具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法_2

文档序号:9752815阅读:来源:国知局
激光进行图形化结构11的表面粗化,准分子激光包括有KrF准分子激光、KrCl准分子激光、ArF准分子激光、XeCl准分子激光或XeF准分子激光等其中的一种准分子激光,以在图形化结构11的表面进行粗化程序;然而必须注意的是,上述准分子激光的种类是为说明方便起见,而非以本发明所举为限,且本领域技术人员当知道不同的准分子激光种类在图形化结构11的表面进行粗化动作,有效形成图形化结构11表面的粗化,并不会影响本发明的实际实施;
[0046]步骤三S3:形成一第一半导体层2于具有图形化结构11的基板的表面;在本发明其一较佳实施例中,第一半导体层2为一η型半导体层,主要以有机金属化学气相沉积法(Metal-Organic Chemical Vapour Deposit1n,简称M0CVD)披覆于图形化结构 11 的粗化表面上;
[0047]步骤四S4:形成一发光结构层3于第一半导体层2上;在本发明其一较佳实施例中,发光结构层3为具有多重量子阱结构的态样,且多重量子阱结构包含有复数个彼此交替堆叠的阱层31及阻障层32,而每两阻障层32间具有一阱层31,而发光结构层3亦是使用有机金属化学气相沉积法(MOCVD)形成于第一半导体层2上;
[0048]步骤五S5:形成一第二半导体层4于发光结构层3上,且第二半导体层4的电性与第一半导体层2的电性相反;在本发明其一较佳实施例中,第二半导体层4的电性为与第一半导体层2的η型半导体层电性相反的P型半导体层,主要亦是以有机金属化学气相沉积法(MOCVD)形成于发光结构层3上;
[0049]步骤六S6:形成一第一接触电极5与一第二接触电极6于第一半导体层2与第二半导体层4上;如图4所示,为本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法其一较佳实施例的电极成形示意图,其中在第一接触电极5与第二接触电极6成形前,先以微影制程与蚀刻制程去除第二半导体层4与发光结构层3的部分区域,以使第一半导体层2裸露,再各自于第一半导体层2与第二半导体层4上以欧姆接触的方式形成第一接触电极5与第二接触电极6;在本发明其一较佳实施例中,接触第一半导体层2的η型半导体层的第一接触电极5为一η型电极,而接触第二半导体层4的P型半导体层的第二接触电极6为一P型电极;以及
[0050]步骤七S7:形成一子基座7于第一接触电极5与第二接触电极6上,并将基板I移除,藉以制备一具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管;请一并参阅第五图所示,为本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法其一较佳实施例的第一子基座成形与基板移除示意图,其中可使用一激光剥离(laser lift-off,简称LL0)技术将蓝宝石材料所构成的基板I移除,而激光剥离(LLO)的制程方法已为本领域技术人员众所皆知的知识,且并非本发明的重点,因此,不在本发明中加以赘述;此外,在具有同一高度平面的第一接触电极5与第二接触电极6上形成透明的子基座7,为覆晶发光二极管的主要技术特征。
[0051]再者,本发明另提供一种本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管,以上述实施例的方法制备而成,如图5所示,具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管至少包括有:
[0052]一子基座7;
[0053]一第一接触电极5,配置于子基座7上;
[0054]—第二接触电极6,相对应第一接触电极5配置于子基座7上;
[0055]—第二半导体层4,形成于第二接触电极6上;此外,在本发明其一较佳实施例中,第二半导体层4与第二接触电极6以欧姆接触的方式做电性连结;再者,在本发明其一较佳实施例中,第二半导体层4为一 P型半导体层,则第二接触电极6为一 P型电极;
[0056]一发光结构层3,形成于第二半导体层4上,其中发光结构层3为具有多重量子阱结构的态样,且多重量子阱结构包含有复数个彼此交替堆叠的阱层31及阻障层32,而每两阻障层32间具有一阱层31;
[0057]—第一半导体层2,相对应形成于第一接触电极5与发光结构层3上,其中第一半导体层2远离发光结构层3的表面形成有复数个粗化的图形化结构;此外,在本发明其一较佳实施例中,第一半导体层2的电性为与第二半导体层4的电性相反的η型半导体层,而以欧姆接触方式与第一半导体层2电性连接的第一接触电极5为一 η型电极;再者,在第一半导体层2远离发光结构层3的表面,亦即本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管的出光面所形成的粗化的图形化结构以准分子激光、干式蚀刻或湿式蚀刻等双重蚀刻制程完成,可使具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管具有更高的发光效率。
