光电元件及其制造方法

文档序号:9565979阅读:320来源:国知局
光电元件及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种光电元件,尤其是涉及一种光电元件的电极设计。
【背景技术】
[0002]发光二极管(light-emitting d1de, LED)的发光原理是利用电子在η型半导体与Ρ型半导体间移动的能量差,以光的形式将能量释放,这样的发光原理有别于白炽灯发热的发光原理,因此发光二极管被称为冷光源。此外,发光二极管具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点,因此现今的照明市场对于发光二极管寄予厚望,将其视为新一代的照明工具,已逐渐取代传统光源,并且应用于各种领域,如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等。
[0003]图1为现有的发光元件结构示意图,如图1所示,现有的发光元件100,包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12,以及至少一电极14位于上述半导体叠层12上,其中上述的半导体叠层12由上而下至少包含一第一导电型半导体层120、一活性层122,以及一第二导电型半导体层124。
[0004]此外,上述的发光元件100还可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emitting apparatus)。图2为现有的发光装置结构示意图,如图2所示,一发光装置200包含一具有至少一电路202的次载体(sub-mount) 20 ;至少一焊料(solder) 22位于上述次载体20上,通过此焊料22将上述发光元件100黏结固定于次载体20上并使发光元件100的基板10与次载体20上的电路202形成电连接;以及,一电连接结构24,以电连接发光元件100的电极14与次载体20上的电路202 ;其中,上述的次载体20可以是导线架(lead frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate),以方便发光装置200的电路规划并提高其散热效果。

【发明内容】

[0005]为解决上述问题,本发明提供一种光电元件,包含:一第一半导体层,具有至少四个边界、一第一表面、一与第一表面相对的第二表面,其中任意两相邻些边界可构成一角落;一第二半导体层形成于第一半导体层的第一表面之上;一第二电性电极形成于第二半导体层之上;以及至少两个第一电性电极形成于第一半导体层的第一表面之上,其中该些第一电性电极彼此分离并形成一设计型态。
【附图说明】
[0006]图1为一结构图,显—现有阵列光电兀件侧视结构图;
[0007]图2为一示意图,显示一现有发光装置结构示意图;
[0008]图3A为一结构图,显示依据本发明一实施例的光电元件单元上视结构图;
[0009]图3B为一结构图,显示依据本发明一实施例的光电元件单元侧视结构图;
[0010]图3C为一结构图,显示依据本发明另一实施例的光电元件单元上视结构图;
[0011]图4A-图4D为一结构图,显示依据本发明另一实施例的光电元件单元上视结构图;
[0012]图5A-图5C为一发光模块不意图;
[0013]图6A-图6B为一光源产生装置示意图;及
[0014]图7为一灯泡示意图。
[0015]符号说明
[0016]发光元件100、200、300、400、500、600、700、700’
[0017]透明基板10
[0018]半导体叠层12
[0019]电极14、E1、E2
[0020]基板30
[0021]外延叠层31
[0022]第一半导体层311
[0023]活性层312
[0024]第二半导体层313
[0025]沟槽S
[0026]第一绝缘层341
[0027]第二绝缘层342
[0028]第一开口3421
[0029]第二开口3422
[0030]第三开口3423
[0031]第四开口3424
[0032]第五开口对25
[0033]第一第一电性电极321
[0034]第二第一电性电极322
[0035]第三第一电性电极323
[0036]第四第一电性电极324
[0037]第二电性电极33
[0038]第三电极35
[0039]第一长边B1
[0040]第二长边B3
[0041]第一短边B2
[0042]第二短边B4
[0043]长形延伸部351
[0044]凹口R
[0045]第四电极36
[0046]发光模块800
[0047]下载体501
[0048]载体502
[0049]上载体δ03
[0050]透镜504、506、508、510
[0051]电源供应终端512、514
[0052]通孔515
[0053]反射层519
[0054]胶材521
[0055]外壳540
[0056]光源产生装置900
[0057]灯泡1000
[0058]外壳721
[0059]透镜722
[0060]照明模块724
[0061]支架725
[0062]散热器726
[0063]串接部727
[0064]电串接器728
[0065]方向ABC
[0066]距离D1
[0067]高度H1、H2
【具体实施方式】
[0068]本发明公开一种发光元件及其制造方法,为了使本发明的叙述更加详尽与完备,请参照下列描述并配合图3A至图7的图示。
[0069]图3A与图3B所示为本发明第一实施例的光电元件300的上视图与侧视图。图3B显示图3A中A-B-C方向的侧视结构图。光电元件300具有一个基板30。基板30并不限定为单一材料,也可以是由多种不同材料组合而成的复合式基板。例如:基板30可以包含两个相互接合的第一基板(图未示)与第二基板(图未示)。
[0070]在基板30上以传统的外延成长制作工艺,形成一外延叠层31,包含第一半导体层311,具有一第一表面3111及一与第一表面相对的第二表面3112, —活性层312形成于第一半导体层311的第一表面3111之上,以及一第二半导体层313,形成于活性层312之上。接着,通过黄光光刻制作工艺技术选择性移除部分外延叠层以在光电元件300的边界裸露出部分第一半导体层311,并形成一沟槽S于光电元件300之中。在一实施例中,此沟槽S裸露出部分第一半导体层311且被第二半导体层313所围绕。在一实施例中,沟槽S于上视图中为一长条形。
[0071]接着,在光电元件300外延叠层31的表面及上述沟槽S侧壁上以化学气相沉积方式(CVD)或物理气相沉积方式(PVD)等技术沉积形成第一绝缘层341。
[0072]接着,形成至少一第一第一电性电极321于上述光电元件300的边界旁所裸露出的第一半导体层311之上。在一实施例中,第一第一电性电极321未被第二半导体层313围绕,以及一第二第一电性电极322形成于上述沟槽S之中。在此实施例中,分离的第一第一电性电极321及第二第一电性电极322形成一种第一电性电极的电极设计型态。
[0073]在本发明的实施例中,电极设计型态可包括电极数量、电极形状及电极位置的选择,以增进光电元件靠近边界区域的电流散布。例如,第一电性电极的电极设计型态可以包含一或多个第一第一电性电极321以及一或多个第二第一电性电极322,且第二第一电性电极322自上视观之是被第二半导体层313围绕,且为一延伸状。
[0074]在一实施例中,光电元件300的第一半导体层311具有至少四个边界,相邻两边界可构成一角落,且无跨越边界的导电结构。在本实施例中,第一第一电性电极321形成于光电元件300的同一边界上的两个角落,彼此分离且未跨越光电元件300的边界。
[0075]在一实施例中,第一第一电性电极321于第一半导体层上311的投影可具有一图形,此图形可为一多边形、一圆形、一椭圆形、一半圆形或具有一圆弧面。第二第一电性电极322可为线形、弧形、线形与弧形混合形、或可具有至少一分支。在一实施例中,第二第一电性电极322可具有一头端与尾端,且上述头端具有一宽度大于尾端的一宽度。
[0076]接着,形成一第二电性电极33于第二半导体层313之上。在一实施例中,第二电性电极33于第一半导体层311的投影面积与第二半导体层313的上表面积的比值介于90?100%。
[0077]之后,可形成一第二绝缘层342于上述第一第一电性电极321、第二第一电性电极322、第二电性电极33及部分第一绝缘层341之上。其中第二绝缘层342可具有第一开口3421以作为第二电性电极33与后续形成的第四电极36电连接之用,第二绝缘层342也可具有一第二开口 3422以作为第一第一电性电极321与后续形成的
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