[发明专利]一种半导体发光元件及发光装置

说明书

一种半导体发光元件，包括：半导体发光序列，半导体发光序列包括第一导电类型半导体层、发光层和第二导电类型半导体层；电绝缘层覆盖第二导电类型半导体层一侧部分区域形成电绝缘区域，第二导电类型半导体层一侧未被覆盖的部分区域为电接触区域，第二导电类型半导体层中包括含氟区域。其中电绝缘层为氟化物，氟化物的氟离子通过高温扩散进入第二导电类型半导体层中形成含氟区域，含氟区域至少形成在第一电极的主焊盘电极下方的第二导电类型半导体层中，能够提高局部方块电阻，改善在第一电极的主焊盘电极下方的第二导电类型半导体层中的电流分散情况，促进电流向远离第一电极的主焊盘电极的周围区域横向扩散，从而提高光均匀分散性。

技术领域

本发明涉及LED发光元件。

背景技术

目前LED发光元件，已经广泛运用于照明、显示、交通信号、数据存储、医疗设备等多个领域的设备上。LED发光元件的光效的影响因素很多，其中除了外延结构的内量子效率，还包括衬底的散热性、出光侧的出光效率等等。

为了改善衬底的散热性，一方面，可置换外延生长衬底成为更高热传导的基板，因为硅或碳化硅或金属基板的热导率较砷化镓高，目前商业化的方法是采用键合工艺，实现衬底转移至硅或碳化硅或金属基板。但经过衬底转移后，N型外延层反转向上，需要在N型GaAs外延层上设计接触层及电极层，这样会造成电极遮光的问题。

另外一方面，为了改善出光效率，可设置金属反射层。其中金属反射层与低折射率的电绝缘层组合使用对于反射效果的改善会更加明显。目前半导体序列的折射率为2.5~3.0左右，在金属反射层与半导体序列之间通常设置一低于半导体序列折射率的透明电绝缘层，自半导体序列辐射的光线会在低折射率的电绝缘层与半导体序列的界面处发生大角度全反射返回至半导体序列，小角度的光线会继续穿过电绝缘层至金属反射层进行反射返回半导体序列，并从半导体序列的出光侧出光。因此，绝缘层的透明度以及折射率值为反射效果的主要影响因素。较佳的，目前使用的电绝缘层的折射率通常为低于2.0，主要使用氮化硅、氧化硅、氟化镁、氟化钙等至少之一种。其中氟化物如氟化钙、氟化镁由于具有更低折射率，低于1.5，并且具有高透光率，因此使用该类氟化物能够更显著地提高出光效率。

发明内容

基于本发明的目的，本发明提供如下一种半导体发光元件，包括：

半导体发光序列，半导体发光序列包括第一导电类型半导体层、发光层和第二导电类型半导体层；

电绝缘层覆盖第二导电类型半导体层一侧部分区域形成电绝缘区域，第二导电类型半导体层一侧未被覆盖的部分区域为电接触区域，

其特征在于：第二导电类型半导体层中包括含氟区域。

优选的，所述含氟区域位于第二导电类型半导体层和绝缘层之间的界面处，并延伸至第二导电类型半导体层中。

优选的，所述电绝缘层为氟化物。

优选的，所述的含氟区域为电绝缘层的氟元素扩散形成。

优选的，第二导电类型半导体层中含氟区域的厚度为1~1000nm，更优选的，所述的含氟区域的厚度为10~100nm。

优选的，所述的含氟区域的含氟元素浓度介于1E17~1E21/cm³。

优选的，所述的第二导电类型半导体层包括电流扩展层，含氟区域位于电流扩展层与电绝缘层的界面处，并延伸至第二导电类型半导体层的电流扩展层中。

优选的，所述的电流扩展层为GaP或GaAs或AlGaInP。

优选的，所述含氟区域的厚度不高于电流扩展层的厚度。

优选的，所述含氟区域的厚度高于电流扩展层的厚度。

优选的，所述含氟区域与横向周围区域为同质区。