發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)
[0001]本發(fā)明是2011年7月13日所提出的申請(qǐng)?zhí)枮?01110195666.3、發(fā)明名稱(chēng)為《發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)》的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種光電元件結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]由于發(fā)光二極管(light emitting d1de, LED)結(jié)構(gòu)具有低功率消耗、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)及反應(yīng)速率快等優(yōu)勢(shì)，因此已被廣泛地應(yīng)用在照明領(lǐng)域及顯示領(lǐng)域中。為了提升發(fā)光二極管的亮度，大尺寸的芯片逐漸被開(kāi)發(fā)出來(lái)。然而，現(xiàn)有的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的電極設(shè)計(jì)具有造成電流分散性不佳的缺點(diǎn)，而使得此電極設(shè)計(jì)不適合用于大尺寸的芯片。
[0004]為改善上述的電流分散性不佳的問(wèn)題，另一種現(xiàn)有電極被發(fā)展出來(lái)。此種現(xiàn)有電極包括配置于N型摻雜半導(dǎo)體層上的第一指叉狀電極以及配置于P型摻雜半導(dǎo)體層上的第二指叉狀電極。第一指叉狀電極與第二指叉狀電極分別具有多個(gè)第一分支部與多個(gè)第二分支部，其中相鄰的二個(gè)第一分支部中間僅配置有一個(gè)第二分支部。雖然此電極設(shè)計(jì)可改善電流分散性不佳的問(wèn)題，但在此電極設(shè)計(jì)下，由于電子與電洞的迀移率(mobility)不同，電子的迀移率較電洞的迀移率快，因此自第一分支部發(fā)出的電子傳遞至第二分支部時(shí)(或第二分支部發(fā)出的電洞傳遞至第一分支部時(shí))，第二分支部旁(或第一分支部旁)的電子濃度與電洞濃度差異極大，而使電子與電洞復(fù)合(recombinat1n)機(jī)率較低，進(jìn)而使得具有此種現(xiàn)有電極的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其具有高發(fā)光效率。
[0006]本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括第一型摻雜半導(dǎo)體層、第二型摻雜半導(dǎo)體層、配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層與第二型摻雜半導(dǎo)體層之間的發(fā)光層以及至少一單元。單元包括配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層上的第一電極以及配置于第二型摻雜半導(dǎo)體層上的第二電極。第一電極包括多個(gè)第一分支部，第二電極包括多個(gè)第二分支部。第一電極及第二電極暴露單元的中間區(qū)域，且中間區(qū)域位于多個(gè)第二分支部之間，第二電極位于多個(gè)第一分支部之間。
[0007]本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括第一型摻雜半導(dǎo)體層、第二型摻雜半導(dǎo)體層、配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層與第二型摻雜半導(dǎo)體層之間的發(fā)光層以及至少一單元。單元包括配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層上的第一電極以及配置于第二型摻雜半導(dǎo)體層上的第二電極。第一電極包括多個(gè)第一分支部，第二電極包括多個(gè)第二分支部。第一電極及第二電極暴露單元的中間區(qū)域，且第一分支部與中間區(qū)域的距離較第二分支部與中間區(qū)域的距離遠(yuǎn)。
[0008]基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)藉由在第一電極的相鄰二第一分支部之間配置至少二第二電極的第二分支部，可使得發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中上的電子與電洞濃度較為匹配，此可有效促進(jìn)電子與電洞的復(fù)合，進(jìn)而提高發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率。
[0009]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視示意圖。
[0011]圖2為對(duì)應(yīng)圖1的A-A’線所示的剖面圖。
[0012]圖3為對(duì)應(yīng)圖1的B-B’線所示的剖面圖。
[0013]圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)接合在電路板上的情形。
[0014]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:
[0016]100:發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)
[0017]102:第一型摻雜半導(dǎo)體層
[0018]102a:平臺(tái)部
[0019]102b:下陷部
[0020]104:第二型摻雜半導(dǎo)體層
[0021]106:發(fā)光層
[0022]108:第一電極
[0023]108a:第一分支部
[0024]108b:第一接墊
[0025]108c:第一電極的U字形的開(kāi)口
[0026]110:第二電極
[0027]110a:第二分支部
[0028]110b:第二接墊
[0029]110c:第二電極的U字形的開(kāi)口
[0030]112:透明導(dǎo)電層
[0031]200:導(dǎo)電凸塊
