[发明专利]光电元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电元件及其制造方法。

背景技术

近年来，节能减碳的议题日益受到重视，发光二极管在背光及照明的应用领域更显重要，各种增加发光二极管光摘出效率的方法一一被提出。欲增进光摘出效率可以通过几个方式，其包括改善外延生长的品质，通过增加电子和空穴结合的机率，提升内部量子效率(IQE)。另一方面，发光二极管产生的光线若无法有效被取出，部分光线因全反射因素而局限在发光二极管内部来回反射或折射，最终被电极或发光层吸收，使亮度无法提升，因此使用表面粗化或改变结构的几何形状等，提升外部量子效率(EQE)。通过提升光摘出效率(LEE)，使发光二极管的亮度增高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种光电半导体元件，其具有促进光摘出效率的结构。

本发明一实施例的一种发光元件包括：基板，第一窗口层，形成于所述的基板，具有第一片电阻值、第一厚度及第一杂质浓度；第二窗口层，具有第二片电阻值、第二厚度及第二杂质浓度；半导体系统，形成于所述的第一窗口层及所述的第二窗口层之间；其中所述的第二窗口层和所述的半导体系统为不同的半导体材料；所述的第二片电阻值低于所述的第一片电阻值。

本发明一实施例的一种光电半导体元件包括：基板；金属层，具有金属元素，形成于所述的基板上；第一窗口层，包括所述的金属元素；透明导电层，形成于所述的金属层和所述的第一窗口层之间，其中于所述第一窗口层的所述金属元素的浓度小于1*10¹⁹cm^-3。

本发明一实施例的一种光电半导体元件包括：基板；n型窗口层，形成于所述的基板上；半导体系统，形成于所述的n型窗口层上；p型窗口层，形成于所述半导体系统上；其中，所述光电半导体元件在驱动电流密度介于0.1～0.32mA/mil²下，具70流明/瓦的发光效率，发出的光源介于琥珀色光和红光之间。

本发明一实施例的一种制造光电半导体元件的方法，包括以下步骤：提供基板；形成半导体系统于所述的基板上；形成窗口层在所述的半导体系统上；其中所述的窗口层和所述的半导体层由不同的半导体材料所构成；移除所述的窗口层，由此使所述的窗口层和所述的半导体层具有一个宽度差，所述的宽度差大于1微米。

附图说明

图1A～图1H分别为本发明光电半导体元件依本发明所披露的工艺方式，依每一个工艺步骤所对应的结构侧视剖面示意图；

图2为本发明光电半导体元件的实施例侧视剖面示意图；

图3为本发明光电半导体元件的实施例的SEM图；

图4本发明光电半导体元件的第一欧姆接触层的俯视图。

附图标记说明

10第一堆叠结构        101基板

102支撑基板           103支撑基板

111第一窗口层         112第二窗口层

120光电系统           121第一层

122转换单元           123第二层

130第一欧姆接触层     131电极

132指状电极           140第二欧姆接触层

141透明导电层         150反射层

160金属层             171第一衬垫

172第二衬垫           180钝化层

S1第一蚀刻平台        S2第二蚀刻平台

L1宽度差

具体实施方式

图1A至图1H分别为依本发明实施例的工艺方法于各步骤的对应结构示意图。请先参阅图1A，利用本发明所披露的光电半导体元件工艺方式，先提供基板101，基板101被当作生长基板，用以生长或承载光电系统120于其上。构成所述生长基板101的材料包括但不限于锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)、蓝宝石(sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氧化二铝锂(LiAlO₂)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)的一种或其组合。构成基板101的材料包括锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓(GaP)、蓝宝石(sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氧化二铝锂(LiAlO₂)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、玻璃、钻石(diamond)、CVD钻石、类钻碳(DLC)的一种或及其组合。