在這個(gè)實(shí)施方案中，因?yàn)長ED元件2是這樣構(gòu)成的在藍(lán)寶石基材20(熱膨脹系數(shù)為7×10-6/℃)上形成GaN基層，LED元件2的整體熱膨脹系數(shù)可以認(rèn)為是等于藍(lán)寶石基材20的。通過這樣減少應(yīng)力，即使高溫條件如玻璃密封下，也可以防止它們之間的分離。
雖然在第一實(shí)施方案中，銠(Rh)層27A是形成晶格圖案的，但它也可以形成除圖3C所示改進(jìn)之外的網(wǎng)孔或星羅棋布的圖案。用于歐姆連接(ohmic contact)的其它電極材料可以是有大結(jié)合強(qiáng)度的鉻(Cr)。因?yàn)镚aN基半導(dǎo)體層不具有GaAs或AlInGaP基半導(dǎo)體那樣充足的結(jié)合強(qiáng)度，因此形成圖案的結(jié)構(gòu)在用于GaN基半導(dǎo)體層的歐姆電極中是非常有效的，其中電極元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體層并在其間形成金屬互化物。形成圖案的結(jié)構(gòu)對于電極材料不可能擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體層的其它半導(dǎo)體也是有效的。即使當(dāng)電極材料可以擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體層時(shí)，也可以獲得相同的作用。
優(yōu)選電極材料如銠通過有效的濺射而不是電子束沉積進(jìn)行沉積，以提高與GaN基半導(dǎo)體表面的結(jié)合強(qiáng)度。
(第一實(shí)施方案的改進(jìn))發(fā)光裝置1的改進(jìn)可以是使用含磷光劑環(huán)氧樹脂作為代替玻璃密封材料6的密封材料的波長轉(zhuǎn)化類型發(fā)光裝置。例如，該磷光劑可以是Ce:YAG(釔鋁石榴石)。在這種情況下，該磷光劑通過460nm的光激發(fā)而放射出520～550nm的黃色激發(fā)光。該黃色激發(fā)光與藍(lán)光混合從而產(chǎn)生白光。
(LED元件2的組成)圖4是示出本發(fā)明第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖.
第二實(shí)施方案的LED元件2不同于第一實(shí)施方案，因?yàn)槭褂肎aN基材28(具有n＝2.4的折射率)代替藍(lán)寶石基材20，并且使用具有1.85折射率的以Bi為基礎(chǔ)的高折射率玻璃。該GaN基材28提供有通過切割或拋光等去除拐角部分而形成的斜面28A。在這個(gè)實(shí)施方案中，類似部分通過在第一實(shí)施方案中使用的相同數(shù)字標(biāo)記。
(第二實(shí)施方案的效果)在第二實(shí)施方案中，由于使用了GaN基材28而增加了第一實(shí)施方案沒有的效果，即在多層23中產(chǎn)生的光可以在沒有光損失的情況下到達(dá)GaN基材28和玻璃密封材料(圖4未示出)之間的界面上。此外，因?yàn)槊芊獠牧暇哂懈叩恼凵渎?，而且LED元件2不是矩形但形成有斜面28A，因此可以減少限制在LED元件2中的光。由此，LED元件2的向外輻射效率大大提高。而且，由于在GaN基材28上形成的斜面28A，因此從在p-多層電極27的方向的多層23發(fā)射并且在p-多層電極27上反射的藍(lán)光可以向外射出。這樣，可以提高向外輻射效率。
此外，因?yàn)長ED元件2的密封材料是由玻璃制成的，因此密封材料不會由于從LED元件2產(chǎn)生的光或熱而導(dǎo)致劣化，而且可以獲得高折射率性質(zhì)。
如果是玻璃的硬質(zhì)密封材料，則與樹脂相比會出現(xiàn)由于熱應(yīng)力導(dǎo)致的裂紋。然而，即使當(dāng)裝置密封后冷卻中的玻璃熱收縮導(dǎo)致大的內(nèi)部應(yīng)力時(shí)，斜面28A可以防止應(yīng)力在玻璃中局域化。因此，發(fā)光裝置1可以防止封裝裂紋從而供給良好的可靠性。
(改進(jìn))圖5A是示出圖4中LED元件的改進(jìn)(發(fā)光結(jié)構(gòu))的橫截面圖。圖5B是示出從圖5A的位置B看圖5A中LED元件的頂視圖。
LED元件2提供有在GaN基材28表面上通過切割形成凹槽22a的突起部分22A。而且，GaN基材28提供有通過切割或拋光等切掉拐角部分而形成的斜面28B。此外，在p-多層電極27中形成代替鎢層27B的連續(xù)Ag層27D。
