[发明专利]半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及一半导体元件，尤其是一种具有导电点结构或导电线结构的 发光二极管元件。

背景技术

发光二极管是半导体元件中一种被广泛使用的光源。相较于传统的白炽 灯泡或荧光灯管，发光二极管具有省电及使用寿命较长的特性，因此逐渐取 代传统光源，而应用于各种领域，如交通信号标志、背光模块、路灯照明、 医疗设备等产业。随着发光二极管光源的应用与发展对于亮度的需求越来越 高，如何增加其发光效率以提高其亮度，便成为产业界所共同努力的重要方 向。

其中，一个有效增加发光二极管元件的功率及光通量的方法为增加管芯 的表面积。然而当管芯变大，电流无法从接触电极均匀分散至发光层，若此 时接触电极也随着变大以使电流均匀分散，则会产生遮光效应而减少出光面 积，以上情形均造成发光二极管的发光效率无法提升。因此如何在不改变接 触电极面积之前提下，而能将电流均匀地分散至发光层，提高发光二极管的 发光效率，是一个尚待克服的问题。

已知作法是利用半透明的电流分散层(semi-transparent current spreading layer)形成于p型半导体层之上，以达成电流分散的功效。电流分散层通常 越薄越好，以降低吸光效应，可是电流分散层越薄，却有薄层电阻(sheet resistance)越大的问题。

发明内容

本发明提供一种半导体元件，包含利用纳米压印技术于电极与半导体叠 层之间形成导电结构，使得电流可以透过上述导电结构的设计，经由电极均 匀分散至半导体叠层。上述导电结构可以是导电点结构或导电线结构的型 式，其底部宽度与顶部宽度具有特定比例，或其高度大于其任一宽度，或其 任一宽度小于半导体元件的发光波长。更可以进一步于半导体叠层的表面形 成粗化结构或周期性凹凸结构。

本发明更提供一种半导体元件，其结构由上而下依序包含：电极、透明 电极、导电结构及半导体叠层；或电极、第一透明电极、导电结构、第二透 明电极及半导体叠层；或电极、导电结构及半导体叠层。

本发明再提供一种半导体元件，在位于电极与半导体叠层之间的导电结 构的侧壁，形成保护层，以加强导电结构的底部支撑力，解决当导电结构的 高度与宽度的比值变大或半导体叠层具有粗糙表面时，导电结构容易倾倒的 问题。或者，也可以利用导电结构作为掩模，进行蚀刻，使半导体发光叠层 形成多个沟道后，填入绝缘保护层，以简化工艺所需的掩模数量，降低成本。

本发明也提供一种半导体元件，包含半导体叠层，具有第一半导体层、 有源层与第二半导体层；以及导电结构，形成于第一半导体层或第二半导体 层之中。

透过上述各种导电结构的设计，可以使电流经由电极，均匀的分散至半 导体叠层，使发光效率提高。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的第一步骤。

图1B为本发明第一实施例的第二步骤。

图1C为本发明第一实施例的第三步骤。

图1D为本发明第一实施例的第四步骤。

图1E为本发明第一实施例的第五步骤。

图1F为本发明第一实施例的第六步骤。

图1G为本发明第一实施例的结构剖面图。

图1H为本发明第一实施例的上方透视图。

图2A为本发明第二实施例的结构图。

图2B为本发明第二实施例的上方透视图。

图3A为本发明第三实施例的结构图。

图3B为本发明第四实施例的结构图。

图3C为本发明第五实施例的结构图。

图3D为本发明第六实施例的结构图。

图4A为本发明第七实施例的结构图。

图4B为本发明第八实施例的结构图。

图5为本发明第九实施例的结构图。

图6为本发明第十实施例的结构图。

图7为本发明的背光模块装置。

图8为本发明的照明装置。

图9为本发明的导电点结构的SEM照片。

图10为本发明的导电线结构的SEM照片。

附图标记说明

101暂时基板            102光致抗蚀剂层

103压印模板            104图案化光致抗蚀剂层