本发明专利技术公开一种半导体发光组件及其制造方法。本发明专利技术的半导体发光组件包含一基板、一第一半导体材料层、一多层结构以及一欧姆电极结构。所述基板具有一第一上表面以及形成在所述第一上表面上的数个凹陷。所述第一半导体材料层形成在所述基板的所述第一上表面上并且具有一第二上表面。所述多层结构形成在所述第一半导体材料层的所述第二上表面上并且包含一发光区。所述欧姆电极结构形成在所述多层结构上。特别地，所述第一半导体材料层具有不同于所述基板及所述多层结构的一最底层的一折射率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体发光组件(semiconductor light-emitting device),特别涉及一种具有高度光取出效率的半导体发光组件。
技术介绍
现今半导体发光组件(例如，发光二极管)的应用领域已甚为广泛，例如 照明以及遥控领域等，都可以看到半导体发光组件被广泛地应用。为了让半 导体发光组件尽可能地确保较高的功能可靠性以及较低的能源消耗，因此对 于半导体发光组件都须要求其本身的外部量子效率(external quantum efficiency) o理论上， 一半导体发光组件的外部量子效率与其本身的内部量子效率 (internal quantum e伍ciency)及光取出效率有关。所谓的内部量子效率由材料 特性及质量所决定。若半导体发光组件的内部缺陷(例如，差排)密度变大， 将会降低半导体发光组件的内部量子效率。然而，在内部量子效率无法有效 提升的情况下，如何增加半导体发光组件的光取出效率便突显其重要性。提高光取出效率是为了将由半导体发光组件内部所发射出的光线尽量 导引至半导体发光组件外。若能不断改变光线在半导体发光组件内部的行进 方向以减少全反射的机率，则可以避免光线局限在半导体发光组件内部，进 而增加半导体发光组件的光取出效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高度光取出效率的半导体发光组件及其 制造方法，以解决上述问题。本专利技术提供的半导体发光组件包含一基板(substrate)、一第一半导体材料 层、 一多层结构(multi-layer structure)以及一欧姆电极结构(ohmic electrode structure)。所述基板具有一第一上表面以及形成在所述第一上表面上的数个凹陷 (recess)。所述第一半导体材料层形成在所述基板的所述第一上表面上并且具 有一第二上表面。所述多层结构形成在所述第一半导体材料层的所述第二上 表面上并且包含一发光区(light-emittingregion)。所述欧姆电极结构形成在所 述多层结构上。特别地，所述第一半导体材料层的折射率不同于所述基板的折射率以及 所述多层结构的一最底层的折射率。本专利技术还提供一种制造一半导体发光组件的方法。所述方法首先制备一基板。所述基板具有一第一上表面以及形成在所述 第一上表面上的数个凹陷。接着，所述方法形成一第一半导体材料层在所述 基板的所述第一上表面上。所述第一半导体材料层具有一第二上表面。然后， 所述方法形成一多层结构在所述第一半导体材料层的所述第二上表面上。所 述多层结构包含一发光区。最后，所述方法形成一欧姆电极结构在所述多层 结构上。相较于现有技术，本专利技术的半导体发光组件能够通过不同半导体材料层 的间折射率的差异，改变光线在半导体发光组件内部的行进方向以减少全反 射的机率。借此，本专利技术的半导体发光组件的光取出效率能够有效地提升。附图说明为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面将结 合附图对本专利技术的较佳实施例详细说明图1是本专利技术的一较佳实施例的半导体发光组件的截面视图。 图2是本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件的截面视图。图3是由图2延伸的本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件的截面 视图。图4A至图4D是用以描述本专利技术的另一较佳实施例的一种制造一半导体发光组件的方法的截面视图。图5是本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件的截面视图。 图6是本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件的截面视图。 图7是由图6延伸的本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件的截面 视图。具体实施例方式请参阅图1，图1是本专利技术的一较佳实施例的半导体发光组件1的截面 视图。