专利名称：发光元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光元件。更详细地说，涉及一种使用了以发光二级管(LED)、激光二极管(LD)为代表的半导体的发光兀件。
背景技术：
近年来，为降低电力消耗和增长寿命，开始使用由半导体发光层形成的发光元件来替代白炽灯和荧光灯。作为该发光元件的代表可例举出发光二极管，激光二极管。使用了半导体的发光元件由于其发光层所使用的半导体的种类、组合不同而能够发出各种不同波长的光、已知发出红色、绿色、蓝色、白色等可见光的发光元件、发出紫外光、红外光的发光元件。 专利文献I :日本特开平10-173227号公报
实用新型内容实用新型要解决的问题对发光元件的整体结构来说，专利文献I所记载那样的元件截面结构不能完全决定发光元件的发光效率。即本实用新型的目的在于提供一种利用元件整体结构来提高发光元件效率的发光元件。用于解决问题的方案发明人为了解决上述问题而专心研究的结果是，发现能够通过以下实用新型来解决该问题，从而完成了本实用新型。第一实用新型是一种发光元件，具备第一接触层，其由N型半导体形成；器件层，其包含发光层，该发光层由层叠在上述第一接触层上的半导体形成；第二接触层，其由层叠在上述器件层上的P型半导体形成；第一电极部，其与上述第一接触层连接；以及第二电极部，其与上述第二接触层连接，其中，从上方观察该发光元件时的上述第一电极部和上述第二电极部的合并区域为线对称。第二实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型中，第一电极部的整体面积小于第二电极部的整体面积。第三实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型或第二实用新型中，在从上方观察发光元件时，包含第一电极部与第二电极部相互交替地配置的区域。第四实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第三实用新型中的任一实用新型中，上述第二电极部被上述第一电极部包围。第五实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第四实用新型中的任一实用新型中，还具备保护层，该保护层覆盖发光元件的表面的至少一部分。第六实用新型是如下的发光元件在上述第五实用新型中，上述保护层在上述第一电极部和上述第二电极部的一部分区域具备开口部。[0016]第七实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第六实用新型中的任一实用新型中，上述器件层和上述第二接触层层叠在上述第一接触层上的一部分。第八实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第七实用新型中的任一实用新型中，由半导体形成的发光层发出400nm以下波长的光。(以下是权利要求中并未记载但想要公开的实用新型)。第九实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第八实用新型中的任一实用新型中，上述第一电极部具备第一区域，其包围第二电极部；第二区域，其与上述第一区域连接，并且在该第一区域内侧延伸；以及第三区域，其与上述第二区域连接，并且以该第二区域为对称轴左右延伸。第十实用新型是如下的发光元件在上述第九实用新型中，具备多个上述第三区域。第十一实用新型是如下的发光元件在上述第十实用新型中，等间隔地配置上述
第三区域。第十二实用新型是如下的发光元件在上述第九实用新型至第十一实用新型中的任一实用新型中，第二区域随着向该第一区域内侧延伸而宽度逐级变窄。第十三实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十二实用新型中的任一实用新型中，第一电极部与第二电极部被配置成不同的高度。第十四实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十三实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第二接触层的外周的角部分形成为圆弧状。第十五实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十四实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第一电极部或第二电极部的外周的角部分形成为圆弧状，或者，第一电极部和第二电极部两者的外周的角部分形成为圆弧状。第十六实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十五实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第一焊盘或第二焊盘的外周的角部分形成为圆弧状，或者，第一焊盘和第二焊盘两者的外周的角部分形成为圆弧状。