[发明专利]发光元件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件及其制作方法，特别是涉及一种含有铟镓氧化物的发光元件及其制作方法。

背景技术

参阅图1，目前的发光元件包含由半导体材料构成的一层第一披覆层11、一层发光层12、一层第二披覆层13，及一个以导体材料构成的电极单元14。

该第一披覆层11以n型半导体材料构成，例如n型氮化镓，所以通常称作n型披覆层(以下将第一披覆层11称作n型披覆层)。该第二披覆层13以p型半导体材料构成，例如p型氮化镓，所以通常称作p型披覆层(以下将第二披覆层13称作p型披覆层)。该发光层12夹置于n型披覆层与p型披覆层间，并在接受电能时将电能转换为光能而发光。

该电极单元14以金属元素、金属合金等导体材料构成，并包括一个设置于该n型披覆层上的第一电极141，及一个设置于该p型披覆层上的第二电极142，该第一电极141、第二电极142可传送来自外界的电能。

当电极单元14的第一电极141、第二电极142接受来自外界的电能时，电能经过该n型披覆层及该p型披覆层到达该发光层12，电能在发光层12中产生光电反应而发光。

由于电流需先流经该p型披覆层再到达该发光层12，但该p型披覆层为半导体材料，电流流动的速率及导电率不如以导体材料构成的电极单元14的速度快，造成第二电极142与该p型披覆层间的接触电阻高，使得发光元件整体的工作电压较高，发光效率并不理想。

虽然随着例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)等透明、导电度佳的金属氧化物被发现后，该作为透明导电层的金属氧化物随即被导入上述的发光元件的技术中，以降低该p型披覆层与该第二电极间的接触电阻，并同时增加电流横向扩散均匀度。然而，该以铟锡氧化物构成的透明导电层与p型披覆层间存在着材料种类差异太大、附着性不佳导致接触电阻太高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具低接触电阻的发光元件。

本发明的发光元件包含一层第一披覆层、一层发光层、一层第二披覆层、一层铟镓氧化物，及一个电极单元。

该第一披覆层以半导体材料构成，该发光层设置于该第一披覆层上并在接受电能时将电能转换为光能，该第二披覆层设置于该发光层上并与该第一披覆层呈相反电性，该铟镓氧化物设置于该第二披覆层上，且该铟镓氧化物的化学式为In_yGa_1-yO_xN_1-x，0＜y＜1，0＜x≤1，该电极单元传送来自外界的电能至该发光层。

较佳地，前述发光元件，其中该铟镓氧化物包括多个自该第二披覆层向上凸伸的岛状结构。

较佳地，前述发光元件，其中该铟镓氧化物包括一层形成于该第二披覆层上的层体。

较佳地，前述发光元件，其中该铟镓氧化物还包括多个自该层体往远离该第二披覆层的方向凸伸的岛状结构。

较佳地，前述发光元件，其中所述岛状结构的平均径宽为30nm～300nm，平均高度为10nm～20nm。

较佳地，前述发光元件，其中两相邻的岛状结构的间距大于100nm。

较佳地，前述发光元件还包含一层遮覆该铟镓氧化物的透明导电层。

较佳地，前述发光元件，其中该透明导电层的材料是异于该铟镓氧化物的金属氧化物或金属薄膜。

此外，本发明的另一目的在于提供一种具低接触电阻的发光元件的制作方法。

本发明的发光元件的制作方法包含一个磊晶步骤及一个电极设置步骤。

该磊晶步骤以有机金属化学气相沉积法的方式依序在一个基材上形成一个第一披覆层、一个在接受电能时将电能转换为光能的发光层、一个与该第一披覆层成相反电性的第二披覆层，及一个化学式为In_yGa_1-yO_xN_1-x的铟镓氧化物，0＜y＜1，0＜x≤1。

该电极设置步骤形成一个可传送来自外界的电能至该发光层的电极单元。

较佳地，前述发光元件的制作方法，其中该磊晶步骤导入作为镓源的三甲基镓、作为铟源的三甲基铟、作为氧源的含氧化物，及作为载体的氮气成长该铟镓氧化物。

较佳地，前述发光元件的制作方法，其中该磊晶步骤中的含氧化物选自H₂O、O₂、CO₂、CO，及前述物质的一组合。