光电元件及其制造方法技术

本发明专利技术公开一光电元件，其包含：一半导体叠层，其中半导体叠层包含一第一半导体层，一发光层位于第一半导体层之上，及一第二半导体层位于发光层之上；一第一电极位于第二半导体层之上，其中第一电极还包含一反射层；以及一绝缘层形成于第二半导体层之上，且第一电极与绝缘层具有一间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电元件，尤其是涉及一种光电元件的电极设计。
技术介绍
发光二极管(light-emitting diode,LED)的发光原理是利用电子在n型半导体与p型半导体间移动的能量差，以光的形式将能量释放，这样的发光原理有别于白炽灯发热的发光原理，因此发光二极管被称为冷光源。此外，发光二极管具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，因此现今的照明市场对于发光二极管寄予厚望，将其视为新一代的照明工具，已逐渐取代传统光源，并且应用于各种领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等。图1A是现有的发光元件结构示意图，如图1A所示，现有的发光元件100，包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12，以及至少一电极14位于上述半导体叠层12上，其中上述的半导体叠层12由上而下至少包含一第一导电型半导体层120、一活性层122，以及一第二导电型半导体层124。图1B是现有的发光元件电极结构示意图，如图1B所示，现有的发光元件100’，包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12，以及至少一电极14位于上述半导体叠层12上，其中电极14可包含一反射电极141及一扩散阻障层142。但因为扩散阻障层142可能无法透光，而降低了发光元件100的出光效率。此外，上述的发光元件100还可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emitting apparatus)。图2为现有的发光装置结构示意图，如图2所示，一发光装置200包含一具有至少一电路202的次载体(sub-mount)20；至少一焊料(solder)22位于上述次载体20上，通过此焊料22将上述发光元件100黏结固定于次载体20上并使发光元件100的基板10与次载体20上的电路202形成电连接；以及，一电性连接结构24，以电性连接发光元件100的电极14与次载体20上的电路202；其中，上述的次载体20可以是导线架(lead frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate)，以方便发光装置200的电路规划并提高其散热效果。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开一光电元件，其包含：一半导体叠层，其中该半导体叠层包含一第一半导体层，一发光层位于该第一半导体层之上，及一第二半导体层位于该发光层之上；一第一电极位于该第二半导体层之上，其中该第一电极还包含一反射层；以及一绝缘层形成于该第二半导体层之上，且该第一电极与该绝缘层具有一间距。附图说明图1A-图1B为一结构图，显示一现有阵列发光二极管元件侧视结构图；图2为一示意图，显示一现有发光装置结构示意图；图3A-图3E为本专利技术实施例制造流程结构示意图；图4A至图4C绘示出一发光模块示意图；图5A-图5B绘示出一光源产生装置示意图；及图6是一灯泡示意图。具体实施方式本专利技术揭示一种发光元件及其制造方法，为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，请参照下列描述并配合图3A至图6的图示。图3A至图3E为本专利技术实施例制造流程结构示意图，如图3A所示，提供一基板30，接着形成一半导体外延叠层32于此基板30之上，其中半导体外延叠层32由下而上包含一第一导电型半导体层321、一活性层322，以及一第二导电型半导体层323。接着，形成一绝缘层34于半导体外延叠层32之上，且与第一导电型半导体层321的第一表面3211及第二导电型半导体层323的第一表面3231直接接触。之后，形成一图案化光致抗蚀剂层36于绝缘层34的第一表面34S之上，并裸露出部分的绝缘层第一表面34S。