專利名稱：一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別涉及包含突出結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode ；簡稱LED)，為一種可將電能轉(zhuǎn)化為光能的 電子元件，并同時(shí)具備二極管的特性。一般給予直流電時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)穩(wěn)定地發(fā)光，但如 果接上交流電，發(fā)光二極管會(huì)呈現(xiàn)閃爍的形態(tài)，閃爍的頻率依據(jù)輸入交流電的頻率而定。發(fā) 光二極管的發(fā)光原理是外加電壓使得電子與空穴在半導(dǎo)體內(nèi)結(jié)合后，將能量以光的形式釋 放。對(duì)于發(fā)光二極管而言，壽命長、低發(fā)熱量及低耗電量，并且可以節(jié)約能源及減少污 染是最大的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)光二極管的應(yīng)用面很廣，然而發(fā)光效率為其中一個(gè)有待提升的問題，也 始終困擾著發(fā)光二極管照明技術(shù)的推廣普及。發(fā)光效率要提升，有效增加取出效率就是其 中一個(gè)方法。傳統(tǒng)的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)受限于全反射及橫向波導(dǎo)效應(yīng)，無法將發(fā)光層所產(chǎn)生的光 全部取出，使得發(fā)光二極管整體的取光率偏低。以氮化鎵系(GaN)三族氮化物發(fā)光二極管為例，氮化鎵(GaN)的折射率為2. 5，空 氣折射率為1，假定光的射出是在均勻的光學(xué)表面，可以計(jì)算出來全反射的臨界角為23. 5 度。當(dāng)光從氮化鎵系(GaN)發(fā)光二極管發(fā)光層射出，只要入射角度大于23. 5度，就會(huì)全部反 射回材料內(nèi)部。目前發(fā)展出許多技術(shù)試著有效提升光的取出效率，而表面微結(jié)構(gòu)工藝是提 高發(fā)光二極管出光效率的其中一個(gè)有效技術(shù)。一種方法為中國臺(tái)灣專利公開號(hào)碼1296861， 即于發(fā)光區(qū)域外圍的n型披覆層形成一粗糙表面，降低產(chǎn)生全反射的情形。另外，中國臺(tái)灣專利公開號(hào)碼200701521、美國專利公告號(hào)碼US6953952B2、美國 專利公告號(hào)碼US 7358544B2以及美國專利公開號(hào)碼US2007/0228393的發(fā)明所述，該發(fā)明 于發(fā)光區(qū)域外圍形成多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)并圍繞于所述的發(fā)光區(qū)域，其柱狀結(jié)構(gòu)的高度與發(fā)光區(qū) 域的高度可以相等，柱狀的角度范圍約30 80度，以降低全反射的現(xiàn)象。請(qǐng)參考圖1，顯示 一現(xiàn)有技術(shù)俯視圖，為半導(dǎo)體光電元件為同面電極形式的俯視圖。在圖1中，發(fā)光區(qū)域110 上形成一 P型電極114，發(fā)光區(qū)域旁邊形成一 n型電極115。多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)122位于元件切 割平臺(tái)124上，圍繞于所述發(fā)光區(qū)域110與所述n型電極115周圍。所述多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)122 之間包含多個(gè)隙縫123。由于光無方向性以及光子的位置分布在發(fā)光層的每一點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)可 以使得大部分光線利用柱狀結(jié)構(gòu)的角度及高度改變光線折射角度而射出，但是光子也可能 遇到柱狀結(jié)構(gòu)之間的縫隙而無法射出，仍然在發(fā)光區(qū)域的結(jié)構(gòu)內(nèi)全反射或是折射，最后轉(zhuǎn) 換成熱能。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的發(fā)明背景中，為了符合產(chǎn)業(yè)利益的需求，改善上述的問題，以及提高半導(dǎo)體光電元件的光轉(zhuǎn)換率，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體光電元件，主要于發(fā)光區(qū)域外圍以至少 一個(gè)突出結(jié)構(gòu)圍繞。本發(fā)明提供一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，包含一基板，一發(fā) 光區(qū)域，至少一個(gè)突出結(jié)構(gòu)，其中的突出結(jié)構(gòu)位于一元件切割平臺(tái)上并與所述發(fā)光區(qū)域間 隔一溝槽，以及圍繞于所述發(fā)光區(qū)域周圍，所述發(fā)光區(qū)域包含一 n型導(dǎo)通層位于該基板上， 一發(fā)光層位于該n型導(dǎo)通層上，一 P型導(dǎo)通層位于該發(fā)光層上。所述基板與所述n型導(dǎo)通層之間可包含一緩沖層，所述發(fā)光層與所述p型導(dǎo)通層 之間可包含一電子阻擋層，一透明導(dǎo)電層位于所述發(fā)光區(qū)域上，一 n型電極位于n型導(dǎo)通層 上，一 P型電極位于所述透明導(dǎo)電層上，最后一保護(hù)層覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域并暴露出該P(yáng)型 電極，或是覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域及所述突出結(jié)構(gòu)并暴露出所述P型電極及n型電極。所述突出結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光區(qū)域之間間隔一溝槽，所述溝槽的寬度介于0. 1至 10 li m之間。所述突出結(jié)構(gòu)的側(cè)面為一傾斜面，該傾斜面的切面可為梯形或是三角形。所述傾斜面的傾斜角度范圍介于45° 90°之間。所述傾傾斜角度范圍介于65° 80°之間。所述突出結(jié)構(gòu)的高度介于p型導(dǎo)通層及n型導(dǎo)通層之間，其寬度介于0. 1至10 y m 之間。