第十七实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十六实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第二接触层的外周中的除上述角部分以外的外周形成为直线状，并且相邻的直线状的外周之间所形成的角度为直角。第十八实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十七实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第一电极部或第二电极部的外周中的除上述角部分以外的外周形成为直线状，或者第一电极部和第二电极部两者的外周中的除上述角部分以外的外周形成为直线状，并且相邻的直线状的外周之间所形成的角度为直角。第十九实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十八实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，第一焊盘或第二焊盘的外周中的除上述角部分以外的外周形成为直线状，或者第一焊盘和第二焊盘两者的外周中的除上述角部分以外的外周形成为直线状，并且相邻的直线状的外周之间所形成的角度为直角。第二十实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第十九实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，在第二电极部的外侧且第二接触层的外周所包围的区域的宽度在发光元件的任意部分均相同。[0031]第二^^一实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第二十实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，在第二焊盘的外侧且第二电极部的外周所包围的区域的宽度在发光元件的任意部分均相同。第二十二实用新型是如下的发光元件在上述第一实用新型至第二i^一实用新型中的任一实用新型中，从上方观察发光元件时，在第一焊盘的外侧且第一电极部的外周所包围的区域的宽度在发光元件的任意部分均相同。实用新型的效果根据本实用新型的发光元件，能够提高实际应用中的发光效率。
图I的(a)是从上方观察第一实施方式的发光元件时的外观图，图I的(b)是第一实施方式的发光兀件的局部截面图。图2是在第一实施方式的发光元件中仅提取了第一电极部111时的图。图3的(a)是从上方观察具备保护层的第二实施方式的发光元件时的外观图(其中，关于保护层，图示开口部)，图3的(b)是第二实施方式的发光元件的局部截面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实用新型的实施方式。[第一实施方式]图I的(a)是从上方观察第一实施方式的发光元件时的外观图。图I的(b)是以图I的(a)的虚线200剖切截面时的截面图。关于第一实施方式的发光兀件，不出了基板100、第一接触层110、第一电极部111、第一焊盘112、第二接触层120、第二电极部121、第二焊盘122以及包含由半导体形成的发光层的器件层130。第一实施方式的发光元件的第一电极部111和第二电极部121的合并区域以纸面纵方向的中心轴300为轴呈线对称(左右对称)。另外，可知第一电极部整体的面积小于第二电极部的整体面积。另外，可知在被图I的(a)的虚线400包围的区域，第一电极部与第二电极部相互交替地配置。另外，根据图I的(b)可知，第一电极部与第二电极部位于不同的高度。另外，根据图I的(a)可知，第二电极部被第一电极部包围。另外，根据图I的(b)可知，器件层130和第二接触层120层叠在上述第一接触层110上的一部分。在具有这种结构时，有时将器件层130和第二接触层120的合并部分称为台面区域。图2是在第一实施方式的发光兀件中仅提取了第一电极部111时的图。第一电极部111具备第一区域501，其包围第二电极部；第二区域502，其与上述第一区域501连接，并且在该第一区域内侧延伸；以及第三区域503，其与上述第二区域连接，并且以该第二区域为对称轴左右延伸。在第二区域的左右两侧总共存在八个上述第三区域503，上述第三区域503朝向第二区域的延伸方向大致等间隔地配置。第二区域502的宽度随着从与第一区域连接的部分向内侧逐级变窄。[0048](与各结构要素有关的说明)基板100能够根据发光元件的结构、种类使用合适的材料。具体地说，能够使用Si、GaAs、蓝宝石、GaN、AlN等。在发出400nm以下波长的紫外线的发光元件(以下，称为紫外线发光元件)的情况下，能够优选使用蓝宝石、A1N。第一接触层110只要是由N型半 导体形成的层就不作特别限制。具体地说，能够使用AIN、GaN或者AlGaN。在紫外线发光元件的情况下，能够使用掺杂了 n型掺杂剂即Si的AlGaN。另外，第一接触层可以直接形成于基板100上，也可以通过缓冲层形成于基板上。在需要缓和晶格失配的情况下，优选通过缓冲层形成。第一电极部111只要与上述第一接触层进行电连接即可。