[实用新型]一种半导体发光元件

说明书

本实用新型公开一种半导体发光元件，其包括半导体垒晶叠层，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层和位于第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的活性层；电介质层，位于所述第一导电型半导体层的远离活性层的一侧，所述电介质层具有多个贯通的开口；金属层，位于所述电介质层的远离第一导电型半导体层的一侧，所述金属层通过所述电介质层的多个开口与第一导电型半导体层进行电性连接；其特征在于，所述电介质层的多个贯通的开口为环形的。本实用新型的电介质层采用环形开口设计，可在保证电流导通和注入的基础上，兼顾镜面反射的效果，从而提升半导体发光元件的发光亮度，提升发光效率。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体发光元件，属于半导体光电子器件与技术领域。

背景技术

发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。近年来，LED已在日常生活中得到广泛应用，例如照明、信号显示、背光源、车灯和大屏幕显示等领域，同时这些应用也对LED的亮度、发光效率提出了更高的要求。

现有的发光二极管包括水平类型和垂直类型。垂直类型的发光二极管通过把半导体垒晶叠层转移到其它的基板如硅、碳化硅或金属基板上，并移除原始外延生长的衬底的工艺获得，相较于水平类型，可以有效改善外延生长衬底带来的吸光、电流拥挤或散热性差的技术问题。衬底的转移一般采用键合工艺，键合主要通过金属-金属高温高压键合，即在半导体垒晶叠层一侧与基板之间形成金属键合层。半导体垒晶叠层的另一侧提供出光侧，出光侧配置有一打线电极提供电流的注入或流出，半导体垒晶叠层的下方的基板提供电流的流出或流入，由此形成电流垂直经过半导体垒晶叠层的发光二极管。

为了提高出光效率，通常会在金属键合层的一侧设计金属反射层与电介质层形成ODR反射结构，将金属键合层一侧的出光反射至出光侧，提高出光效率。若第一导电型半导体层的远离活性层的一侧为整层电介质层，则无法形成电性导通。常见的方法为通过电介质层开口与第一导电型半导体层形成电性连接。常见的电介质层开口设计为圆形开口，如图1a所示，电介质层的开孔比例高，与第一导电型半导体层接触的面积大，电流容易导通和扩展，但同时ODR镜面面积减小，LED亮度会降低；反之，如图1b所示，电介质层的开孔比例低，与第一导电型半导体层接触的面积小，电流的导通和扩展受到限制，电压会升高，但ODR镜面面积增大，ODR反射结构的反射效率提升，从而LED的发光亮度会增加。

发明内容

为了解决以上的问题，本实用新型通过电介质层的环形开口设计，可在保证电流导通和注入的基础上，兼顾镜面反射的效果，从而提升半导体发光元件的发光亮度，提升发光效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种半导体发光元件，其包括：半导体垒晶叠层，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层和位于第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的活性层；电介质层，位于所述第一导电型半导体层的远离活性层的一侧，所述电介质层具有多个贯通的开口；金属层，位于所述电介质层的远离第一导电型半导体层的一侧，所述金属层通过所述电介质层的多个开口与第一导电型半导体层进行电性连接；其特征在于，所述电介质层的多个贯通的开口为环形的。

优选地，所述电介质层的环形开口为圆形、方形或者不规则形状的。

优选地，所述电介质层的环形开口的宽度为0~15um，环形开口的外径尺寸为3~30um，环形开口的面积占整个电介质层面积的比例为10%~95%。

优选地，所述的电介质层为至少一层，为氮化物、氧化物或氟化物至少的一种材料组成。

优选地，所述的金属层至少包括金属反射层。

更优选地，所述的金属反射层可以由包含Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一种金属或者合金形成。