另外，本發(fā)明也提供一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，包含 提供一基板，形成一發(fā)光結(jié)構(gòu)于所述基板上，蝕刻所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以形成一發(fā)光區(qū)域、一元件 切割平臺(tái)以及一突出結(jié)構(gòu)位于所述元件切割平臺(tái)上，所述突出結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光區(qū)域之間間 隔一溝槽并圍繞于所述發(fā)光區(qū)域。所述基板與所述n型導(dǎo)通層之間可包含形成一層緩沖層，所述發(fā)光層與所述p型 導(dǎo)通層之間可包含形成一層電子阻擋層，一透明導(dǎo)電層形成于所述發(fā)光區(qū)域上。一 n型電 極形成于n型歐姆接觸層上，一 p型電極形成于所述透明導(dǎo)電層上。最后一保護(hù)層覆蓋于 所述發(fā)光區(qū)域并暴露出該P(yáng)型電極，或是覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域及所述突出結(jié)構(gòu)并暴露出所 述P型電極及n型電極。上述的結(jié)構(gòu)可讓光線除了直接由p型導(dǎo)通層的方向向外射出，也可從內(nèi)部經(jīng)由反 射或折射后而自突出結(jié)構(gòu)向外射出。所述突出結(jié)構(gòu)以圍繞方式位于發(fā)光區(qū)域周圍可增加光 線經(jīng)過的可能性，進(jìn)而減少內(nèi)部能量的損耗，有效提高光取出率效益。


圖1為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)；圖2為本發(fā)明單一突出結(jié)構(gòu)的同面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖；圖3 (a)至圖3(g)為圖2A到A'的截面的各步驟結(jié)構(gòu)形成示意圖；圖4為本發(fā)明多個(gè)突出結(jié)構(gòu)的同面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖；圖5為圖4B到B'的截面的示意圖；圖6(a)為本發(fā)明突出結(jié)構(gòu)放大圖；圖6(b)為本發(fā)明突出結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明單一突出結(jié)構(gòu)的雙面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖8為圖7C到C'的截面的示意圖；圖9為本發(fā)明多個(gè)突出結(jié)構(gòu)的雙面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖；圖10為圖9D到D'的截面的示意圖；圖11(a)至圖11(e)為多個(gè)突出結(jié)構(gòu)的分離式同面電極形式半導(dǎo)體光電元件各步 驟結(jié)構(gòu)形成示意圖；圖12為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)單獨(dú)的半導(dǎo)體光電元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光光場圖；圖13為本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)中傾斜角度及圍繞在發(fā)光區(qū)域數(shù)目與光增益的關(guān)系 圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下101基板102緩沖層
103GaN層104n型導(dǎo)通層
105發(fā)光層106電子阻擋層
107P型導(dǎo)通層109發(fā)光結(jié)構(gòu)
110發(fā)光區(qū)域101基板
111Ilia 111b 111c突出結(jié)構(gòu)
112透明導(dǎo)電層113 113a 113b 113c溝槽114p 型電極115116保護(hù)層117118突出結(jié)構(gòu)高度119120傾斜角度A121導(dǎo)電材料層122123隙縫124125突出結(jié)構(gòu)切面126127金屬層128129第二表面
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在此所探討的方向?yàn)橐环N能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件及其制造 方法。為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本 發(fā)明的實(shí)施并未限定于半導(dǎo)體光電元件工藝的領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的特殊細(xì)節(jié)。另一 方面，眾所周知的組成或步驟并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。本發(fā)明 的較佳實(shí)施例會(huì)詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地實(shí)施在 其他的實(shí)施例中，且本發(fā)明的范圍不受限定，其以之后的權(quán)利要求為準(zhǔn)。本發(fā)明利用半導(dǎo)體光電結(jié)構(gòu)經(jīng)外延后，通過蝕刻過程形成一突出結(jié)構(gòu)與一發(fā)光區(qū) 域。所述的突出結(jié)構(gòu)及發(fā)光區(qū)域之間間隔一溝槽，且所述的突出結(jié)構(gòu)圍繞于該發(fā)光區(qū)域周 圍。因?yàn)楣饩€是無方向性的，當(dāng)發(fā)光區(qū)域的發(fā)光層產(chǎn)生光線后，光線除了從P型導(dǎo)通層方向 射出外，同時(shí)也會(huì)朝內(nèi)部方向或側(cè)邊方向射出。隨著光線從內(nèi)部經(jīng)由反射或折射后而自突 出結(jié)構(gòu)向外射出，除了增加半導(dǎo)體光電元件的亮度以外，并提高半導(dǎo)體光電元件的光取出
n型電極 溝槽的寬度 突出結(jié)構(gòu)寬度