在這樣形成的LED元件2中，因?yàn)镚aN基材28具有不平的光射出表面，因此光射出表面的面積增加。因此，可以提高LED元件2的光射出性質(zhì)。而且，從在p-多層電極27方向的多層23發(fā)射并在p-多層電極27上反射的藍(lán)光可以很好地向外射出。這樣，可以提高向外的輻射效率。
(LED元件2的組成)圖6A是示出本發(fā)明第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖。圖6B是示出從圖6A的位置B看圖6A中LED元件的頂視圖。
LED元件2是由具有如圖5A解釋的通過在光射出表面切割而形成凹槽22a的GaN基材28以及具有鎢(W)層27B的晶格圖案的p-多層電極27構(gòu)成的。
(第三實(shí)施方案的效果)在第三實(shí)施方案中，由于形成晶格圖案的鎢(W)層27B，因此可以防止電極層的分離。此外，p-GaN具有高電阻率，這允許根據(jù)歐姆電極的圖案形成發(fā)射區(qū)域，而且根據(jù)該發(fā)射區(qū)域又形成了不平表面。因此，可以提高從GaN基半導(dǎo)體層的光射出性質(zhì)。
(LED元件2的組成)圖7A是示出本發(fā)明第四個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖。圖7B是示出從圖7A的位置B看圖7A中LED元件的頂視圖。
第四實(shí)施方案的LED元件2不同于第三實(shí)施方案之處在于通過使用激光將藍(lán)寶石基材20從第一實(shí)施方案的LED元件2中分離，而代替的是，在n-GaN鍍層22的表面上形成100μm厚的具有n＝2.1折射率的熱固性樹脂層29。
熱固性樹脂層29提供有六角形凸面為鋸齒形圖案的凸起部分29。此外，銠(Ru)層27A在p-GaN接觸層25上形成六角形部分(或島)的鋸齒形圖案。如圖7B所示，熱固性樹脂層29的突起部分29A(六角形凸面)是根據(jù)銠(Ru)層27A(六角形島)安置的。
熱固性樹脂層29這樣形成熱固性樹脂薄片根據(jù)凸起部分29A的六角形凸面通過模制如壓模預(yù)先形成圖案，然后形成圖案的薄片被結(jié)合到n-GaN鍍層22的表面上。
作為選擇，不代替使用熱固性樹脂的薄片，熱固性樹脂層29可以通過向模子中注射熱固性樹脂在n-GaN鍍層22表面上形成。在這種情況下，模子提供有根據(jù)凸起部分29A的六角形凸面的圖案。
這樣形成的具有熱固性樹脂層29的LED元件2用硅氧烷樹脂密封。
(第四實(shí)施方案的效果)在第四實(shí)施方案中，使用具有接近于GaN基半導(dǎo)體層折射率的熱固性樹脂層29，而且熱固性樹脂層29提供有凸起部分29。因此，具有高折射率和放大表面積的光射出表面可以在不需要任何處理如在n-GaN鍍層22表面上切割和拋光的情況下容易地形成。
而且，因?yàn)闊峁绦詷渲瑢?9的凸起部分29A(六角形凸面)根據(jù)銠(Ru)層27A(六角形島)放置，因此從多層23發(fā)射并直接越過銠(Ru)層27A的藍(lán)光可以到達(dá)具有增大面積的光射出表面。因此，與從平的光射出表面射出光的情況相比，向外能夠射出的光增加。
凸起部分29A可以如圖5B那樣形成，而且凸面可以為曲線的。凸面可以以除鋸齒形圖案外的另一種圖案安置。
熱固性樹脂層29可以提供有使表面積比平面更大的粗糙表面，以代替使用凸起部分29A。
(LED元件2的組成)圖8是示出本發(fā)明第五個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖。
第五實(shí)施方案的LED元件2不同于第四實(shí)施方案之處在于p-多層電極27這樣構(gòu)成作為分離的電極區(qū)域的Ag層27D和Au層27C在晶格圖案以及銠(Rh)層27A中形成。
銠(Rh)層27A具有允許從多層23發(fā)射的光透過的小厚度，以致透過光在具有良好反射效率的Ag層27D上反射。
(第五實(shí)施方案的效果)在第五實(shí)施方案中，增加了第四實(shí)施方案沒有的效果，即可以減小由于p-多層電極27和GaN基半導(dǎo)體層之間的熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力。因此，即使在高溫條件如玻璃密封和回流下電極層的分離(剝落)也可以防止。這樣就可以進(jìn)行進(jìn)入多層23的電流的穩(wěn)定流動。
