发光单元及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种发光单元及一种电子装置，其中，该电子装置包含：一发光单元，包含：一第一半导体层；一主动层，设置于该第一半导体层上；一第二半导体层，设置于该主动层上；以及一第一保护层，设置于该第二半导体层上，其中，该第一保护层包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。

Luminescent Unit and Electronic Device

The invention relates to a light-emitting unit and an electronic device, in which the electronic device comprises a light-emitting unit comprising a first semiconductor layer, an active layer arranged on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer arranged on the active layer, and a first protective layer arranged on the second semiconductor layer, in which the first protective layer comprises oxygen and nitrogen. And a group composed of at least one element selected free aluminium, gallium, indium, and silicon.

【技术实现步骤摘要】
发光单元及电子装置
本专利技术关于一种发光单元及使用其的电子装置。
技术介绍
随着显示器相关技术的不断进步，所有显示设备均朝着小巧、轻薄的方向发展。薄型显示器的应用很多，大部分日常使用的电子产品，例如手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、以及电视都采用这种显示面板。于此，用于显示设备的一种发光源可以是发光二极管。尽管发光二极管的发展日渐成熟，许多厂商仍希望提供一种具有改善芯片可靠性或增强光提取效率的发光二极管。因此，期望提供一种发光单元及使用其的电子装置，其具有改善发光二极管的芯片可靠性或增强光提取效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种电子装置，包含：一发光单元，包含一第一半导体层；一主动层，设置于该第一半导体层上；一第二半导体层，设置于该主动层上；以及一第一保护层，设置于该第二半导体层上，其中，该第一保护层包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。本专利技术亦提供一种发光单元，包含：一第一半导体层；一主动层，设置于该第一半导体层上；一第二半导体层，设置于该主动层上；以及一第一保护层，设置于该第二半导体层上，其中，该第一保护层包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。由以下详细描述并结合附图时，本专利技术的其他新颖特征将变得更加明显。附图说明图1为根据本专利技术的实施例1的发光单元的剖面图。图2A为根据本专利技术的实施例1的发光单元的第二半导体层和第一保护层中氮和氧原子的百分比图。图2B为根据本专利技术的另一实施例的图1中区域R1所示的放大图。图2C为根据本专利技术的另一实施例的图1中区域R2所示的放大图。图3为根据本专利技术的实施例2的发光单元的剖面图。图4为根据本专利技术的实施例3的发光单元的剖面图。图5为根据本专利技术的实施例4的发光单元的剖面图。图6为根据本专利技术的实施例5的发光单元的剖面图。图7为根据本专利技术的实施例6的电子装置的剖面图。图8为根据本专利技术的实施例7的电子装置的剖面图。图9为根据本专利技术的实施例8的发光单元的剖面图。图10为根据本专利技术的实施例9的发光单元的剖面图。图11为根据本专利技术的实施例10的发光单元的剖面图。图12为根据本专利技术的实施例11的发光单元的剖面图。【符号说明】具体实施方式配合附图，以下实施例清楚地表现出本专利技术的上述和其他
技术实现思路
、特征和/或效果。通过具体的实施例说明，将会使本领域技术人员进一步了解本专利技术所采用的技术手段和效果，以达到上述目的。此外，在此揭露的内容应当易于理解，且可以被本领域的技术人员实施，在不背离本专利技术的概念下，所有相等的变化或修饰应被权利要求所涵盖。再者，说明书与权利要求中所叙述的序数例如“第一”、“第二”等用词，仅旨在描述权利要求的组件，并不意味或代表该组件的执行次序，也不代表某一组件与另一组件之间或是制造方法的步骤之间的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一组件得以和另一具有相同命名的组件能区分开。此外，本说明书和权利要求所述例如“之上”、“上方”或“上”的用语，不仅可表示与另一组件直接接触，而且也可表示与另一组件非直接接触。相似地，本说明书和权利要求所述例如“之下”或“下方”的序数，不仅可表示与另一组件直接接触，而且也可表示与另一组件非直接接触。另外，本专利技术不同实施例中的特征可以混合形成另一实施例。再者，当本专利技术界定一数值介于一第一数值至一第二数值的范围时，该数值包括该第一数值、该第二数值、或该第一数值及该第二数值间的任一数值。实施例1图1为本实施例的发光单元的剖面图。本实施例的发光单元包含：一第一半导体层11；一主动层12，设置于第一半导体层11上；一第二半导体层13，设置于主动层12上；以及一第一保护层14，设置于第二半导体层13上，其中，第一保护层14包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。本实施例的发光单元可以是发光二极管。发光单元的尺寸可以介于0.1μm(微米)至100μm，其被称为微-发光二极管(micro-LED)；或介于100μm至300μm，其被称为毫-发光二极管(mini-LED)；或大于300μm的一般尺寸发光二极管(LED)。发光单元的主动层12作为量子井(quantumwell)层，主动层12的材料可以是有机材料或无机材料，且主动层12可以为具有量子点材料。第一半导体层11的材料可以是P-型半导体或N-型半导体，第二半导体层13的材料可以是N-型半导体或P-型半导体，且第二半导体层13的材料与第一半导体层11的材料相反(P-N配对)。由于第二半导体层13容易被损坏，第一保护层14设置于第二半导体层13上，以避免第二半导体层13的损坏，因此可以进一步改善发光单元的可靠性。此外，本实施例的发光单元为顶侧发光(向上发光)的发光单元。尽管第一保护层14设置于第二半导体层13和一层(图未示)之间，第一保护层14的折射率介于第二半导体层13的折射率与该层的折射率之间，以降低全反射的发生。在此，第一半导体层11、主动层12以及第二半导体层13的主要材料可以是氮化镓(GaN)或适合用于发光二极管的其他半导体材料。考虑到第二半导体层13与第一保护层14之间的晶格匹配，用于第一保护层14的材料可以包含氧、氮以及至少一元素选自由铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、和硅(Si)所组成的群组，例如第一保护层14的材料可以包含氧、氮及镓，或是第一保护层14的材料可以包含氧、氮及硅。在一态样中，第二半导体层13的材料为GaN，且第一保护层14的材料为GaOxNv。GaN的折射率为2.5，且GaOxNv的折射率介于1.8至2.5之间。因此，第二半导体层13与第一保护层14之间的折射率差小于第二半导体层13与设置于第一保护层14和第二半导体层13之上的该层(图未示)之间的折射率差，并且因此可以减少全反射发生。图2A为显示出发光单元的第二半导体层13和第一保护层14中氮和氧原子的百分比的图。如图1和图2A所示，在本实施例中，第二半导体层13和第一保护层14可以通过以下测量程序来区分。在此，在第二半导体层13和第一保护层14中的原子百分比可以通过能量分散光谱(EnergyDispersiveSpectroscopy，EDS)、二次离子质谱(Secondary-ionmassspectrometry，SIMS)、X-射线光电子光谱(X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS)或其他适合的设备来检测。在本专利技术中，元素含量表示在测量区域或测量点处，目标元素原子与全部测量元素的原子的原子百分比(atomicpercentage，at％)或比例。例如，氮含量或氮原子百分比表示在测量区域或测量点处，氮原子与全部测量元素的原子的百分比或比例。首先，测量该第二半导体层13的中心C处的氮含量，并将在中心C处所获得的氮含量定义为100％。接着，基于在中心C处所获得的氮含量，定义出氮含量为90％的点，然后，测量在此点的氧含量。可以发现氧和氮两者都存在于此点，且此点位于第一保护层14中。如图2A所示，邻近于第二半导体层13处，第一保护层14具有一第一氧原子百分比以及一第一氮原子百分比，且第一氧原子百分比小于第一氮原子百分比。此外，如图1所示，第一保护层14具有一第一顶表面141，其为一粗糙表面。在此，在形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子装置，其特征在于，包含：一发光单元，包含：一第一半导体层；一主动层，设置于该第一半导体层上；一第二半导体层，设置于该主动层上；以及一第一保护层，设置于该第二半导体层上，其中，该第一保护层包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。

