发光二极管结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种发光二极管结构。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de, LED)具有高功率、寿命长等特性，也因此发光二极管光源被广泛地应用。II1- V族元素化合物的半导体材料所形成的发光二极管是广谱带隙发光组件，其发出的光包含可见光的全波段。近几年来，随着技术向高色度及高亮度的发展，发光二极管增加了各式各样的应用领域，像是超大尺寸户外显示板及交通号志灯，也更甚至成为取代钨丝灯泡及汞灯的具备节能及环保优点的未来发光光源。
[0003]在传统成长于第一基板(例如是具有绝缘性质的蓝宝石基板)上的氮化镓系(GaNbased)发光二极管中，由于发光二极管的正负电极通常被配置在一第一表面的同一侧，而正电极会遮挡自发光二极管的主动层发出的光。所以，氮化镓系发光二极管的封装最好是利用覆晶接合方法，从而透过发光二极管的一第二表面出光。此外，为了使绝大部分的光线能朝向发光二极管的第二表面发射，通常会形成一金属反射层于发光二极管最顶层的表面。
[0004]然而，金属反射层的反射能力是有限的。故在发光二极管的最顶面形成分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflector, DBR)层的方法也被同时提出，其中，所述分布式布拉格反射层可为多层介电质，其具有交替堆栈的多层较金属反射层的反射能力高的介电材料。然而，分布式布拉格反射层是由非导体材料制成，因此分布式布拉格反射层的配置对发光二极管的电性效能会形成负面影响。因此，发光二极管封装的光萃取效能的改善仍存在有限制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种发光二极管结构，其具有适合的光萃取效能及电性效會泛。
[0006]为实现上述发明目的，本发明提供一种发光二极管结构，其包括堆栈半导体层、接触层以及介电反射层。堆栈半导体层包括第一型掺杂层、第二型掺杂层以及配置于第一型掺杂层及第二型掺杂层之间的主动层，其中多个开孔穿入第一型掺杂层、主动层及第二型掺杂层。接触层配置于第二型掺杂层上。从发光二极管结构的俯视方向看，介电反射层以小于或等于60%的覆盖率连接接触层及第一型掺杂层。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括电极层，其配置于介电反射层上，其中电极层包括第一电极区域及第二电极区域，且第一电极区域及第二电极区域以一沟槽而彼此分隔并电性绝缘。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括多个凹穴配置在堆栈半导体层上，且其在发光二极管结构的上表面上具有对应凹口。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的电极层的第二电极区域经由至少部分多个凹穴电性连接至接触层。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括图案化镜面层，其配置在接触层上，其中图案化镜面层连接至少部分多个凹穴及接触层，使得电极层的第二电极区域经由这些对应的凹穴而电性连接至接触层以及连接其上的图案化镜面层。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的介电反射层覆盖未与凹穴连接的部分图案化镜面层。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括导电层，其配置在介电反射层和电极层之间，其中导电层经由至少部分多个开孔连接至第一型掺杂层，且电极层的第一电极区域连接至部分导电层。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括绝缘层，其配置在电极层的第二电极区域及导电层之间。
[0014]在本发明的一实施例中，在上述的电极层的第一电极区域未与导电层连接处，绝缘层配置在电极层的第一电极区域及导电层之间。在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括基板，堆栈半导体层配置于基板的表面上，并暴露基板的表面的一部分而形成基板暴露区，且介电反射层更覆盖基板暴露区的至少一部分。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的介电反射层包括低折射率层，且低折射率层的材质是选自二氧化硅(Si02)、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)之一或其任意组合。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的介电反射层是分布式布拉格反射镜并包括一高折射率层，且高折射率层的材质是选自二氧化钛(Ti02)、砸化锌(ZnSe)、氮化硅(Si3N4)、五氧化二铌(Nb205)、五氧化二钽(Ta205)之一或其任意组合。
[0017]在本发明的一实施例中，上述的覆盖率小于或等于30%。
[0018]在本发明的一实施例中，上述的多个凹穴的至少一部分是条状凹穴，且这些条状凹穴的延伸方向彼此平行。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的多个凹穴的至少一部分是圆形凹穴并排列成阵列。
[0020]在本发明的一实施例中，上述的接触层的材质是选自铟锡氧化物(Indium TinOxide, ΙΤ0)、铺锡氧化物(Cerium Tin Oxide, CTO)、铺锡氧化物(Antimony Tin Oxide,ΑΤ0)、招锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide, ΑΖ0)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide, ΙΖ0)、锌氧化物(Zinc Oxide, ZnO)、锦锡氧化物(cadmium tin oxide)、氧化镓锌(ZnGa204)、掺锑氧化锡(Sn02:Sb)、掺锡氧化镓(Ga203:Sn)、掺锡氧化银铟(AgIn02:Sn)、掺锌氧化铟(In203:Zn)、氧化铜铝CuA102)、镧铜氧硫化合物(LaCuOS)、氧化镍(N1)、氧化铜镓CuGa02)、氧化锁铜(SrCu202)、银、金、招、钛、钯、石墨稀(graphene)之一或其任意组合。[0021 ] 在本发明的一实施例中，上述的电极层的第二电极区域经由凹穴连接接触层。
[0022]在本发明的一实施例中，上述的发光二极管结构更包括导电层，其配置在介电反射层及电极层之间，其中导电层经由至少部分的多个开孔连接到第一型掺杂层，且电极层的第一电极区域经由至少部分的多个凹穴连接至导电层的一部分。
[0023]在本发明的一实施例中，使上述的电极层的第二电极区域电性连接到接触层的凹穴的至少其中之一与使导电层连接到第一型掺杂层的开孔的至少其中之一紧邻配置。
[0024]在本发明的一实施例中，使上述的电极层的第二电极区域电性连接到接触层的至少部分凹穴与使导电层连接到第一型掺杂层的至少部分开孔交错配置。
[0025]与现有技术相比，本发明的发光二极管结构使用介电反射层作为反射层，以反射主动层所发出的光，且从发光二极管结构的俯视方向来看，介电反射层以小于或等于60%的覆盖率连接接触层及第一型掺杂层，以便增强发光二极管结构的发光强度(LuminousIntensity, IV)并同时维持发光二极管结构的顺向电压(Forward Voltage, VF)在可接受的范围内。因此，本发明的发光二极管结构不仅可以增强发光强度，还可以提供优异的电性效能。
【附图说明】
[0026]图1是本发明一实施例的发光二极管结构的剖面图；
图2是本发明一实施例的介电反射层的俯视图；
图3是本发明另一实施例的介电反射层的俯视图；
图4是本发明一实施例的介电反射层的覆盖率和顺向电压及发光强度之间关系的曲线图；
图5是本发明一实施例中发光二极管结构的俯视图；
图6是图5沿A-A方向的剖面图。
【具体实施方式】
[0027]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图各实施例的详细说明中，可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。并且，在下列各实施例中，相同或相似的组件将采用相同或相似的标号。
[0028]图1是本发明的一实施例的发光二极管结构的剖面图。请参照图1，在本实施例中，氮化镓系发光二极管结构100可以是一覆晶式发光二极管结构，其包括堆栈半导体层120、130