此外，通過將電極層的反射率設(shè)置在銠(Rh)層27A與Ag層27D之間，可以提供反射率。因此，可以提高向外的輻射效率。
(LED元件2的組成)圖9A是本發(fā)明第六個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從電極形成表面上看)的仰視圖。圖9B是圖9A中沿C-C線切開的橫截面圖。
如圖9A所示，LED元件2提供有Ti/Pt制成的n-電極26、作為具有與LED元件2(GaN基半導(dǎo)體的)相等的熱膨脹系數(shù)的ITO(氧化銦錫)制成的p-接觸電極的p-接觸電極層30以及在n-電極26和p-接觸電極層30上部分形成的Au平頭電極。LED元件2測定大小為300平方μm。通過EB(電子束)沉積形成很薄的ITO。
圖9B示出第六實(shí)施方案的LED元件2應(yīng)用到圖1所示的第一實(shí)施方案的發(fā)光裝置1中的局部放大圖。
在第六實(shí)施方案中，安裝在側(cè)面的裝置上的電路圖案4是由W/Ni/Ag構(gòu)成，而在基材32背部上由W/Ni/Au構(gòu)成，其中電路圖案4的兩側(cè)通過在通孔3A中的鎢(W)圖案連接。Au平頭電極31具有基本上與Au柱螺栓突出部分(stud bump)5相同的尺寸。
在第六實(shí)施方案中，LED元件2通過使用Au柱螺栓突出部分5的超聲波熱壓縮安裝在電路圖案4中，并且用熱膨脹系數(shù)為7×10-6/℃的低熔點(diǎn)玻璃密封。
(第六實(shí)施方案的效果)在第六實(shí)施方案中，Au平頭電極31在具有與LED元件2基本上相等的熱膨脹系數(shù)的p-接觸電極層30上部分形成，而LED元件2通過Au柱螺栓突出部分5安裝在具有與LED元件2基本上相等的熱膨脹系數(shù)的Al2O3基材32的電路圖案4上并且用玻璃密封。因此，p-接觸電極層30不可能從GaN基半導(dǎo)體層200上分離，而且在允許Au平頭電極31和Au柱螺栓突出部分5熱形變的同時(shí)，可以吸收熱應(yīng)力。
在本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中，LED元件2是安裝在具有不同熱膨脹系數(shù)的基材即Al2O3基材和含有玻璃的Al2O3基材(熱膨脹系數(shù)為12×10-6/℃)上并且使用玻璃密封。結(jié)果，與Al2O3基材相比，可以證實(shí)，一些含有玻璃的Al2O3基材引起由于電極分離和發(fā)射圖案的缺陷導(dǎo)致的正向電壓的增加(平均為0.3V)。這樣，因?yàn)長ED元件2具有與Al2O3基材32基本上相等的熱膨脹系數(shù)，因此即使在玻璃密封的高溫條件即500～600℃下，由于它們之間的熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的熱應(yīng)力也不會產(chǎn)生。因此，可以獲得良好質(zhì)量的玻璃密封LED，而且提高了成品率。
為了在該尺寸的LED元件2中沒有電極分離的情況下具有良好的正向電壓和發(fā)射模式(emission pattern)，理想的是安裝基材32具有與LED元件2的熱膨脹系數(shù)(7×10-6/℃)基本上相等的熱膨脹系數(shù)即為5×10-6～10×10-6/℃。
此外，因?yàn)锳u平頭電極31在p-多層電極27上部分形成，因此可以減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。而且，在安裝中產(chǎn)生的熱應(yīng)力也通過將LED元件2安裝在具有基本上相等的熱膨脹系數(shù)的基材上而減少。
此外，ITO電極(p-接觸電極層30)與GaN的結(jié)合力大于與銠(Rh)的結(jié)合力，因此不可能發(fā)生應(yīng)力導(dǎo)致的分離。這樣，就可以穩(wěn)定生產(chǎn)良好質(zhì)量的玻璃密封的LED。
在玻璃密封中，在高溫時(shí)具有較高粘度的玻璃材料壓力結(jié)合到Al2O3基材上。因此，電連通手段如Au導(dǎo)線可能會坍塌導(dǎo)致電斷路或短路。為防止上述問題，LED元件2被彈拋片安裝，并且LED元件2的ITO電極30在安裝基材32側(cè)形成。雖然ITO電極30已知作為可改進(jìn)光射出的透明電極，但是它在本發(fā)明中使用是因?yàn)樗哂谢旧吓cLED元件2的熱膨脹系數(shù)相等的熱膨脹系數(shù)(7.7～8.5×10-6/℃)并且與GaN有大結(jié)合力的緣故。因此，由于ITO的緣故，即使在高于500℃的高溫密封玻璃時(shí)也不會發(fā)生電極的分離。