如图3B所示，通过上述图案化光致抗蚀剂层36对绝缘层34进行一蚀刻制作工艺，将部分的绝缘层34移除，且裸露出部分的第一导电型半导体层321的第一表面3211及第二导电型半导体层323的部分第一表面3231，以形成一第一绝缘层341于第一导电型半导体层321的部分第一表面3211之上，一第二绝缘层342于第二导电型半导体层323的部分第一表面3231之上，及一第三绝缘层343于第二导电型半导体层323的部分第一表面3231之上及第一导电型半导体层321的部分第一表面3211之上。在一实施例中，可通过图案化光致抗蚀剂层36对绝缘层34进行一侧蚀刻制作工艺，使得部分位于图案化光致抗蚀剂层36之下的绝缘层34也被蚀刻，亦即使部分上述第一绝缘层341及第二绝缘层342相对于图案化光致抗蚀剂层36具有一底切(undercut)形状。图案化光致抗蚀剂层36因此于投影于半导体外延叠层32表面的边缘会与第一绝缘层341及第二绝缘层342投影于半导体外延叠层32表面的边缘具有一间距G。在一实施例中，上述间距G可小于3μm。在一实施例中，上述侧蚀刻可为一湿式蚀刻。接着，如图3C所示，以物理气相沉积同时形成一第一金属层382、一第二金属层381及一暂时金属层383。其中第一金属层382形成于第二导电型半导体层323裸露出的部分第一表面3231之上；第二金属层381形成于第一导电型半导体层321裸露出的部分第一表面3211之上；及暂时金属层383形成于图案化光致抗蚀剂层36之上，并覆盖图案化光致抗蚀剂层36的上表面。在一实施例中，上述物理气相沉积可为真空蒸镀(Vacuum Evaporation)、溅镀(Sputtering)、电子束蒸镀（Electron Beam Evaporation）或离子镀(Ion Plating)。在一实施例中，因为图案化光致抗蚀剂层36具有一底切(undercut)形状，因此第一金属层382的侧壁不会与上述第一绝缘层341及第二绝缘层342的侧壁直接接触，且第二金属层381的侧壁不会与上述第一绝缘层341的侧壁直接接触。在一实施例中，第一金属层382可为一多个叠层，且可包含一反射层，此反射层的材料可选自反射率大于90%的材料。在一实施例中第一金属层中的反射层的材料可选自铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、铂(Pt)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钨(W)、锡(Sn)、或银(Ag)等金属材料。接着，如图3D所示，移除图案化光致抗蚀剂层36及其上的暂时金属层383。在一实施例中，如图3D所示，第二金属层381至第一导电型半导体层321的第一表面3211可具有一高度h1，而第一绝缘层341至第一导电型半导体层321的第一表面3211可具有一高度h2，通过本专利技术的上述制作工艺，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电元件，包含：半导体叠层，其中该半导体叠层包含第一半导体层，发光层位于该第一半导体层之上，及第二半导体层位于该发光层之上；第一电极，位于该第二半导体层之上，其中该第一电极还包含反射层；以及绝缘层，形成于该第二半导体层之上，且该第一电极与该绝缘层具有一间距。

【技术特征摘要】
1.一种光电元件，包含：
半导体叠层，其中该半导体叠层包含第一半导体层，发光层位于该第一
半导体层之上，及第二半导体层位于该发光层之上；
第一电极，位于该第二半导体层之上，其中该第一电极还包含反射层；
以及
绝缘层，形成于该第二半导体层之上，且该第一电极与该绝缘层具有一
间距。
2.如权利要求1所述的光电元件，其中该第一电极至该第二半导体层
具有一第一高度及该绝缘层至该第二半导体层具有一第二高度，且该第一高
度与该第二高度相近或该第一高度与该第二高度的差异小于1μm。
3.如权利要求1所述的光电元件，其中还包含第二电极，形成于该第
一电极之上，且该第二电极几乎不覆盖该绝缘层。
4.如权利要求3所述的光电元件，其中还包含第三电极，形成于该第
一半导体层之上，及其中该第二电极的顶部与该第一半导体层的底部具有一
最短距离h1，及该第三电极的顶部与该第一半导体层的底部具有一最短距离
h2，且h1与h2的差异小于1μm。
5.如权利要求1所述的光电元件，其中该间距小于3μm。
6.一种制造一光电元件的方法，包含下列步骤：
提供一半导体叠层，其中该半导体叠层包含一第一半导体层，一发光层
形成于该第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳琨，陈昭兴，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71