柱狀結(jié)構(gòu) 元件切割平臺(tái) 突出結(jié)構(gòu)表面 第一表面效益。從本發(fā)明的手段中，本發(fā)明提供一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié) 構(gòu)，包含一基板，一發(fā)光區(qū)域，一突出結(jié)構(gòu)，其中所述突出結(jié)構(gòu)位于一元件切割平臺(tái)上并與 所述發(fā)光區(qū)域間隔一溝槽，以及圍繞于所述發(fā)光區(qū)域周圍。所述發(fā)光區(qū)域包含一 n型導(dǎo)通層位于所述基板上，一發(fā)光層位于所述n型導(dǎo)通層 上，一 P型導(dǎo)通層位于所述發(fā)光層上。所述基板與所述n型導(dǎo)通層之間可包含一緩沖層。所述發(fā)光層與所述p型導(dǎo)通層 之間可包含一電子阻擋層。一透明導(dǎo)電層位于所述發(fā)光區(qū)域上。一n型電極位于n型導(dǎo)通 層上。一P型電極位于所述透明導(dǎo)電層上。最后一保護(hù)層覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域并暴露出該 P型電極，或是覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域及所述突出結(jié)構(gòu)并暴露出所述P型電極及n型電極。所述基板可為藍(lán)寶石(A1203)基板、碳化硅(SiC)基板、鋁酸鋰基板(LiA102)、鎵 酸鋰基板(LiGa02)、硅(Si)基板、氮化鎵(GaN)基板、氧化鋅(ZnO)基板、氧化鋁鋅基板 (AlZnO)、砷化鎵(GaAs)基板、磷化鎵(GaP)基板、銻化鎵基板(GaSb)、磷化銦(InP)基板、 砷化銦(InAs)基板或硒化鋅(ZnSe)基板。所述緩沖層可為氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁(A1N)、或是InxGai_xN/ InyGai_yN超晶格結(jié)構(gòu)；其中x興y。所述n型導(dǎo)通層包含摻質(zhì)為硅(Si)，p型導(dǎo)通層包含摻質(zhì)為鎂(Mg)。所述透明導(dǎo)電層可為鎳金合金(Ni/Au)、氧化銦錫(Indium Tin Oxide ； I TO)、氧化 銦鋅(Indium Zinc Oxide ;IZ0)、氧化銦鎢(Indium Tungsten Oxide ;IW0)或是氧化銦鎵 (Indium Gallium Oxide ；IG0)o一 n型電極電性連接所述n型導(dǎo)通層，一 p型電極電性連接所述P型導(dǎo)通層。所述保護(hù)層可為二氧化硅(Si02)或氮化硅(Si3N4)。所述突出結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光區(qū)域之間間隔一溝槽而且所述多突出結(jié)構(gòu)之間間隔一 溝槽，所述溝槽的寬度介于0. 1至10 iim之間。所述突出結(jié)構(gòu)的側(cè)面為一傾斜面，其傾斜面的傾斜角度范圍介于45° 90°之 間，其較佳傾斜角度范圍范圍介于65° 80°之間。其切面可為梯形或是三角形。所述突出結(jié)構(gòu)的高度介于p型導(dǎo)通層及n型導(dǎo)通層之間，其寬度介于0. 1至10 y m 之間。另外，本發(fā)明提供能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法。包含提供一 基板。形成一發(fā)光結(jié)構(gòu)于所述基板上。蝕刻所述發(fā)光結(jié)構(gòu)以形成一發(fā)光區(qū)域、一元件切割 平臺(tái)以及一突出結(jié)構(gòu)位于所述元件切割平臺(tái)上。所述突出結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光區(qū)域之間間隔一 溝槽并圍繞于所述發(fā)光區(qū)域。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含一 n型導(dǎo)通層位于該基板上，一發(fā)光層位于該n型導(dǎo)通層上，一 P型導(dǎo)通層位于該發(fā)光層上。所述基板與所述n型導(dǎo)通層之間可包含形成一層緩沖層。所述發(fā)光層與所述p型 導(dǎo)通層之間可包含一電子阻擋層。一透明導(dǎo)電層形成于所述發(fā)光區(qū)域上。一n型電極形成 于n型導(dǎo)通層上，一 p型電極形成于所述透明導(dǎo)電層上。最后一保護(hù)層覆蓋于所述發(fā)光區(qū) 域并暴露出該P(yáng)型電極，或是覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域及所述突出結(jié)構(gòu)并暴露出所述P型電極 及n型電極。
上述的實(shí)施內(nèi)容，將搭配附圖與各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與各步驟的形成方式。本發(fā)明提供一種能夠提高光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖2，顯示本 發(fā)明單一突出結(jié)構(gòu)的同面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖。其發(fā)光區(qū)域110上形成一 P型 電極114，在所述發(fā)光區(qū)域110旁邊形成一 η型電極115。一突出結(jié)構(gòu)111位于元件切割平 臺(tái)124上，與所述發(fā)光區(qū)域110及所述η型電極115之間間隔一溝槽113，并圍繞于所述發(fā) 光區(qū)域110與所述η型電極115周圍。接下來，請(qǐng)參考圖3(a)至圖3(g)，為圖2Α到A'的 截面的各步驟結(jié)構(gòu)形成示意圖。圖3(a)所示，進(jìn)行基板101表面的凈化處理。提供一基板101，例如藍(lán)寶石 (Al2O3)基板、碳化硅(SiC)基板、鋁酸鋰基板(LiAlO2)、鎵酸鋰基板(LiGaO2)、硅(Si)基板、 氮化鎵(GaN)基板、氧化鋅(ZnO)基板、氧化鋁鋅基板(AlZnO)、砷化鎵(GaAs)基板、磷化鎵 (GaP)基板、銻化鎵基板(GaSb)、磷化銦(InP)基板、砷化銦(InAs)基板或硒化鋅(ZnSe)基 板。將基材表面進(jìn)行清洗。例如于充滿氫氣的環(huán)境中以1200°C溫度進(jìn)行熱清洗(thermal cleaning)。再通入氨氣與三族元素的有機(jī)金屬先驅(qū)物(precursor)?？梢圆捎娩X、鎵 或銦的有機(jī)金屬化合物作為該有機(jī)金屬先驅(qū)物，例如三甲基鋁(trimethylaluminum ； TMA1)或是三乙基鋁(triethylaluminum ;TEA1)、三甲基鎵(trimethylgalIiaum ；TMGa), 三乙基鎵(triethylgalliaum;TEGa)、三甲基銦(trimethylindium ;TMIn)及三乙基銦 (triethylindium ；TEIn)等。