作為選擇，電極材料可以是除ITO外的AZO(ZnO:Al)、IZO(In2O3-ZnO，90-10重量％)。此外，其它導(dǎo)電材料金屬氧化物可以使用，只要它具有作為接觸電極層和基本上等于LED元件2的熱膨脹系數(shù)的性質(zhì)以及具有可以防止電極分離的與半導(dǎo)體層的結(jié)合力。
雖然在上面實(shí)施方案中如此形成的LED元件2的GaN基的層在藍(lán)寶石基材(熱膨脹系數(shù)為7×10-6/℃)上生長，但是GaN基的層也可以在SiC或GaN基材(熱膨脹系數(shù)為5×10-6/℃)上生長，然后ITO在其上形成作為p-接觸電極層30。
雖然在第六實(shí)施方案中，ITO用作具有與裝置相等的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層，但是銠(Rh)(熱膨脹系數(shù)為8×10-6/℃)可以代替ITO使用。如果使用Rh，則因?yàn)樗部梢杂米鞴夥瓷鋵右蚨梢蕴岣吖馍涑鲂再|(zhì)。另外，可以使用在其上形成SiO2或SiN等的鈍化膜之外的Au/Co膜以保護(hù)外圍。
在本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中，證實(shí)了當(dāng)沒有安裝在安裝基材上的LED元件2進(jìn)行在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中600℃熱處理時(shí)，電極分離不會發(fā)生，所述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為Rh層在p-GaN接觸層25的整個(gè)表面上形成，而且用于結(jié)合片(bondingpad)的Au層在Rh層的整個(gè)表面上形成。然而，當(dāng)LED元件2安裝在含有玻璃的Al2O3基材上并且用玻璃密封時(shí)，由于在安裝中產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此難于確定地防止電極層的分離。因此，如果對于p-GaN接觸層25的結(jié)合力小并且熱膨脹系數(shù)的差異大時(shí)，則需要用于結(jié)合片的Au層以所需大小部分地形成，并且安裝基材具有與LED元件2基本上相等的熱膨脹系數(shù)。
Au平頭電極31可以由除金以外的Ag制成。從而，可以減小被平頭電極吸收的光。
(LED元件2的組成)圖10是本發(fā)明第七個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從其電極形成表面上看)的仰視圖。
1000μm2的大尺寸條的LED元件2提供有由多個(gè)在n-GaN鍍層22上形成的Au平頭電極31構(gòu)成的n-電極26以及由ITO制成并在其上形成多個(gè)Au平頭電極31的p-接觸電極層30。
n-電極26形成類似于插入在p-接觸電極層30的條狀之間的梳子以便提高到p-GaN層的電流傳播性質(zhì)，而且具有在其上形成的兩個(gè)Au平頭電極31。
p-接觸電極層30在除n-電極26之外的區(qū)域中形成，而且它具有18個(gè)在其上以給定間隔形成的Au平頭電極31。
(第七實(shí)施方案的效果)在第七實(shí)施方案中，即使在與正常尺寸LED元件2相比熱應(yīng)力影響大的大尺寸LED元件2中，p-接觸電極層30不可能從類似于第六實(shí)施方案的GaN基半導(dǎo)體層200中分離。因此，在發(fā)射區(qū)域內(nèi)沒有產(chǎn)生不均勻發(fā)射的情況下就可以獲得均勻發(fā)射。

(LED元件2的組成)圖11A是示出本發(fā)明第八個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(安裝在Al2O3基材32上)的橫截面圖。圖11B是示出具有在其上形成的電路圖案的圖11A中Al2O3基材32的平面圖。
在第八實(shí)施方案中，如圖11A所示，通過無電鍍沉積使Ni厚膜部分4A形成15μm厚，并與在Al2O3基材32上形成的電路圖案4結(jié)合成一體。該厚膜部分4A提供有在其Ni表面上形成的0.5μm厚的Au層(未示出)。
同時(shí)，LED元件2不提供Au柱螺栓突出部分5。其它組成與在第六實(shí)施方案中的相同，因而省略其解釋。