【技术特征摘要】
2017.12.01 US 15/829,3951.一种电子装置，其特征在于，包含：一发光单元，包含：一第一半导体层；一主动层，设置于该第一半导体层上；一第二半导体层，设置于该主动层上；以及一第一保护层，设置于该第二半导体层上，其中，该第一保护层包含氧、氮以及至少一元素选自由铝、镓、铟、和硅所组成的群组。2.如权利要求1所述的电子装置，其中，于邻近该第二半导体层处，该第一保护层具有一第一氧原子百分比和一第一氮原子百分比，且该第一氧原子百分比小于该第一氮原子百分比。3.如权利要求1所述的电子装置，其中，该第一保护层具有一第一顶表面，该第一半导体层具有一第二顶表面，该第一顶表面具有一第一粗糙度，该第二顶表面具有一第二粗糙度，且该第一粗糙度大于该第二粗糙度。4.如权利要求1所述的电子装置，其中，该发光单元更包含一第二保护层，设置于该第一保护层上，该第一保护层具有一第一顶表面，该第二保护层具有一第三顶表面，该第一顶表面具有一第一粗糙度，该第三顶表面具有一第三粗糙度，且该第一粗糙度大于该第三粗糙度。5.如权利要求2所述的电子装置，其中，该发光单元更包含一第二保护层，设置于该第一保护层上，该第二保护层具有一第二氧原子百分比，且该第一氧原子百分比小于该第二氧原子百分比。6.如权利要求2所述的电子装置，其中，该发光单元更包含一第二保护层，设置于该第一保护层上，该第二保护层具有一第二氮原子百分比，且该第一氮原子百分比小于该第二氮原子百分比。7.如权利要求1所述的电子装置，其中，该发光单元更包含一第一电极和一第二电极，该第一电极与该第二半导体层电性连接，且该第二电极与该第一半导体层电性连接。8.如权利要求7所述的电子装置，其中，该第一电极和该第二电极设置于该第一半导体层下方，一通孔贯穿该第一半导体层和该主动层，且至少一部分的该第一电极设置于该通孔中。9.如权利要求8所述的电子装置，其中，一部分的该通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉源，李冠锋，蔡宗翰，林小郎，乐瑞仁，
申请(专利权)人：群创光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71