圖3(b)所示，于所述基板101上形成一緩沖層102。由于晶格結(jié)構(gòu)與晶格常 數(shù)是另一項(xiàng)選擇外延基板的重要依據(jù)。若基板與外延層之間晶格常數(shù)差異過大，往往需 要先形成一緩沖層才可以得到較佳的外延品質(zhì)。所述緩沖層102形成的方式是以化學(xué) 氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition ；CVD) 例如有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD ； Metal Organic Chemical Vapor Deposition)機(jī)臺(tái)或是分子束夕卜延(MBE ;Molecular Beam Epitaxy)機(jī)臺(tái)，以相對(duì)于后續(xù)正常外延溫度較低的環(huán)境長晶。例如氮化鋁鎵銦的一 般長晶溫度約在800 1400°C之間，而緩沖層的長晶溫度約在250 700°C之間。當(dāng)使用 有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法時(shí)，氮的先驅(qū)物可以是NH3或是N2,鎵的先驅(qū)物可以是三甲基鎵 (trimethylgalIium ；TMGa)或是三乙基鎵(triethylgallium ；TEGa)，鋁的先驅(qū)物可以是三 甲基鋁(trimethylaluminum ；TMA1)或是三乙基鋁(triethylaluminum ；TEA1)，而銦的先驅(qū) 物可以是三甲基銦(trimethylindium ;TMIn)或是三乙基銦(triethylindium ;TEIn)。反 應(yīng)室的壓力可以是低壓或是常壓。緩沖層102可為氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化 鋁(A1N)、或是InxGai_xN/InyGai_yN超晶格結(jié)構(gòu)，其中氮化鋁(AlN)為TG公司申請(qǐng)的緩沖層 專利，氮化鋁鎵(AlGaN)為日亞化學(xué)公司申請(qǐng)的緩沖層專利，而InxGai_xN/InyGai_yN超晶格 結(jié)構(gòu)為先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司所申請(qǐng)的緩沖層專利。有關(guān)于形成InxGai_xN/InyGai_yN超 晶格結(jié)構(gòu)的技術(shù)，可以參閱先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司的專利申請(qǐng)?zhí)岚福袊_(tái)灣專利申 請(qǐng)?zhí)?096104378。圖3(c)所示，完成緩沖層102后，于緩沖層102上外延形成一發(fā)光結(jié)構(gòu)109。為提 升發(fā)光結(jié)構(gòu)的外延晶格的成長品質(zhì)，可先形成一無摻雜的氮化鎵層(GaN) 103或是氮化鋁 鎵層(AlGaN)在緩沖層102上。形成一無參雜氮化物層103后，摻雜四族的原子以形成η 型導(dǎo)通層104。在本實(shí)施例中是硅原子(Si)，而硅的先驅(qū)物在有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積機(jī)臺(tái)中可以是硅甲烷(SiH4)或是硅乙烷(Si2H6)。η型導(dǎo)通層104的形成方式依序由高濃度摻 雜硅原子(Si)的氮化鎵層(GaN)或是氮化鋁鎵層(AlGaN)至低濃度摻雜硅原子(Si)的氮 化鎵層或是氮化鋁鎵層(AlGaN)。高濃度摻雜硅原子(Si)的氮化鎵層(GaN)或是氮化鋁鎵 層(AlGaN)可以提供η型電極之間較佳的導(dǎo)電效果。接著是形成一發(fā)光層105在η型導(dǎo)通層上。其中發(fā)光層105可以是單異質(zhì)結(jié)構(gòu)、 雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱層或是多重量子阱層結(jié)構(gòu)。目前多采用多重量子阱層結(jié)構(gòu)，也就是 多重量子阱層/阻擋層的結(jié)構(gòu)。量子阱層可以使用氮化銦鎵(InGaN)，而阻擋層可以使 用氮化鋁鎵(AlGaN)等的三元結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用四元結(jié)構(gòu)，也就是使用氮化鋁鎵銦 (AlxInyGa1^yN)同時(shí)作為量子阱層以及阻擋層。其中調(diào)整鋁與銦的比例使得氮化鋁鎵銦晶 格的能階可以分別成為高能階的阻擋層與低能階的量子阱層。發(fā)光層105可以摻雜η型或 是P型的摻雜子(dopant)，可以是同時(shí)摻雜η型與ρ型的摻雜子，也可以完全不摻雜。并 且，可以是量子阱層摻雜而阻擋層不摻雜、量子阱層不摻雜而阻擋層摻雜、量子阱層與阻擋 層都摻雜或是量子阱層與阻擋層都不摻雜。再者，也可以在量子阱層的部分區(qū)域進(jìn)行高濃 度的摻雜(delta doping)。之后，在發(fā)光層105上形成一 ρ型導(dǎo)通的電子阻擋層106。ρ型導(dǎo)通的電子阻擋層 106包括第一種III-V族半導(dǎo)體層，以及第二種III-V族半導(dǎo)體層。這兩種m-V族半導(dǎo)體 層的能隙不同，且具有周期性地重復(fù)沉積在上述發(fā)光層105上，前周期性地重復(fù)沉積動(dòng)作 可形成能障較高的電子阻擋層(能障高于有源發(fā)光層的能障)，用以阻擋過多電子(e_)溢 流發(fā)光層105。所述第一種III-V族半導(dǎo)體層可為氮化鋁銦鎵(AlxInyGai_x_yN)層，所述第 二種III-V族半導(dǎo)體層可為氮化鋁銦鎵(AluInvGai_u_vN)層。其中，0<x彡1，0彡y<l， x+y彡1，0彡u < 1，0彡ν彡1以及u+v彡1。當(dāng)χ = u時(shí)，y乒ν。另外，所述III-V族 半導(dǎo)體層也可為氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵 (InGaN)、氮化鋁銦(AlInN)。最后，摻雜二族的原子以形成ρ型導(dǎo)通層107于電子阻擋層106上。在本實(shí)施例 中是鎂原子。而鎂的先驅(qū)物在有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積機(jī)臺(tái)中可以是CP2Mg。ρ型導(dǎo)通層107 的形成方式依序由低濃度摻雜鎂原子(Mg)的氮化鎵層(GaN)或是氮化鋁鎵層(AlGaN)至 高濃度摻雜鎂原子(Mg)的氮化鎵層或是氮化鋁鎵層(AlGaN)。