(第八實(shí)施方案的效果)在第八實(shí)施方案中，代替Au柱螺栓突出部分5的通過無電鍍沉積形成的Ni厚膜部分4A與電路圖案4結(jié)合成一體。因此，獲得了第六實(shí)施方案中沒有的效果，連接部分可以整體形成。特別地當(dāng)多個(gè)連接部分如圖11B所示使用時(shí)，在裝置安裝區(qū)域210的連接部分的配置和位置的控制可以更容易地獲得，并消除了形成Au柱螺栓突出部分5的過程。這樣，就可以提高發(fā)光裝置1的規(guī)模生產(chǎn)率。
(LED元件2的組成)圖12A是示出本發(fā)明第九個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件的橫截面圖。圖12B是示出圖12A的LED元件的平面圖。圖12C是解釋臨界角的圖。
如圖12A示出的彈拋片式LED元件2的構(gòu)成如下藍(lán)寶石基材20；由GaN基半導(dǎo)體化合物制成的n-GaN層201；在n-GaN層201上形成的發(fā)光層202；p-GaN層203；在通過蝕刻去除p-GaN層203到n-GaN層201而露出的部分n-GaN層201上形成的n-電極26；在p-GaN層203上形成并具有比GaN基半導(dǎo)體(n＝2.4)更低的折射率(n＝1.8)的ITO(氧化銦錫)240；以及由具有高折射率的銠制成的p-Rh電極205。n-GaN層201、發(fā)光層202和p-GaN層203構(gòu)成GaN基的半導(dǎo)體層200。在安裝中用于撞擊結(jié)合(bump-bonding)的Au平頭電極層(未示出)在p-Rh電極205的給定結(jié)合位置上部分形成。
在第九實(shí)施方案中，藍(lán)寶石基材20用作光透射部分，它對于從發(fā)光層202發(fā)射的藍(lán)光的發(fā)射波長具有光透射性質(zhì)。ITO 204和p-Rh電極205安置在位于發(fā)光層202下面的安裝表面?zhèn)?，而且?gòu)成光反射部分，在光反射部分處，LED元件2的末端表面曝光。ITO 204起著傳導(dǎo)性總反射層的作用，同時(shí)具有光透射性質(zhì)。
GaN基半導(dǎo)體層可以通過已知方法即金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)、濺射、離子電鍍法、電子簇射等形成。LED元件2可以形成同-、異或雙異-結(jié)構(gòu)。LED元件2可以包括量子勢阱結(jié)構(gòu)(單個(gè)或多個(gè)量子勢阱結(jié)構(gòu))。
圖12B是示出LED元件2的平面圖，其中圖12A相應(yīng)于沿線D-D切開的橫截面。正如所示的那樣，p-Rh電極205圍繞n-電極26形成，而發(fā)光層202在p-Rh電極205形成的區(qū)域發(fā)射光。
圖12C是示出在第九個(gè)實(shí)施方案的GaN基半導(dǎo)體層200內(nèi)的藍(lán)光行為的圖。從在GaN基半導(dǎo)體層200的發(fā)光層202發(fā)射的光中，以大于臨界角的角度進(jìn)入在藍(lán)寶石基材20和GaN基半導(dǎo)體層200之間的界面上的光向量不會向外輻射并作為在層方向中傳播的光保留在GaN基半導(dǎo)體層200中，所述臨界角是以藍(lán)寶石基材20和GaN基半導(dǎo)體層200的折射率的差異為基礎(chǔ)的。在層方向傳播的光在ITO 204和藍(lán)寶石基材20之間或在p-Rh電極205和藍(lán)寶石基材20之間反射的同時(shí)進(jìn)行傳播。大多數(shù)的光由于ITO 204的緣故在層方向中傳播，而不會到達(dá)p-Rh電極205。
(第九實(shí)施方案的效果)在第九實(shí)施方案中，因?yàn)榫哂信c半導(dǎo)體層相等的熱膨脹系數(shù)的ITO 204位于p-GaN層203和p-Rh電極205之間，因此電極層不可能從p-GaN層203分離。
此外，以大于相對于p-Rh電極205的臨界角的角度進(jìn)入界面的在層方向傳播的光進(jìn)行全反射，所述臨界角是以GaN和ITO的折射率比為基礎(chǔ)的。因此，它不會達(dá)到p-Rh電極205，而是保留在層中，而不會從GaN基半導(dǎo)體層200中向外輻射。因此，當(dāng)在層方向傳播的光在p-Rh電極205上反射時(shí)，可以防止金屬吸收損失。這可以防止在層方向中短距離傳播的光的衰減。
