发光二极管元件、其制造方法及覆晶式发光二极管元件技术

本发明专利技术提供一种发光二极管元件、其制造方法及覆晶式发光二极管元件。所述方法包括：提供基板，基板具有相对的第一表面与第二表面。在基板的第一表面上形成未掺杂半导体层。在未掺杂半导体层上形成第一型掺杂半导体层。在第一型掺杂半导体层上形成发光层。在发光层上形成第二型掺杂半导体层。分别在第一型掺杂半导体层上及第二型掺杂半导体层上形成第一电极与第二电极。图案化基板的第二表面，以形成多个光学微结构，其中这些光学微结构间设有多个空隙。另外，一种发光二极管元件与一种覆晶式发光二极管元件亦被提出。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管元件、其制造方法及覆晶式发光二极管元件
本专利技术是有关于一种光电元件及其制造方法，且特别是有关于一种发光二极管元件、其制造方法及覆晶式发光二极管元件。
技术介绍
自托马斯?爱迪生专利技术白炽灯(incandescent lamp)起,世界已广泛使用电力进行照明，迄今还发展出高亮度且耐用的照明装置，如荧光灯(fluorescent lamp)。相较于白炽灯泡，荧光灯具有高效率与低工作温度的优点。然而，荧光灯中含有重金属(汞)，在废弃时易对环境造成伤害。随着照明技术的发展，一种更为节能环保的光源，即发光二极管(light emitting diode),已被开发出来。发光二极管通过在P-N接面中重组电子与空穴来发光。相较于白炽灯或突光灯，发光二极管具有低消耗功率(power consumption)及长寿命的优点。此外，发光二极管不需使用汞而更为环保。发光二极管元件的基本结构包含P型半导体外延层、N型半导体外延层及其间的发光层。发光二极管元件的发光效率高低是取决于发光层的量子效率以及发光二极管元件的光提取效率(light extraction efficiency)。增加量子效率的方法主要是改善发光层的外延品质及其结构设计，而增加光取出效率的关键则在于减少发光层所发出的光在发光二极管元件内部反射所造成的能量损失。为了提升发光二极管元件的发光效率，曾有现有技术在发光二极管元件中制作光学微结构，并希望通过此光学微结构增加发光二极管元件的光取出效率。这样的结构虽能增加光的扩散效果，但其仍然不能达到良好的抗反射效果。
技术实现思路
本专利技术提供一 种发光二极管元件，其具有高光提取效率(light extractionefficiency)。本专利技术提供一种覆晶式发光二极管元件，其亦具有高光提取效率。本专利技术提供一种发光二极管元件的制造方法，其可制造出具有高光提取效率的发光二极管元件。本专利技术的一实施例提出一种发光二极管元件，包括基板、未掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层、第二型掺杂半导体层、发光层、第一电极以及第二电极。基板具有相对的第一表面与第二表面且包括多个光学微结构。这些光学微结构间设有多个空隙，且这些光学微结构配置在第二表面。未掺杂半导体层配置在基板的第一表面上。第一型掺杂半导体层配置在未掺杂半导体层上。第二型掺杂半导体层配置在第一型掺杂半导体层上。发光层配置在第一型掺杂半导体层与第二型掺杂半导体层之间。第一电极配置在第一型掺杂半导体层上，且与第一型掺杂半导体层电性连接。第二电极配置在第二型掺杂半导体层上且与第二型掺杂半导体层电性连接。各光学微结构的高度h满足下式:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管元件，其特征在于，包括：基板，具有相对的第一表面与第二表面，且包括多个光学微结构，其中所述多个光学微结构间设有多个空隙，且所述多个光学微结构配置在所述第二表面；未掺杂半导体层，配置在所述基板的所述第一表面上；第一型掺杂半导体层，配置在所述未掺杂半导体层上；第二型掺杂半导体层，配置在所述第一型掺杂半导体层上；发光层，配置在所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层之间；第一电极，配置在所述第一型掺杂半导体层上，且与所述第一型掺杂半导体层电性连接；以及第二电极，配置在所述第二型掺杂半导体层上，且与所述第二型掺杂半导体层电性连接，其中各所述光学微结构的高度h满足下式：λ4neff×(13)≤h≤λ4neff×(3)neff＝na·(1?x)+ns·x其中λ为所述发光层所发出的光束的中心波长，na为在所述基板外且相邻于所述第二表面的介质的折射率，ns为所述基板的折射率，x为所述多个光学微结构在所述第二表面上所占的面积的比值。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管元件，其特征在于，包括: 基板，具有相对的第一表面与第二表面，且包括多个光学微结构，其中所述多个光学微结构间设有多个空隙，且所述多个光学微结构配置在所述第二表面； 未掺杂半导体层，配置在所述基板的所述第一表面上； 第一型掺杂半导体层，配置在所述未掺杂半导体层上； 第二型掺杂半导体层，配置在所述第一型掺杂半导体层上； 发光层，配置在所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层之间； 第一电极，配置在所述第一型掺杂半导体层上，且与所述第一型掺杂半导体层电性连接；以及 第二电极，配置在所述第二型掺杂半导体层上，且与所述第二型掺杂半导体层电性连接，其中各所述光学微结构的高度h满足下式: 2.根据权利要求1所述的发光二极管元件，其特征在于，0.35 < X < 0.5。3.根据权利要求1所述的发光二极管元件，其特征在于，所述多个光学微结构形成抗反射层。4.根据权利要求1所述的发光二极管兀件，其特征在于，各所述多个光学微结构的直径小于300纳米。5.根据权利要求1所述的发光二极管元件，其特征在于，所述第一型掺杂半导体层具有相连接的平台部与下陷部，所述平台部的厚度大于所述下陷部的厚度，所述发光层与所述第二型掺杂半导体层配置在所述平台部上，且所述第一电极配置在所述下陷部上。6.一种覆晶式发光二极管元件，其特征在于，包括: 封装基板； 发光二极管元件，倒覆在所述封装基板而与所述封装基板电性连接，所述发光二极管元件包括: 基板，具有相对的第一表面与第二表面，且包括多个光学微结构，其中所述多个光学微结构间设有多个空隙，且所述多个光学微结构配置在所述第二表面； 未掺杂半导体层，配置在所述基板的所述第一表面上； 第一型掺杂半导体层，配置在所述未掺杂半导体层上； 第二型掺杂半导体层，配置在所述第一型掺杂半导体层上； 发光层，配置在所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层之间； 第一电极，配置在所述第一型掺杂半导体层上，且与所述第一型掺杂半导体层电性连接；以及 第二电极，配置在所述第二型掺杂半导体层上，且与所述第二型掺杂半...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正言，蔡胜杰，
申请(专利权)人：新世纪光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：