高濃度摻雜鎂原子(Mg)的 氮化鎵層(GaN)或是氮化鋁鎵層可以提供ρ型電極之間較佳的導(dǎo)電效果。如圖3(d)所示，在完成外延后，通過光致抗蝕劑自旋涂布機(jī)以離心力將光 致抗蝕劑全面涂布于發(fā)光結(jié)構(gòu)109的表面上方以形成光致抗蝕劑膜。再以光刻法 (Photolithography)將光致抗蝕劑膜圖案化而形成掩模，使得預(yù)計(jì)蝕刻部分顯露。再以電 感式等離子體蝕刻系統(tǒng)(Inductively coupled plasma etcher ;ICP)蝕刻出發(fā)光區(qū)域110、 突出結(jié)構(gòu)111、元件切割平臺(tái)124及暴露出η型導(dǎo)通層104，最后再去光致抗蝕劑。所述突 出結(jié)構(gòu)111位于所述元件切割平臺(tái)124上，與所述發(fā)光區(qū)域110間隔一溝槽113，以及圍繞 于該發(fā)光區(qū)域110周圍。若為多個(gè)突出結(jié)構(gòu)則多個(gè)突出結(jié)構(gòu)111之間單獨(dú)間隔一溝槽113 以及平行方式圍繞于該發(fā)光區(qū)域110。關(guān)于突出結(jié)構(gòu)111的結(jié)構(gòu)特性做進(jìn)一步說明。請(qǐng)參考圖6(a)，顯示突出結(jié)構(gòu)放大 圖。所述突出結(jié)構(gòu)111與發(fā)光區(qū)域110之間以及多個(gè)突出結(jié)構(gòu)之間的溝槽寬度117介于 0.1至IOym之間。突出結(jié)構(gòu)的寬度119介于0. 1至10 μ m之間。突出結(jié)構(gòu)的高度118介于P型導(dǎo)通層及η型導(dǎo)通層之間。請(qǐng)參考圖6(b)，顯示突出結(jié)構(gòu)示意圖所示。突出結(jié)構(gòu)的 側(cè)面為一傾斜面，且其傾斜角度為角度“Α”120范圍介于45° 90°之間，其較佳范圍介于 65° 80°之間。突出結(jié)構(gòu)切面125為梯形或是三角形。 圖3(e)所示，蝕刻出發(fā)光區(qū)域110及突出結(jié)構(gòu)111后，接著形成一透明導(dǎo)電層 112于所述的發(fā)光區(qū)域110上方。所述透明導(dǎo)電層112必須要有高穿透率和高導(dǎo)電特性， 可以透光且使電流均勻分散。一般以蒸鍍，濺鍍等物理氣相沉積法形成透明導(dǎo)電層112于 發(fā)光區(qū)域110上。其材料可為鎳金合金(Ni/Au)、氧化銦錫(Indium Tin Oxide ；ΙΤ0)、氧化 銦鋅(Indium Zinc Oxide ;ΙΖ0)、氧化銦鎢(Indium Tungsten Oxide ; I WO)或是氧化銦鎵 (Indium Gallium Oxide ；IGO)。圖3(f)所示，形成一 ρ型電極114于透明導(dǎo)電層112上以電性連接ρ型導(dǎo)通層 107，以及形成一 η型電極115電性連接于η型導(dǎo)通層104上。所述ρ型電極114的材料可 為鎳金合金(Ni/Au)、鉬金合金(Pt/Au)、鎢(W)、鉻金合金(Cr/Au)或鈀(Pd)。所述η型電 極115的材料可為Ti/Al/Ti/Au (鈦/鋁/鈦/金)、鉻金合金(Cr/Au)或Pd/Au (鉛/金)。圖3(g)所示，最后形成一保護(hù)層116。所述保護(hù)層116可覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110 并暴露出P型電極114、覆蓋于該發(fā)光區(qū)域110及該突出結(jié)構(gòu)111并暴露出該ρ型電極114， 或是覆蓋于該發(fā)光區(qū)域110及該突出結(jié)構(gòu)111并暴露出ρ型電極114及η型電極115。所 述保護(hù)層116保護(hù)發(fā)光區(qū)域110不易受到外界污染或干擾而導(dǎo)致受損。所述保護(hù)層116的 材料可為二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)可多個(gè)平行地圍繞于發(fā)光區(qū)域。請(qǐng)參考圖4，顯示本發(fā)明多個(gè)突 出結(jié)構(gòu)的同面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖。其中包含一發(fā)光區(qū)域110上形成一 P型電 極114，所述發(fā)光區(qū)域110旁邊形成一 η型電極115。多個(gè)突出結(jié)構(gòu)111位于η型電極115 位于η型導(dǎo)通層104上及所述發(fā)光區(qū)域110旁邊。多個(gè)突出結(jié)構(gòu)111a、Illb及Illc位于 元件切割平臺(tái)124上。所述突出結(jié)構(gòu)Illa及所述發(fā)光區(qū)域110之間間隔一溝槽113a。突 出結(jié)構(gòu)之間間隔著多個(gè)溝槽113b及113c。其以平行方式圍繞著所述發(fā)光區(qū)域110及所述 η型電極115。突出結(jié)構(gòu)的數(shù)目并無限定，一保護(hù)層116覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110及多個(gè)突 出結(jié)構(gòu)IllaUllb及Illc上方，暴露所述ρ型電極114及η型電極115，或是所述保護(hù)層 116僅覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110上暴露所述ρ型電極114。一般商業(yè)上以使用藍(lán)寶石(Al2O3)基板為主，但因藍(lán)寶石基板有導(dǎo)電性不佳及不 易散熱等缺點(diǎn)，可能降低半導(dǎo)體光電元件的信賴度(Reliability)。為減少所述的因素影響 半導(dǎo)體光電元件的信賴度，本發(fā)明人也采用碳化硅(SiC)基板、硅(Si)基板、氮化鎵(GaN) 基板、砷化鎵(GaAs)基板、磷化鎵(GaP)基板、銻化鎵基板(GaSb)、磷化銦(InP)基板、砷化 銦(InAs)基板或硒化鋅(ZnSe)基板等具有導(dǎo)電性以及散熱性較佳等特性的基板，形成雙 面電極形式的半導(dǎo)體光電元件結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參考圖7，顯示本發(fā)明單一突出結(jié)構(gòu)的雙面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖。一 發(fā)光區(qū)域110上形成一 P型電極114。一突出結(jié)構(gòu)111位于元件切割平臺(tái)124上，與所述發(fā) 光區(qū)域110之間間隔一溝槽113，并圍繞于所述發(fā)光區(qū)域110周圍。