雖然在圖12A中，GaN層圖示出用于解釋的厚度，但事實(shí)上它是幾個(gè)微米的薄膜。因?yàn)樵撛颍栽趯臃较蛑袀鞑サ墓饩哂写蟮姆瓷淦骄鶖?shù)。即使當(dāng)使用具有90％高反射率的金屬時(shí)，由于吸附損失的影響必定很大。這樣，吸附損失可以大大減小。
同樣地，在藍(lán)寶石基材20和ITO 204之間反射的以層方向傳播的光可以從LED元件2的側(cè)表面向外輻射。這樣可以提高向外輻射效率。
雖然在第九實(shí)施方案中透明電介質(zhì)的ITO 204安置在GaN基半導(dǎo)體層200和p-Rh電極205之間作為低折射率的層，但是也使用其它低折射率層如InGaN(n＝2.1)、In2O3-SnO290～10重量％和AZO(ZnO:Al)-IZO(In2O3-ZnO)90～10重量％。然而，優(yōu)選低折射率材料以增加基于全反射的在層方向傳播的光。
ITO對GaN具有比對Rh更大的結(jié)合力。此外，所形成的ITO表面是粗糙的。因此，Rh與ITO的結(jié)合力增加。
因此，與直接結(jié)合到GaN層的Rh層相比，電極層的分離更不可能發(fā)生。
而且，用作p-電極的高折射率材料是并沒有限制于Rh，其它材料如Ag也可以使用。然而，應(yīng)該指出，膜厚并沒有比在具有大的熱膨脹系數(shù)材料的情況下所需要的膜厚有所增加。
作為選擇，當(dāng)用于LED元件2的彈拋片安裝的安裝表面具有高折射時(shí)，高折射材料在沒有使用透明電介質(zhì)和高折射率材料的上面結(jié)合的情況下可以省略。例如，如果是GaAs基化合物半導(dǎo)體，當(dāng)高折射率材料省略時(shí)，由具有不同折射率材料的多層構(gòu)成的布拉格反射膜可以使用。
雖然，在第九實(shí)施方案中，LED元件2是由在藍(lán)寶石基材20上生長的GaN基半導(dǎo)體層200構(gòu)成的，LED元件2可以具有GaN基材或在GaN基半導(dǎo)體層200生長后藍(lán)寶石基材20可以卸下。即使在卸下藍(lán)寶石基材20的情況下，也基本上有在藍(lán)寶石基材20上形成半導(dǎo)體層以及從相應(yīng)發(fā)光層發(fā)射光的向外射出的情形。此外，LED元件2可以由除GaN之外的材料構(gòu)成。

(LED元件2的組成)圖13是示出本發(fā)明第十個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(安裝在Al2O3基材32上)的橫截面圖。
在這個(gè)實(shí)施方案中，代替在第六實(shí)施方案中使用的Au柱螺栓突起部分5的Ni層33通過無電電鍍在Al2O3基材32表面上形成的電路圖案4上形成15μm厚度。Au層(未示出)在Ni層33表面上形成0.5μm厚度。
(第十實(shí)施方案的效果)在第十實(shí)施方案中，因?yàn)楹馧i層33通過無電電鍍在LED元件2的側(cè)面上整體性地形成，因此厚部分可以根據(jù)n-電極26和p-接觸電極層30的外形容易地制備。由此，可以提高制造物的性能。而且，安裝性能可以通過在LED元件2側(cè)上形成的Ni層33提高，其中在安置電路圖案4和LED元件2中需要高精確度。這樣，可以提高成品率。
(LED元件2的組成)圖14是本發(fā)明第十一優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從電極形成表面上看)的平面圖。
在第十一實(shí)施方案中，n-電極26從LED元件2的中心輻射形成，而p-接觸電極層30在圍繞n-電極26的p-GaN層上形成。在第九實(shí)施方案中解釋的Ni層33在n-電極26和p-接觸電極層30上形成。n-電極26在通過在電極形成表面的對角線方向上蝕刻去除p-GaN層而露出的部分n-GaN層上部分形成。因此，可以提高對于p-GaN層電流散布性質(zhì)。
(第十一實(shí)施方案的效果)在第十一實(shí)施方案中，增加了第九實(shí)施方案中沒有的效果，即通過從LED元件2的中心輻射形成的n-電極26可以提高了電流散布性能。
通過無電電鍍形成的Ni層33具有尺寸的自由度。因此，即使當(dāng)電極圖案如上述形成時(shí)，安裝平頭電極(Ni層33)可以在合適位置并以合適形式形成。詳細(xì)地，n-電極片33位于LED元件2的中心，而p-電極片33位于p-接觸電極層30的四個(gè)位置上，以便在安裝時(shí)具有穩(wěn)定性，而且它們都縮小尺寸設(shè)計(jì)以便即使當(dāng)安裝中有輕微變形也可防止與n-電極26的短路。
