[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光电元件及其制造方法，且特别是有关于一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

半导体发光元件，例如发光二极管，是利用半导体材料所制作而成的元件，为一种可将电能转换为光能的微细固态光源。由于，此类半导体发光元件不但体积小，更具有驱动电压低、反应速率快、耐震、寿命长等特性，且又可配合各式应用设备轻、薄、短、小之需求，因而已成为日常生活中相当普及的光电元件。

目前，相当常见的一种增加发光二极管的光输出的方法，是通过提高发光二极管的光取出率。增加发光二极管的光取出效率的方法大致有下列几种。第一种是利用直接蚀刻发光二极管表面，来粗糙化表面，藉以达到提高发光二极管的光取出效率的效果。在表面糙化的方式中，通常是通过掩膜来保护表面的局部区域，再进行湿式或干式蚀刻，来达到表面糙化的目的。但，表面糙化的方式，表面糙化的均匀度不佳。第二种则是利用蚀刻方式来改变发光二极管的外型。但是，第二种方式的制程较为繁复，因此制程良率不佳。第三种则是通过设置反射镜面的方式。然而，利用第三种方式所制造的发光二极管通常会面临电性品质不佳，以及反射镜面与磊晶层的附着力不佳的问题，严重影响发光二极管的操作效能与产品可靠度，更会导致发光二极管的寿命缩减。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种发光二极管，具有由导电分散式布拉格反射(Distributed Bragg Reflector；DBR)结构与导电反射层所组成的反射结构，因此不仅具有导电性，更可提高反射率，进而可提高发光二极管的光取出率。

本发明的另一目的是在提供一种发光二极管的制造方法，其是在发光磊晶结构上形成由数层透明导电层所组成的导电分散式布拉格反射结构。由于透明导电层与发光磊晶结构之间具有极佳的欧姆接触特性与附着性，因此不仅可提高发光二极管的光取出率与电性品质，更可提升制程良率与元件可靠度。

根据本发明的上述目的，提出一种发光二极管，至少包括：一导电基板，具有相对的第一表面以及第二表面；一反射结构，至少包括：一导电反射层接合在导电基板的第一表面上；以及一导电分散式布拉格反射结构叠设在导电反射层上；一发光磊晶结构设于反射结构上；一第一电极设于部分的发光磊晶结构上；以及一第二电极接合于导电基板的第二表面。

依照本发明一较佳实施例，上述导电反射层是金属反射层。

根据本发明的目的，提出一种发光二极管，至少包括：一透明基板；一发光磊晶结构至少包括：一第一电性半导体层位于透明基板上；一主动层位于第一电性半导体层的第一部分上，并暴露出第一电性半导体层第二部分；以及一第二电性半导体层位于主动层上，其中第一电性半导体层与第二电性半导体层具有不同电性；一反射结构至少包括：一导电分散式布拉格反射结构设于第二电性半导体层上；以及一导电反射层叠设在导电分散式布拉格反射结构上；一第二电性电极设于反射结构上；以及一第一电性电极设于第一电性半导体层的该第二部分上。

依照本发明一较佳实施例，上述透明基板的材料是选自于由蓝宝石(Sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、氮化铝(AlN)以及氮化镓(GaN)所组成的一族群。

根据本发明的目的，另外提出一种发光二极管的制造方法，至少包括：提供一成长基板；形成一发光磊晶结构于成长基板上；形成一反射结构于发光磊晶结构上，其中反射结构至少包括：一导电分散式布拉格反射结构位于发光磊晶结构上；以及一导电反射层位于导电分散式布拉格反射结构上；接合一导电基板与导电反射层，其中导电基板具有相对的第一表面与第二表面，且导电基板的第一表面与导电反射层接合；移除该成长基板，以暴露出发光磊晶结构；以及形成一第一电极与一第二电极分别位于部分的发光磊晶结构与导电基板的第二表面。

依照本发明一较佳实施例，上述的导电分散式布拉格反射结构至少包括：一第一低折射系数透明导电层位于发光磊晶结构上；一高折射系数透明导电层叠设在第一低折射系数透明导电层上；以及一第二低折射系数透明导电层叠设在该高折射系数透明导电层上。