接下來，請(qǐng)參考圖8，為 圖7C到C'的截面的示意圖。一發(fā)光區(qū)域110上形成一透明導(dǎo)電層112。一 ρ型電極114 位于所述透明導(dǎo)電層112上。一突出結(jié)構(gòu)111位于元件切割平臺(tái)124上，與所述發(fā)光區(qū)域 110之間間隔一溝槽113，并圍繞于所述發(fā)光區(qū)域110周圍。一 η型電極115位于基板101下方。另外，所述雙面電極形式半導(dǎo)體光電元件也可為多個(gè)突出結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖9，顯示 本發(fā)明多個(gè)突出結(jié)構(gòu)的雙面電極形式半導(dǎo)體光電元件俯視圖。其中包含一發(fā)光區(qū)域110上 形成一 P型電極114。多個(gè)突出結(jié)構(gòu)111位于元件切割平臺(tái)124上。第一突出結(jié)構(gòu)Illa與 所述發(fā)光區(qū)域110之間間隔一溝槽113a。所述第一突出結(jié)構(gòu)Illa及第二突出結(jié)構(gòu)Illb之 間間隔一溝槽113b與第二突出結(jié)構(gòu)Illb及第三突出結(jié)構(gòu)Illc之間間隔一溝槽113c。所 述多個(gè)突出結(jié)構(gòu)111平行并圍繞于所述發(fā)光區(qū)域110周圍。接下來，請(qǐng)參考圖10，為圖9D 到D'的截面的示意圖。從本截面圖中可以清楚看出一發(fā)光區(qū)域110上方形成一透明導(dǎo)電 層112。一 ρ型電極114位于所述透明導(dǎo)電層112上方。多個(gè)突出結(jié)構(gòu)IllaUllb及Illc 位于元件切割平臺(tái)124上。所述突出結(jié)構(gòu)Illa及所述發(fā)光區(qū)域110之間間隔一溝槽113a， 突出結(jié)構(gòu)之間間隔著多個(gè)溝槽113b及113c，其以平行方式圍繞著所述發(fā)光區(qū)域110。突出 結(jié)構(gòu)的數(shù)目并無限定。一保護(hù)層116覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110及多個(gè)突出結(jié)構(gòu)11 la、11 Ib 及11 Ic上方，暴露所述ρ型電極114，或是所述保護(hù)層116僅覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110上暴 露所述P型電極114。一 η型電極位于所述基板101下方。另外，在半導(dǎo)體的外延制造過程中，由于半導(dǎo)體層與異質(zhì)基板之間的晶格常數(shù)與 熱膨脹系數(shù)的差異，容易造成半導(dǎo)體于外延過程中產(chǎn)生穿透錯(cuò)位與熱應(yīng)力的問題。因此，本 發(fā)明的另一種制造方法即以半導(dǎo)體分離的技術(shù)降低所述的問題，并增加本發(fā)明的光電元件 的穩(wěn)定性。下述幾種半導(dǎo)體分離的技術(shù)為先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司的專利申請(qǐng)?zhí)岚?。先?jīng) 由基板與發(fā)光結(jié)構(gòu)分離后，再以蝕刻工藝形成發(fā)光區(qū)域與突出結(jié)構(gòu)。(本部分的圖示步驟 即為圖11(a)至圖11(e)，將由蝕刻步驟開始說明，而半導(dǎo)體分離的技術(shù)將不在本說明書贅 述)第一種半導(dǎo)體分離的方法為成長一第一三族氮化合物半導(dǎo)體層于一暫時(shí)基板的 表面，以光刻蝕刻工藝圖案化所述第一三族氮化合物半導(dǎo)體層。形成一第二三族氮化合物 半導(dǎo)體層于所述已圖案化的第一三族氮化合物半導(dǎo)體層上。形成一導(dǎo)電材料層于所述第 二三族氮化合物半導(dǎo)體層，以及自所述第一三族氮化合物半導(dǎo)體層分離以得到第二三族氮 化合物半導(dǎo)體層及導(dǎo)電材料層的組合體。關(guān)于本第一種半導(dǎo)體分離的步驟的詳細(xì)的內(nèi)容 與形成方式，可以參閱先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司的專利申請(qǐng)?zhí)岚福袊_(tái)灣專利申請(qǐng)?zhí)?097107609。第二種半導(dǎo)體分離的方法為成長一第一三族氮化合物半導(dǎo)體層于一原始基板的 表面。形成一外延阻斷層于所述第一三族氮化合物半導(dǎo)體層。成長一第二三族氮化合物半 導(dǎo)體層于所述外延阻斷層及無覆蓋的所述第一三族氮化合物半導(dǎo)體層上。移除所述外延阻 斷層。成長一第三三族氮化合物半導(dǎo)體層于所述第二三族氮化合物半導(dǎo)體層上。沉積一導(dǎo) 電材料層于所述第三三族氮化合物半導(dǎo)體層上，以及將所述第三三族氮化合物半導(dǎo)體層及 其上結(jié)構(gòu)自所述第二三族氮化合物半導(dǎo)體層分離。關(guān)于本第二種半導(dǎo)體分離的方法的詳細(xì) 的內(nèi)容與形成方式，可以參閱先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司的專利申請(qǐng)?zhí)岚?，中國臺(tái)灣專利 申請(qǐng)?zhí)?097115512。第三種半導(dǎo)體分離的方法為首先，配置一掩模于一基板上，并退火此一掩模以形成多個(gè)掩模部，再通過多個(gè)掩模部間的空隙將基板蝕刻出多個(gè)柱體，最后再分離掩模與基板，即可形成一具有柱陣列的基板，其中上述的多個(gè)柱體即構(gòu)成上述的柱陣列。隨后通過此 一柱陣列進(jìn)行外延生長一半導(dǎo)體層，并對(duì)柱陣列進(jìn)行濕蝕刻以分離此一半導(dǎo)體層與基板， 借此以取得一獨(dú)立式(free-standing)的塊材或薄膜。關(guān)于本第三種半導(dǎo)體分離的方法的 詳細(xì)的內(nèi)容與形成方式，可以參閱先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司的專利申請(qǐng)?zhí)岚?，中國臺(tái)灣 專利申請(qǐng)?zhí)?97117099。本發(fā)明以第二種半導(dǎo)體分離的方法后續(xù)工藝為例繼而說明。請(qǐng)參考圖11(a)所 示，以電鍍或復(fù)合電鍍方式形成于一導(dǎo)電材料層121于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)109的第一表面128 上。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)109與所述導(dǎo)電材料121之間包含一層金屬層127。