(LED元件2的組成)圖15是本發(fā)明第十二優(yōu)選實(shí)施方案中LED元件(從其電極形成表面上看)的平面圖。
在第十二實(shí)施方案中，Ni層33在n-電極26上形成，而且多個(gè)矩形(或方形)Ni層33以類似島的給定間隔在除n-電極26之外的p-接觸電極層30上形成。
(第十二實(shí)施方案的效果)在第十二實(shí)施方案中，增加了第十實(shí)施方案沒有的效果，即可以向電路圖案4中增加p-接觸電極層30的結(jié)合面積。因此，可以提高LED元件2的載流性質(zhì)和熱輻射性質(zhì)。在這種情況下，因?yàn)榫哂写蟮臒崤蛎浵禂?shù)的Ni層33(安置片)不是連續(xù)形成而是相對于其它組分像島狀物，因此可以減小在高溫下產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
如上解釋的固態(tài)元件裝置應(yīng)用到使用LED元件2作為固態(tài)元件的發(fā)光裝置1中。然而，本發(fā)明的固態(tài)元件或固態(tài)元件裝置并沒有限制于該中發(fā)光裝置1。例如，它可以應(yīng)用到其中作為固態(tài)元件的光接收元件安裝在基材上并用玻璃密封的固態(tài)元件裝置。密封材料并沒有限制于透明材料，而可以是被結(jié)晶輕微渾濁又具有透光性質(zhì)的無機(jī)材料。此外，如果它可以忍受這樣的溫度即熱應(yīng)力如回流會成為問題的溫度，則它也可以是除無機(jī)材料外的樹脂材料。
雖然為了完整并清楚地公開本發(fā)明而使用相關(guān)的具體實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是所附的權(quán)利要求并不限制于這些，而應(yīng)當(dāng)理解為包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以發(fā)生的完全落入在此處描述的基本教導(dǎo)之內(nèi)的所有改進(jìn)和變化結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)元件，它包括在基材上形成的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括相應(yīng)于固態(tài)元件發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層；光射出表面，通過該表面從第一層發(fā)射的光向外發(fā)射，所述光射出表面位于基材側(cè)上；和包括多個(gè)區(qū)域的電極，所述區(qū)域?yàn)閷?dǎo)電材料并與第二層歐姆連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)元件，其中所述多個(gè)區(qū)域散布在半導(dǎo)體層的表面上，而半導(dǎo)體層表面覆蓋有其它導(dǎo)電材料，與電極的熱膨脹系數(shù)相比，所述其它導(dǎo)電材料的熱膨脹系數(shù)更接近于半導(dǎo)體層的熱膨脹系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)元件，其中所述多個(gè)區(qū)域彼此連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)元件，其中所述導(dǎo)電材料并沒有擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體中形成金屬互化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)元件，其中所述半導(dǎo)體層包括GaN基半導(dǎo)體化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一所述的固態(tài)元件，其中所述光射出表面包括通過處理基材形成的不平表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一所述的固態(tài)元件，其中所述基材包括折射率基本上等于半導(dǎo)體層的材料。
