[发明专利]光电元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电元件，特别涉及一种具有磁性构件以产生磁场的光电元件。

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。由于发光二极管属于冷发光，具有耗电量低、元件寿命长、反应速度快等优点，再加上体积小容易制成极小或阵列式元件的特性，因此近年来随着技术不断地进步，其应用范围涵盖了电脑或家电产品的指示灯、液晶显示装置的背光源乃至交通标志或是车用指示灯。

图1为一种已知的发光二极管元件1的侧视示意图。发光二极管元件1包括基板11、N型半导体层12、多重量子阱层13、P型半导体层14、透光导电层15、第一电极16及第二电极17。在发光二极管元件1中，上述元件是由基板11往上一层一层堆叠而成，并沿Y轴方向生长。而多重量子阱层13作为主要发光区往往仅有数十或数百纳米的厚度。当电流从第二电极17(正极)流向第一电极16(负极)时，会具有沿X、Y、Z轴方向的速度分量(图1仅示V_X、V_Y的速度分量)，且载流子会很快地通过主要发光区，而无法长时间停留在主要发光区做有效的复合并产生光子，因而造成发光二极管元件1的发光效能不佳。

因此，如何提供一种光电元件通过改变载流子在光电元件中的运动路径而提升光电元件的发光效能或发电效能，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种光电元件通过改变载流子在光电元件中的运动路径而提升光电元件的发光效能。

为达上述目的，依据本发明的一种光电元件包括光电叠层以及磁性构件。磁性构件设置于光电叠层内或相邻设置于光电叠层并产生磁场。

在实施例中，光电元件可为发光二极管元件，通过磁性构件所产生的磁场，可使发光二极管元件提升发光效能。

在实施例中，磁性构件可位于光电叠层之下或之上。如此皆可产生通过光电叠层的磁场以延长载流子在光电叠层内的运动路径。

在实施例中，光电叠层具有基板及外延层，外延层设置于基板之上，光电叠层还具有电流扩散层设置于外延层之上，磁性构件埋设于电流扩散层内，且磁性构件产生通过光电叠层的磁场以延长载流子在光电叠层内的运动路径。

在实施例中，光电叠层具有基板及外延层，外延层设置于基板之上，外延层具有至少一凹槽以使该外延层形成平台，磁性构件位于外延层的凹槽内。例如磁性构件可包括两磁性层，这些磁性层分别位于外延层的平台的两侧并紧邻外延层的多重量子阱层，以产生穿过光电叠层的磁场，以延长载流子在光电叠层内的运动路径。此外，在此实施例中，磁性构件的高度可不超过平台的高度以避免造成遮光。

在实施例中，光电叠层具有基板及外延层，外延层设置于基板之上，光电叠层还具有第一电极及第二电极，第一电极设置于外延层的凹槽内，第二电极设置于外延层之上，磁性构件位于第二电极与外延层之间，以产生穿过光电叠层的磁场，以延长载流子在光电叠层内的运动路径。

在实施例中，磁性构件与第二电极至少部分重叠，通过使磁性构件与第二电极具有重叠的部分，可减少两者所造成的遮光量。

在实施例中，磁性构件包括铁、钴、镍、锰、或其他磁性材料，另外，磁性构件还可包括高反射材料，以作为反射层之用。

在实施例中，磁性构件可呈长条状、多点状、或不连续分布状，通过不同形状或分布的磁性构件，可产生不同强度或方向的电场，以对载流子产生不同的延长效应，进而增加磁性构件的应用性。

为达上述目的，本发明的一种光电元件包括光电叠层以及磁性构件。光电叠层具有基板及外延层，外延层设置于基板之上，外延层具有至少一凹槽以使外延层形成平台。磁性构件位于外延层的凹槽，产生磁场通过光电叠层。

为达上述目的，本发明的一种光电元件包括光电叠层以及磁性构件。光电叠层具有基板及外延层，外延层设置于基板之上，光电叠层还具有第一电极及第二电极，第一电极设置于外延层的凹槽内，第二电极设置于外延层之上。磁性构件设置于光电叠层内，并位于第二电极与外延层之间，产生磁场通过光电叠层。

承上所述，本发明的光电元件通过磁性构件的设置，磁性构件可产生通过光电叠层的磁场，进而使光电叠层内的运动中的载流子受到霍尔效应(Hall effect)而改变其运动路径而提升光电效能。例如对发光二极管而言，利用霍尔效应使光电叠层的运动载流子产生作用，改变其运动方向，进而延长载流子的运动路径而达到电流扩散目的、或增加载流子停留在主要发光区的时间而增加载流子复合发光的机会，而提升发光效能。

附图说明