[发明专利]具有叠合透明电极的半导体发光装置

说明书

本申请是2007年4月9日提交的第200710091743.4号专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体发光装置，尤其涉及一种具有叠合透明电极的半导体发光装置。

背景技术

发光二极管(light emitting diode；LED)的结构设计中一个重要的课题是如何将来自于焊垫(bonding pad)的电流均匀地分散至p-n结(p-n junction)以获得良好的发光效率。已知技术，诸如：半导体窗户层、导电透光氧化物膜、与图案化电极等皆已被使用于提升电流分散效果。

GaP窗户层通常使用于AlGaInP系列的发光二极管。GaP的能隙(Eg)为2.26eV，对于红光、橘光、黄光、与部分绿光频谱呈现透明，且GaP为间接能隙半导体，较直接能隙半导体不会吸光。但GaP层需成长至足够厚度，例如：2μm～30μm，才能达到可接受的分散效果，而较厚的GaP窗户层通常呈现出较佳的电流分散效果。然而，成长愈厚的窗户层亦将耗费更多的工艺时间。

导电透光氧化物，诸如：氧化铟锡(ITO)、氧化镉锡(CTO)、与氧化铟(InO)等，亦使用于提高电流分散效果。以氧化铟锡为例，其对于500nm～800nm波长的光具有约90％的穿透率(transmittance)，其电阻率(resistivity)约为3×10-4Ω-cm，薄层电阻(sheet resistance)约为10Ω/□。一般而言，对于小型管芯，厚度介于0.1μm～1μm的氧化铟锡即可达到令人满意的电流分散效果。利用已知的半导体工艺技术，如：溅射法(sputtering)、电子束蒸镀法(electron beam evaporation)等方式可以在短时间内形成所需的厚度。然而，随着发光二极管管芯面积日益增大(如15mil×15mil以上)以及矩形管芯的发展，导电透光氧化物的电流分散能力也渐显不足。

图案化电极亦是另一种常用来提高电流分散效果的方法。此方法是将电极自接点向外延伸、p与n电极彼此交叉错合、或于接点周围形成点状、网状电极或其他图案以期电流可以透过此图案化电极均匀分散于至p-n结。为形成图案化电极，通常需要将电极材料覆盖于更多发光二极管之上表面。但是，图案化电极使用的材料通常为遮光金属，因此会大幅影响发光二极管的发光效率。

发明内容

本申请提供一种可以分散输入电流以提高发光效率的半导体发光装置。

在依本发明的实施例中，所披露的半导体发光装置包含基板、位于基板上方并具有远离基板之外表面的半导体外延层、位于外表面上方的第一透光导电层、及位于第一透光导电层的第一表面上方的第二透光导电层，其中第二透光导电层与第一透光导电层相接触的面积小于第一透光导电层第一表面的总面积。

优选地，第二透光导电层与第一透光导电层的表面面积比值不大于1/2。第一透光导电层与第二透光导电层的材料包含相同或近似的组成元素。半导体发光装置的面积不小于15mil×15mil。

在多个实施例中，第一透光导电层覆盖外表面的全部面积或部分面积。对于来自半导体外延层的光，第一透光导电层的穿透率大于第二透光导电层的穿透率。第一透光导电层的导电系数小于第二透光导电层的导电系数。第一透光导电层的厚度大于第二透光导电层的厚度。第二透光导电层包含多个彼此电连接的区段。

在另一实施例中，半导体发光装置还包含凹槽及一接触层，其中，凹槽自半导体外延层的表面凹陷至底面以暴露出半导体外延层中的层或半导体外延层中至少一层的部分，且自半导体外延层的第一侧延伸至相对于第一侧的第二侧，该接触层位于该凹槽内，并具有位于该底面上的延伸区段。在一个变形例中，第一透光导电层与第二透光导电层至少其一环绕该凹槽。此外，半导体发光装置更可包含与第二透光导电层电连接的接点。

在再一实施例中，半导体外延层包含第一型半导体层、第二型半导体层、及位于第一型半导体层与第二型半导体层间的发光层。

附图说明

图1A是显示依据本发明一个实施例的发光二极管的剖面图；

图1B是显示图1A的发光二极管的上视图；

图2是显示依据本发明另一实施例的发光二极管的剖面图；

图3A与3B是显示依据本发明一个实施例的透光导电层的配置图；

图4A与4B是显示依据本发明另一实施例的透光导电层的配置图；及

图5显示依据本发明又一实施例的透光导电层的配置图。

附图标记说明