[发明专利]半导体发光元件及其发光装置

说明书

本发明提供一种半导体发光元件及其发光装置，其中半导体发光元件，包括：透明衬底、透明键合层、半导体叠层；透明键合层介于透明衬底和半导体叠层之间；半导体叠层包括第一半导体叠层、发光层和第二半导体叠层；所述的透明衬底具有朝向半导体叠层的第一表面，所述的透明衬底的第一表面具有不平整结构；所述的半导体叠层具有朝向透明衬底的第一表面；所述的透明键合层包括第一键合层，所述第一键合层接触所述透明衬底的第一表面，并且所述的第一键合层的折射率低于透明衬底的折射率。利用透明键合层和透明衬底的优化设计，确保键合质量的同时提高半导体发光元件的光提取效率。

技术领域

本发明涉及具有透明键合层的半导体发光元件及其发光装置，属半导体光电子器件与技术领域。

背景技术

倒装发光二极管由于其免打线、无电极遮光、优良的散热等优点，是进一步提高发光二极管发光效率的有效技术手段。目前用来制作高功率高亮度红光及黄光LED的铝镓铟磷（AlGaInP）四元系材料，主要采用吸光的GaAs衬底材料，要想制作成高亮度的覆晶式LED芯片，需转移到透明衬底上，并且把光有效的萃取出来，提高外量子效率。

如图1所示的是现有的一种倒装发光元件的结构示意图。其包括倒装发光元件由上至下具有透明衬底001、透明键合层002、半导体叠层，半导体叠层包括由上至下的第一半导体层004、发光层005、第二半导体层006。透明衬底001和透明键合层002之间的界面是平整的，第一半导体层004和透明键合层006之间的界面是不平整的。通过第一半导体层004和透明键合层006之间的界面是不平整的设计，可有利于光有效的从半导体叠层中萃取出来，提高外量子效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体发光元件及其发光装置，利用透明键合层和透明衬底的优化设计，确保键合质量的同时提高半导体发光元件的光提取效率。

根据本发明的第一方面，提供一种半导体发光元件，包括：透明衬底、透明键合层、半导体叠层；透明键合层介于透明衬底和半导体叠层之间；半导体叠层包括第一半导体叠层、发光层和第二半导体叠层；所述的透明衬底具有朝向半导体叠层的第一表面，所述的透明衬底的第一表面具有不平整结构；所述的透明键合层包括第一键合层，所述第一键合层接触所述透明衬底的第一表面，并且所述的第一键合层的折射率低于透明衬底的折射率。

优选的，所述的透明键合层还包括第二键合层，第二键合层位于第一键合层与半导体叠层的第一表面之间，并且第二键合层接触第一键合层。

优选的，第二键合层和第一键合层为相同材料。

优选的，第一键合层和第二键合层为氧化硅层。

优选的，其中第一键合层和第二键合层的厚度分别介于1~4微米。

优选的，所述的透明衬底的第一表面的不平整结构的高度为0.1~3微米。

优选的，所述的半导体叠层具有朝向透明衬底的第一表面；所述的半导体叠层的第一表面具有不平整结构。

优选的，所述的第一半导体叠层的第一表面的不平整结构的高度为0.1~1微米。

优选的，所述的透明衬底的第一表面具有的不平整结构的高度大于所述半导体叠层的第一表面具有的不平整结构的高度。

优选的，所述的第一键合层的与第二键合层接触的表面相对于所述透明衬底的第一表面更平整。

优选的，所述的第二键合层的与第一键合层接触的表面相对于所述的透明衬底的第一表面更平整。