从电力效率的观点出发，优选第一电极部111与上述第一接触层110的接触电阻极其低。具体地说，也可以形成为由包含Ti、Al、Ni、Au中的任一个或者这些金属的层叠膜形成。第一焊盘112在本实用新型中并非必须，但从降低电阻以及容易安装的观点出发，优选以与第一电极部连接的方式配置第一焊盘。第一焊盘的部件只要是与上述第一电极部进行电连接的部件就不作特别限制。第一焊盘优选为在安装发光元件时能够进行引线接合、金属凸块等的部件。具体地说，也可以形成为由包含Cu、Al、Au、Ag中的任一个或者这些金属的层叠膜形成。器件层130只要层叠在上述第一接触层上并且包含由半导体形成的发光层就不作特别限制。关于发光层，能够根据发光元件的波长适当地选择半导体的种类、组合。例如在紫外线发光元件的情况下，能够使用Al与Ga的比率不同的多量子阱结构的AlGaN。另夕卜，为了提高发光效率，也可以在发光层的上下方具备屏蔽层。第二接触层120只要层叠在上述器件层上并且是由P型半导体形成的层就不作特别限制。具体地说，能够使用GaN。在紫外线发光元件的情况下，能够使用掺杂了 p型掺杂剂即Mg的AlGaN作为第二接触层120。另外，第二接触层120根据需要也可以是多个不同的P型半导体的层叠结构。在紫外线发光元件的情况下，能够使用掺杂了 Mg的AlGaN和掺杂了 Mg的GaN的层叠结构。第二电极部121与上述第二接触层进行电连接即可。从电力效率的观点出发，优选第二电极部121与上述第二接触层120的接触电阻极其低。具体地说，也可以形成为由包含Ti、Al、Ni、Au中的任一个或者这些金属的层叠膜形成。第二焊盘122在本实用新型中并非必须，但从降低电阻以及容易安装的观点出发，优选以与第二电极部连接的方式配置第二焊盘122。第二焊盘的部件只要是与上述第二电极部进行电连接的部件就不作特别限制。第二焊盘优选为在安装发光元件时能够进行引线接合、金属凸块等的部件。也可以形成为由包含Cu、Al、Au、Ag中的任一个或者这些金属的层叠膜形成。此外，第二焊盘122也可以与第一焊盘112同时形成。也就是说，第一焊盘与第二焊盘也可以形成为由相同的材料形成。[第二实施方式]图3是本实用新型的第二实施方式的发光元件。图3的(a)是从上方观察具备保护层的第二实施方式的发光元件时的外观图(其中，关于保护层，图示开口部)，图3的(b)是以图3的(a)的虚线201剖切时的截面图。在附图中，140表示保护层，141表示保护层的开口区域。根据图3的(a)可知，在第一电极部中央的一处、第二电极部的左右八处以及最下段一处分别具有开口部。能够通过该开口部对发光元件提供电力。产业h的可利用件本实用新型优选使用于发光元件。
权利要求1.一种发光兀件，具备 第一接触层，其由N型半导体形成； 器件层，其包含发光层，该发光层由层叠在上述第一接触层上的半导体形成； 第二接触层，其由层叠在上述器件层上的P型半导体形成； 第一电极部，其与上述第一接触层连接；以及 第二电极部，其与上述第二接触层连接， 其中，从上方观察该发光元件时的上述第一电极部和上述第二电极部的合并区域为线对称。
2.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于， 第一电极部的整体面积小于第二电极部的整体面积。
3.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于， 在从上方观察该发光元件时，包含第一电极部与第二电极部相互交替地配置的区域。
4.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于， 在从上方观察该发光兀件时，上述第二电极部被上述第一电极部包围。
5.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于， 还具备保护层，该保护层覆盖发光元件的表面的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于， 上述保护层在上述第一电极部和上述第二电极部的一部分区域具备开口部。
7.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于， 上述器件层和上述第二接触层层叠在上述第一接触层上的一部分。
8.根据权利要求I所述的发光元件，其特征在于，由半导体形成的发光层发出400nm以下波长的光。
专利摘要本实用新型提供一种发光元件，能够提高发光效率。发光元件，具备第一接触层，其由N型半导体形成；器件层，其包含发光层，该发光层由层叠在上述第一接触层上的半导体形成；第二接触层，其由层叠在上述器件层上的P型半导体形成；第一电极部，其与上述第一接触层连接；以及第二电极部，其与上述第二接触层连接，其中，从上方观察该发光元件时的上述第一电极部和上述第二电极部的合并区域为线对称。
文档编号H01S5/02GK202549914SQ20122019275
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者J.R.格兰达斯基, L.J.肖沃尔特, 崔永杰 申请人:晶体公司