8.一種固態(tài)元件，它包括在基材上形成的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括相應(yīng)于所述固態(tài)元件的發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層；光射出表面，從第一層發(fā)射的光被通過該表面向外發(fā)射，所述光射出表面位于基材側(cè)上；具有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的接觸電極層；和在接觸電極層上部分形成并連接外部線路部分的連接部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)元件，其中連接部分包括形成厚膜的鎳(Ni)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的固態(tài)元件，其中所述半導(dǎo)體層包括以供應(yīng)到其中的電流為基礎(chǔ)的發(fā)射光的發(fā)光層。
11.一種固態(tài)元件裝置，包括固態(tài)元件；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分，其中所述固態(tài)元件包括具有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層以及在接觸電極層上形成并連接到在安裝基材上形成的線路部分的連接部分。
12.一種固態(tài)元件裝置，包括固態(tài)元件，它包括在基材上形成的半導(dǎo)體層和光射出表面，從第一層發(fā)射的光通過所述光射出表面向外發(fā)射，而所述半導(dǎo)體層又包括相應(yīng)于所述固態(tài)元件的發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層，所述光射出表面位于基材側(cè)上；具有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的接觸電極層；在接觸電極層上形成并連接外部線路部分的連接部分；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的固態(tài)元件裝置，其中所述連接部分在接觸電極層上部分形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的固態(tài)元件裝置，其中所述無機(jī)密封部分包括具有基本上等于基材熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的玻璃材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的固態(tài)元件裝置，其中所述接觸電極層包括導(dǎo)電金屬氧化物。
16.一種固態(tài)元件裝置，它包括固態(tài)元件；在其上安裝有固態(tài)元件的安裝基材，所述安裝基材具有帶有基本上等于固態(tài)元件熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的無機(jī)材料；和密封所述固態(tài)元件的無機(jī)密封部分，其中固態(tài)元件包括包含導(dǎo)電金屬氧化物的接觸電極層以及在接觸電極層上部分形成并連接到在安裝基材上形成的線路部分的連接部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的固態(tài)元件裝置，其中所述導(dǎo)電金屬氧化物包括ITO。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的固態(tài)元件裝置，其中所述導(dǎo)電金屬氧化物包括ITO。
全文摘要
一種固態(tài)元件，具有在基材上形成的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括相應(yīng)于固態(tài)元件發(fā)射區(qū)域的第一層以及電流穿過其中供應(yīng)到第一層的第二層；光射出表面，從第一層發(fā)射的光通過該表面向外發(fā)射，所述光射出表面位于基材側(cè)上；以及包括多個(gè)區(qū)域的電極，所述區(qū)域?yàn)閷?dǎo)電材料并與第二層歐姆連接。
文檔編號H01L31/0256GK1674313SQ20051005609
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者末廣好伸, 山口誠治 申請人:豐田合成株式會社