然后再分離所述基 板101與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)109，使得暴露出相對(duì)于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)109第一表面128的第二表面 129。所述導(dǎo)電材料可為銅(Cu)、鎳(Ni)或是鎢銅合金(CuW)。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包含η型導(dǎo) 通層104、發(fā)光層105、電子阻擋層106、ρ型導(dǎo)通層107。其中ρ型導(dǎo)通層107為所述發(fā)光 結(jié)構(gòu)109的第一表面128，相對(duì)于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)109第一表面的第二表面129為η型導(dǎo)通層 104。
請(qǐng)參考圖11(b)所示，通過光致抗蝕劑自旋涂布機(jī)以離心力將光致抗蝕劑劑全面 涂布于發(fā)光結(jié)構(gòu)的表面上方以形成光致抗蝕劑膜。再以光刻法(Photolithography)將光 致抗蝕劑膜圖案化而形成光掩模，使得預(yù)計(jì)蝕刻部分顯露。再以電感式等離子體蝕刻系統(tǒng) (Inductively coupled plasma etcher ； I CP)蝕刻出一發(fā)光區(qū)域 110、多個(gè)突出結(jié)構(gòu) Ilia、 Illb以及111c、溝槽113a、113b以及113b、一元件切割平臺(tái)124并暴露出η型導(dǎo)通層104。 同時(shí)也分隔出每個(gè)單位裸片，以利后續(xù)的切割。最后再去光致抗蝕劑。所述突出結(jié)構(gòu)Illa 與所述發(fā)光區(qū)域110間隔一溝槽113a。突出結(jié)構(gòu)IllaUllb以及Illc之間間隔著多個(gè)溝 槽113b及113c，其以平行方式圍繞著所述發(fā)光區(qū)域110，突出結(jié)構(gòu)的數(shù)目并無限定。關(guān)于突出結(jié)構(gòu)111的要求仍與所述同面電極形式以及雙面電極形式相同。請(qǐng)參考 圖6(a)，顯示突出結(jié)構(gòu)放大圖。所述突出結(jié)構(gòu)111與發(fā)光區(qū)域110之間以及多個(gè)突出結(jié)構(gòu) 之間的溝槽寬度117介于0. 1至IOym之間。突出結(jié)構(gòu)的寬度119介于0. 1至10 μ m之間。 突出結(jié)構(gòu)的高度118介于ρ型導(dǎo)通層及η型導(dǎo)通層之間。請(qǐng)參考圖6 (b)，顯示突出結(jié)構(gòu)示 意圖。突出結(jié)構(gòu)的側(cè)面為一傾斜面，且其傾斜角度120范圍介于45° 90°之間，其較佳 范圍介于65° 80°之間。突出結(jié)構(gòu)切面125為梯形或是三角形。請(qǐng)參考圖11 (c)所示，蝕刻完成后，接著形成一透明導(dǎo)電層112于所述的發(fā)光區(qū)域 110上方。所述透明導(dǎo)電層112必須要有高穿透率和高導(dǎo)電特性，可以透光且使電流均勻分 散。一般以蒸鍍，濺鍍等物理氣相沉積法形成透明導(dǎo)電層112于發(fā)光區(qū)域110上，其材料可 為鎳金合金(Ni/Au)、氧化銦錫(Indium Tin Oxide ；ΙΤ0)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide ； ΙΖ0)、氧化銦鎢(Indium Tungsten Oxide ；IW0)或是氧化銦鎵(Indium Gallium Oxide ； I GO)。請(qǐng)參照?qǐng)D11(d)所示，形成一 η型電極115于透明導(dǎo)電層112上以電性連接η型 導(dǎo)通層104，所述η型電極115可為Ti/Al/Ti/Au (鈦/鋁/鈦/金)、鉻金合金(Cr/Au)或 Pd/Au(鉛/金)。請(qǐng)參考圖11(e)所示，最后形成一保護(hù)層116可覆蓋于所述發(fā)光區(qū)域110，并暴露 出η型電極115或是覆蓋于該發(fā)光區(qū)域110及該突出結(jié)構(gòu)IllaUllb以及111c，并暴露出 該η型電極115，以保護(hù)發(fā)光區(qū)域110不易受到外界污染或干擾而導(dǎo)致受損。該保護(hù)層116的材料可為二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。依上述的結(jié)構(gòu)及制造方法，本發(fā)明人執(zhí)行兩項(xiàng)測試，一項(xiàng)測試為本發(fā)明與現(xiàn)有技 術(shù)美國專利公開號(hào)碼US 2007/0228393的結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)光強(qiáng)度的比較。圖12為本發(fā)明與現(xiàn) 有技術(shù)單獨(dú)的半導(dǎo)體光電元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光光場圖，黑色點(diǎn)代表本發(fā)明，白色點(diǎn)代表現(xiàn)有技 術(shù)。因此，可以清楚比較出本發(fā)明的發(fā)光范圍大于現(xiàn)有技術(shù)，這表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可得到的 發(fā)光強(qiáng)度大于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)且比現(xiàn)有技術(shù)多5%以上的 發(fā)光強(qiáng)度。另一項(xiàng)測試為本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)的數(shù)量及傾斜角度探討。本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)圍繞 在發(fā)光區(qū)域的周圍。由于光線無方向性，當(dāng)光的方向主要從P型導(dǎo)通層方向射出外，某些光 線則以反射或折射方式從突出結(jié)構(gòu)射出。請(qǐng)參考圖13，為本發(fā)明的突出結(jié)構(gòu)中傾斜角度及 圍繞在發(fā)光區(qū)域數(shù)目與光增益的關(guān)系圖。其中可以明顯看出當(dāng)突出結(jié)構(gòu)圍繞發(fā)光區(qū)域的個(gè) 數(shù)增加時(shí)，其光增益有增加的趨勢。