[发明专利]电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2007年6月5日、申请号为200710108876.8、题为“电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管装置及其制造方法，特别涉及一种具有微纳米结构的电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法。

背景技术

发光二极管（light-emitting diode,LED）装置是一种由半导体材料制作而成的发光元件。由于发光二极管装置属冷发光，具有耗电量低、元件寿命长、反应速度快等优点，再加上体积小容易制成极小或阵列式的元件，因此，近年来随着技术不断地进步，其应用范围涵盖了电脑或家电产品的指示灯、液晶显示装置的背光源乃至交通号志或是车用指示灯。

然而，发光二极管装置仍存在有电流无法均匀扩散、全反射降低出光效率等等问题，而使得发光二极管装置的发光效率尚无法有效地提升。

一般而言，发光二极管装置可为倒装片式、垂直式或正面式等不同的态样。为了解决因为全反射而降低出光效率的问题，请参照图1，以垂直式发光二极管装置为例，发光二极管装置1在基板11的表面上依序形成n型半导体掺杂层121、发光层（active layer）122及p型半导体掺杂层123，接着，再于p型半导体掺杂层123上形成透明导电层13，并分别于透明导电层13上以及基板11的另一表面设置第一电极14及第二电极15。

如图1所示，透明导电层13的出光表面131可形成粗化表面，由此减少出光表面将光线全反射的情形发生，并可增加光取出效率。

请参照图2A，另一种解决出光效率问题的方式，在透明导电层13的出光表面131上设置粗化结构16，并由此减少出光表面将光线全反射的情形发生，并可增加光取出效率。

另外，亦可直接在n型半导体掺杂层121或p型半导体掺杂层123(如图2B所示)的表面上直接形成粗化表面，并由此减少出光表面将光线全反射的情形发生，并可增加光取出效率。

承上所述，已知的解决方法虽然能够解决全反射的问题，然而其结构仍然存在着因电流在传递上仍走最短路径，而导致无法均匀扩散的问题。因此当增大发光二极管装置的发光面积时，仍会造成电流无法均匀分布。

援因于此，如何提供一种能够解决电流无法均匀扩散以及因全反射降低出光效率的具有微纳米结构的电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法，实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够降低光线全反射且可使电流均匀分布的具有微纳米结构的电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法。

因此，为达上述目的，本发明提供一种具有微纳米结构的电流扩散层，其包括微纳米粗化结构层以及透明导电层。电流扩散层与半导体结构连接。微纳米粗化结构层具有多个镂空部。透明导电层覆盖于微纳米粗化结构层的表面及这些镂空部中。

为达上述目的，本发明提供一种发光二极管装置，其包括外延叠层以及电流扩散层。外延叠层依序具有第一半导体层、发光层及第二半导体层。电流扩散层设置于外延叠层的第一半导体层上，且具有微纳米粗化结构层及透明导电层。其中，微纳米粗化结构层具有多个镂空部，而透明导电层覆盖于微纳米粗化结构层的表面及这些镂空部中。

为达上述目的，本发明更提供一种发光二极管装置的制造方法，其包括以下步骤：形成第一半导体层于外延基板上；形成发光层于第一半导体层上；形成第二半导体层于发光层上；移除部分的发光层及部分的第二半导体层，以暴露部分的第一半导体层；形成微纳米粗化结构层于第二半导体层上，其中微纳米粗化结构层具有多个镂空部；以及形成透明导电层于微纳米粗化结构层上及这些镂空部中。

另外，为达上述目的，本发明更提供一种发光二极管装置的制造方法，其包括以下步骤：形成第一半导体层于外延基板上；形成发光层于第一半导体层上；形成第二半导体层于发光层上；形成微纳米粗化结构层于第二半导体层上，其中，微纳米粗化结构层具有多个镂空部；以及形成一透明导电层于微纳米粗化结构层上及这些镂空部中。

承上所述，因依据本发明的具微纳米结构的电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法利用具有微纳米结构的电流扩散层与反射层、导热绝缘层或导热粘贴层的配合应用，而在倒装片式、垂直式或正面发光二极管装置上形成具备良好的欧姆接面的电流扩散层，并据以达到使电流均匀扩散、减少全反射并增加光取出效率等特性。

附图说明

图1为已知一种发光二极管装置的示意图。

图2A、2B为已知另两种发光二极管装置的示意图。