[0032]300:電路板
[0033]D1、D2:厚度
[0034]H1、H2:距離
[0035]T1、T2、T3、T4:端點(diǎn)
【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視示意圖。圖2為對(duì)應(yīng)圖1的Α-Α’線所示的剖面圖。圖3為對(duì)應(yīng)圖1的Β-Β’線所示的剖面圖。
[0037]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2及圖3，本實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100包括第一型摻雜半導(dǎo)體層102、第二型摻雜半導(dǎo)體層104、發(fā)光層106、第一電極108以及第二電極110。發(fā)光層106配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層102與第二型摻雜半導(dǎo)體層104之間。第一電極108配置于第一型摻雜半導(dǎo)體層102上，而第二電極110配置于第二型摻雜半導(dǎo)體層104上。在本實(shí)施例中，第一型摻雜半導(dǎo)體層102例如為N型半導(dǎo)體層，而第二型摻雜半導(dǎo)體層104例如為P型半導(dǎo)體層。發(fā)光層106例如為氮化鎵(gallium nitride, GaN)層與氮化銦鎵(indiumgallium nitride, InGaN)層交替堆疊的多重量子講結(jié)構(gòu)(Multiple Quantum Well，MQW)。然而，在其他實(shí)施例中，發(fā)光層106亦可以是量子講結(jié)構(gòu)。第一電極108與第二電極110的材質(zhì)為導(dǎo)電材料，以單一層或是多層導(dǎo)電材料堆疊，其包括金、鈦、鋁、鉻、鉑、其他導(dǎo)電材料或這些材料的組合。但本發(fā)明不以上述為限。
[0038]更詳細(xì)地說(shuō)，本實(shí)施例的第一型摻雜半導(dǎo)體層102具有相連接的平臺(tái)部102a與下陷部102b，平臺(tái)部102a的厚度D1大于下陷部102b的厚度D2。發(fā)光層106與第二型摻雜半導(dǎo)體層104配置平臺(tái)部102a上，且第一電極108配置于下陷部102b上。在一實(shí)施例中，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100可利用覆晶(flip chip)的方式來(lái)封裝。如圖4所示，本實(shí)施例可利用導(dǎo)電凸塊200接合(bonding)第一電極108與電路板300及接合第二電極110與電路板300。如此一來(lái)，使用者便可通過(guò)電路板300操作本實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100。然而，在另一實(shí)施例中，發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100亦可采用打線結(jié)合的方式來(lái)封裝，亦即可利用接合導(dǎo)線來(lái)接合第一電極108與電路板300及接合第二電極110與電路板300，而此時(shí)第一電極108與第二電極110背對(duì)電路板300。
[0039]此外，本實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)100可進(jìn)一步包括透明導(dǎo)電層112。透明導(dǎo)電層112可配置于第二電極110與第二型摻雜半導(dǎo)體層104之間。第二型摻雜半導(dǎo)體層104可藉由透明導(dǎo)電層112與第二電極110形成良好的歐姆接觸(ohmic contact)。透明導(dǎo)電層112的材質(zhì)例如為銦錫氧化物(indium tin oxide，ΙΤ0)、銦鋅氧化物(indium zincoxide, ΙΖ0)、氧化鋅(zinc oxide, ZnO)、銦錫鋅氧化物(indium tin zinc oxide, ΙΤΖ0)、招錫氧化物(aluminum tin oxide, ΑΤΟ)、招鋅氧化物(aluminum zinc oxide, ΑΖ0)或其他適當(dāng)?shù)耐该鲗?dǎo)電材質(zhì)。
[0040]本實(shí)施例的第一電極108包括多個(gè)第一分支部108a，而本實(shí)施例的第二電極110亦包括多個(gè)第二分支部110a。詳言之，如圖1所示，本實(shí)施例的第一電極108包括二個(gè)第一分支部108a，而本實(shí)施例的第二電極110包括二個(gè)第二分支部110a。(圖1中示出二個(gè)第一分支部108a及二個(gè)第二分支部110a為代表，但本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)并不限于圖1中所示，圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的上視示意圖，請(qǐng)參照?qǐng)D5，此實(shí)施例的電極可由圖1所示的第一電極108與第二電極110構(gòu)成的單元U重復(fù)排列而成。
[0041]值得特別注意的是，在本實(shí)施例中，相鄰的二個(gè)第一分支部108a之間配置有至少二個(gè)第二分支部110a(圖1中示出二個(gè)第二分支部110a為代表，但本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，相鄰的二個(gè)第一分支部108a之間亦可配置有二個(gè)以上的第二分支部110a)。在本實(shí)施例中，每一所述第一分支部與相鄰的所述第二分支部之間的2倍最短距離HI大于或等于相鄰的二所述第二分支部之間的最大距離H2，但本發(fā)明不限于此，距離H1與距離H2皆可視實(shí)施的設(shè)計(jì)需求而調(diào)整。
[0042]上述的電極設(shè)計(jì)(相鄰的二個(gè)第一分支部108a之間配置有至少二個(gè)第二分支部110a)可改善現(xiàn)有技術(shù)中因電子與電洞迀移率(mobility)不同而造成的發(fā)光效率不佳的問(wèn)題。詳細(xì)說(shuō)明如下:由于電子的迀移率較電洞快，因