[发明专利]发光二极管装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及于一种发光二极管装置及其制造方法。

背景技术

发光二极管(light-emitting diode，LED)是一种由半导体材料制作而成的发光元件。由于发光二极管具有体积小、发热量低、耗电量低、没有辐射、不含水银、寿命长、反应速度快及可靠度高等优点。因此，近年来随着技术不断地进步，其应用范围涵盖了信息、通讯、消费性电子、汽车、照明以及交通号志。

然而，目前的发光二极管仍存在有发光效率不佳以及亮度偏低的问题。其中造成发光效率不佳的原因，乃是因由发光二极管所发射的光线为全方向性，而并非单一对焦于某处的光束。

为解决发光二极管的发光效率不佳的问题，已知通过改变发光二极管的表面结构或是其基本结构来达成。请参照图1，已知的一种发光二极管装置1由基板11、第一半导体层12、发光层13、第二半导体层14、透明导电层15以及多个微通道16所组成。发光二极管装置1将传统的发光二极管结构，以干式蚀刻或是湿式蚀刻而形成多个微通道16，期使发光二极管装置1的发光效率提高。

请参照图2，已知的另一种发光二极管装置2由基板21、外延叠层22、保护层23以及多电极24所组成。发光二极管装置2在保护层23的出光面形成粗化表面，以期降低在出光面的全反射现象，使得发光效率提高。

请参照图3，已知的又一种发光二极管装置3的发光层31则通过反应离子蚀刻(RIE)工艺，而形成一种高深宽比及次微米粗化的发光二极管表面，以期提高发光二极管装置3的发光效率。

承上所述，已知的解决方法虽然可以提高发光二极管装置的发光效率，然而，由于已知的三种发光二极管结构皆未考虑折射率匹配的问题，因而具有反射损失的缺陷。此外，受限半导体工艺技术，发光二极管装置2的粗化表面的尺寸仅能达到微米等级。

援因于此，如何提供一种能够具有折射率匹配及提高发光效率的发光二极管装置及其制造方法，实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种具有折射率匹配及可提高发光效率的发光二极管装置及其制造方法。

因此，为达上述目的，本发明提供一种发光二极管装置，其包括外延叠层及蚀刻阻挡层。其中，外延叠层依序具有第一半导体层、发光层及第二半导体层。蚀刻阻挡层与外延叠层连接，其具有多个镂空部。

另外，为达上述目的，本发明提供一种发光二极管的制造方法，其包括下列步骤：形成第一半导体层于基板上；形成发光层于第一半导体层上；形成第二半导体层于发光层上；移除部分的发光层及部分的第二半导体层，以暴露部分的第一半导体层；以及形成蚀刻阻挡层于第二半导体层上，其中蚀刻阻挡层及第二半导体层分别具有多个第一镂空部及多个第二镂空部。

承上所述，依据本发明的发光二极管装置及其制造方法，其通过具有这些镂空部的蚀刻阻挡层来避免因为外延叠层本身的折射率与空气差别过大而造成的全反射损失，并由此增加发光效率。

附图说明

图1、图2与图3为已知三种发光二极管装置的示意图。

图4为依据本发明第一实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图5A至图5F为搭配图4的各步骤示意图。

图6为依据本发明第二实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图7A至图7I为搭配图6的各步骤示意图。

图8为依据本发明第三实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图9A至图9J为搭配图8的各步骤示意图。

图10为依据本发明第四实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图11A至图11D为搭配图10的各步骤示意图。

图12为依据本发明第五实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图13A至图13H为搭配图12的各步骤示意图。

图14为依据本发明第六实施例的一种发光二极管装置的制造方法的流程图。

图15A至图15I为搭配图14的各步骤示意图。

附图标记说明

1：发光二极管装置                 11：基板

12：第一半导体层                  13：发光层

14：第二半导体层                  15：透明导电层

16：微通道                        2：发光二极管装置

21：基板                          22：外延叠层