再者觀察角度變化，突出結(jié)構(gòu)圍繞在發(fā)光區(qū)域的數(shù)目為 一時(shí)，以傾斜角度“A”為60°所得到的光增益比原來無突出結(jié)構(gòu)的發(fā)光結(jié)構(gòu)高出6%，為所 有角度中光增益最高。突出結(jié)構(gòu)圍繞在發(fā)光區(qū)域的數(shù)目為二以上，傾斜角度“A”為70°所 得到的光增益為所有角度中最高。故，從所述關(guān)系圖中可以發(fā)現(xiàn)，突出結(jié)構(gòu)圍繞在發(fā)光區(qū)域 數(shù)目為四以上且突出結(jié)構(gòu)的傾斜角度“A”為70°，其光的增益比例比原來無突出結(jié)構(gòu)的發(fā) 光結(jié)構(gòu)可高出15%以上。很顯然的，由上述兩項(xiàng)測試得到一個(gè)正向結(jié)果，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可有效達(dá)到提升光 取出率，進(jìn)而減少內(nèi)部能量的消耗。顯然地，依照上面實(shí)施例中的描述，本發(fā)明可能有許多的修正與差異。因此需要在 其附加的權(quán)利要求項(xiàng)的范圍內(nèi)加以理解，除了上述詳細(xì)的描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在 其他的實(shí)施例中實(shí)施。上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的專利范 圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所附權(quán)利 要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，包含一基板；一發(fā)光區(qū)域，包含一n型導(dǎo)通層，位于該基板上；一發(fā)光層，位于該n型導(dǎo)通層上；一p型導(dǎo)通層，位于該發(fā)光層上；第一突出結(jié)構(gòu)，與該發(fā)光區(qū)域間隔一溝槽，以及圍繞于該發(fā)光區(qū)域周圍。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，其中還包含第 二突出結(jié)構(gòu)、第三突出結(jié)構(gòu)及第四突出結(jié)構(gòu)，該突出結(jié)構(gòu)之間間隔為一溝槽以及平行圍繞 于該發(fā)光區(qū)域，且所述該溝槽的寬度介于0. 1至10 μ m之間。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，其中該突出結(jié) 構(gòu)的側(cè)面包含一傾斜面，且該突出結(jié)構(gòu)的切面可為梯形或是三角形。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，其中該傾斜面 的傾斜角度范圍介于45° 90°之間，較佳范圍介于65° 80°之間。
5.依據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的結(jié)構(gòu)，其中該突出結(jié) 構(gòu)的高度介于P型導(dǎo)通層及η型導(dǎo)通層之間，且該突出結(jié)構(gòu)的寬度介于0. 1 μ m至10 μ m之 間。
6.一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，包含 提供一基板；形成一發(fā)光結(jié)構(gòu)在該基板上，該發(fā)光結(jié)構(gòu)依序包含 一 η型導(dǎo)通層，位于該基板上； 一發(fā)光層，位于該η型導(dǎo)通層上； 一 P型導(dǎo)通層，位于該發(fā)光層上；蝕刻該發(fā)光結(jié)構(gòu)的周圍以形成一發(fā)光區(qū)域以及第一突出結(jié)構(gòu)圍繞于該發(fā)光區(qū)域。
7.依據(jù)權(quán)利要求6所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，其中還包 含第二突出結(jié)構(gòu)、第三突出結(jié)構(gòu)及第四突出結(jié)構(gòu)，該突出結(jié)構(gòu)之間間隔為一溝槽以及平行 圍繞于該發(fā)光區(qū)域，且所述該溝槽的寬度介于0. 1至10 μ m之間。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，其中該突 出結(jié)構(gòu)的側(cè)面包含一傾斜面，且該突出結(jié)構(gòu)的切面可為梯形或是三角形。
9.依據(jù)權(quán)利要求7所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，其中該傾 斜面的傾斜角度范圍介于45° 90°之間，較佳范圍介于65° 80°之間。
10.依據(jù)權(quán)利要求7所述的能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件的制造方法，其中該 突出結(jié)構(gòu)的高度介于P型導(dǎo)通層及η型導(dǎo)通層之間，且該突出結(jié)構(gòu)的寬度介于0. 1 μ m至 10 μ m之間。
全文摘要
一種能夠提升光取出率的半導(dǎo)體光電元件及其制造方法，該光電元件包含一基板，一發(fā)光區(qū)域，至少一個(gè)突出結(jié)構(gòu)，其中的突出結(jié)構(gòu)位于一元件切割平臺(tái)上并與所述發(fā)光區(qū)域間隔一溝槽，以及圍繞于所述發(fā)光區(qū)域周圍，所述發(fā)光區(qū)域包含一n型導(dǎo)通層位于該基板上，一發(fā)光層位于該n型導(dǎo)通層上，一p型導(dǎo)通層位于該發(fā)光層上。上述的結(jié)構(gòu)可讓光線除了直接由p型導(dǎo)通層的方向向外射出，也可從內(nèi)部經(jīng)由反射或折射后而自突出結(jié)構(gòu)向外射出；所述突出結(jié)構(gòu)以圍繞方式位于發(fā)光區(qū)域周圍可增加光線經(jīng)過的可能性，進(jìn)而減少內(nèi)部能量的損耗，有效提高光取出率效益。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101840968SQ20091011956
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者葉穎超, 吳芃逸, 林文禹, 涂博閔, 詹世雄, 馬志邦, 黃世晟 申請(qǐng)人:先進(jìn)開發(fā)光電股份有限公司