如图1所示，所述半导体发光组件1包含一基板10、 一第一半导体材料 层12、 一多层结构14以及一欧姆电极结构16。在实际应用中，所述基板10可以是玻璃(Si02)、硅(Si)、锗(Ge)、氮化 镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、氮化铝(A1N)、蓝宝石(sapphire)、 尖晶石(spinnel)、三氧化二铝(^203)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、氧化镁 (MgO)、 二氧化锂铝(LiA102)、 二氧化锂镓(LiGa02)或四氧化镁二铝 (MgAl204)。所述基板10具有一第一上表面100以及形成在所述第一上表面100上 的数个凹陷102。所述第一半导体材料层12形成在所述基板10的所述第一 上表面100上并且具有一第二上表面120。所述多层结构14形成在所述第一 半导体材料层12的所述第二上表面120上并且包含一发光区140。所述欧姆 电极结构16形成在所述多层结构14上。在一较佳实施例中，所述第一半导体材料层12可以是一 II-V族化合物、一 ii-vi族化合物或一 in-v族化合物。若所述第一半导体材料层12为所述n-v族化合物，所述n-v族化合物中的一II族化学元素可以是锌(Zn)、铍(Be)、镁(Mg)、转(Ga)、锶(Sr)、钡(Ba) 或镭(Ra)，并且所述II-V族化合物中的一V族化学元素可以是氮(N)、磷(P) 或石申。若所述第一半导体材料层12为所述II-VI族化合物，所述II-VI族化合 物中的一II族化学元素可以是锌(Zn)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ga)、锶(Sr)、钡 (Ba)或镭(Ra)，并且所述II-VI族化合物中的一 VI族化学元素可以是氧(N)、 硫(P)、硒(Se)、碲(Te)或镨(Po)。若所述第一半导体材料层12为所述m-v族化合物，所述m-v族化合物中的一III族化学元素可以是铝(Al)、镓(Ga)或铟(In)，并且所述III-V族化 合物中的一V族化学元素可以是氮(N)、磷(P)或砷(As)。特别地，所述第一半导体材料层12的折射率不同于所述基板10的折射 率及所述多层结构14的一最底层的折射率。所述基板10、所述第一半导体 材料层12及所述最底层的间折射率的差异是为了让由发光区140所发射出 的光线改变其行进方向以减少全反射的机率，目的是避免光线局限于所述半 导体发光组件1的内部，亦即增加所述半导体发光组件1的光取出效率。请参阅图2，图2是本专利技术的另一较佳实施例的半导体发光组件1的截 面视图。如图2所示，所述第一半导体材料层12的所述第二上表面120，进一步 地，可以是粗糙的。就功能上而言，粗糙的所述第二上表面120，进一步地， 可以增加光线的折射次数以改变其行进方向。在实际应用中，所述第二上表面120的剖面可以呈现规则或不规则的图 案。在此实施例中，所述第二上表面120的剖面呈现一梯形，但不以此为限。在一较佳实施例中，针对不同的光别(例如，以波长区分)，所述第一半 导体材料层12的一厚度可以由所述基板10、所述第一半导体材料层12及所 述最底层的折射率所决定。所述厚度的设计是为了针对不同的光别以达到最 佳的光取出效率。请再参阅图1。在一较佳实施例中，所述多层结构14的所述最底层可以当作一第二半导体材料层142。所述第二半导体材料层142具有一第三上表 面1420。所述第二半导体材料层142亦可以是一 II-V族化合物、一 II-VI族 化合物或一 m-v族化合物。同样地，所述第二半导体材料层142的折射率不同于所述多层结构14本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体发光组件，其特征在于，包含： 一基板，所述基板具有一第一上表面以及形成在所述第一上表面上的数个凹陷； 一第一半导体材料层，所述第一半导体材料层形成在所述基板的所述第一上表面上并且具有一第二上表面； 一多层结构，所述多层结构形成在所述第一半导体材料层的所述第二上表面上并且包含一发光区；以及 一欧姆电极结构，所述欧姆电极结构形成在所述多层结构上； 其中所述第一半导体材料层的折射率不同于所述基板的折射率以及所述多层结构的一最底层的折射率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗良，
申请(专利权)人：广镓光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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