[0058]此外,如图6所示,为本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法其二较佳实施例的粗化结构间隙示意图,其中于两两具粗化结构12的图形化结构11间存在有一相同长度的间隙,亦可用以提高本发明的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管的发光效率。
[0059]由上述的实施说明可知,本发明具粗化表面的薄膜式发光二极管及其制造方法与现有技术相较之下,本发明具有以下优点:
[0060]1.本发明的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法使用蚀刻制程在基板上形成具有双重锥状体的粗化表面,不仅可使薄膜式覆晶发光二极管的发光结构层发射的光线具有更高的出光效率,亦是一种制程简单的薄膜式覆晶发光二极管制造方法。
[0061]2.本发明的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法使用准分子激光制程在图形化基板上进行第二次粗化程序,有效解决湿式蚀刻造成结构尺寸不均匀的缺点,达到薄膜式覆晶发光二极管出光效率的提升。
[0062]3.本发明的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法先于基板上形成图形化基板,再于图形化基板上进行粗化程序,有别于传统发光二极管在薄膜沉积与元件形成后才进行粗化动作,可有效防止薄膜与元件因后续粗化程序所造成的伤害,确实保护发光二极管的电性行为,有效提高发光二极管的发光效率。
[0063]综上所述,本发明具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法,的确能通过上述所揭露的实施例,达到所预期的使用功效。
[0064]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,包括: 步骤一:准备一表面具有图形化结构的基板; 步骤二:粗化所述图形化结构的表面; 步骤三:形成一第一半导体层于所述具有图形化结构的基板的表面; 步骤四:形成一发光结构层于所述第一半导体层上; 步骤五:形成一第二半导体层于所述发光结构层上,且所述第二半导体层的电性与所述第一半导体层的电性相反; 步骤六:形成一第一接触电极与一第二接触电极于所述第一半导体层与所述第二半导体层上;以及 步骤七:形成一子基座于所述第一接触电极与所述第二接触电极上,并将所述基板移除,藉以制备一具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管。2.根据权利要求1所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述步骤二的粗化程序以蚀刻制程实施。3.根据权利要求2所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述蚀刻制程为准分子激光、干式蚀刻或湿式蚀刻其中之一。4.根据权利要求1所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述图形化结构为一锥状体。5.根据权利要求4所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述锥状体为圆锥体、三角锥体或四角锥体其中之一。6.根据权利要求1所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述基板选自蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、氧化锌,以及具有六方体系结晶材料所构成的群组。7.根据权利要求1所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管制造方法,其特征在于,所述发光结构层具有多重量子阱结构,且所述多重量子阱结构包含有复数个彼此交替堆叠的阱层及阻障层,每两所述阻障层间具有一所述阱层。8.一种具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管,其特征在于,至少包括有: 一子基座; 一第一接触电极,配置于所述子基座上; 一第二接触电极,相对应所述第一接触电极配置于所述子基座上; 一第二半导体层,形成于所述第二接触电极上; 一发光结构层,形成于所述第二半导体层上;以及 一第一半导体层,相对应形成于所述第一接触电极与所述发光结构层上,其中所述第一半导体层远离所述发光结构层的表面形成有复数个粗化的图形化结构。9.根据权利要求8所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管,其特征在于,所述图形化结构为圆锥体、三角锥体或四角锥体其中之一。10.根据权利要求8所述的具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管,其特征在于,所述图形化结构彼此间具有间隙。
【专利摘要】本发明提供一种具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管及其制造方法,该方法包括首先,准备一表面具有图形化结构的基板;此外,粗化图形化结构的表面;再者,形成一第一半导体层于具有图形化结构的基板的表面;接续,形成发光结构层于第一半导体层上;接着,形成第二半导体层于发光结构层上,第二半导体层电性与第一半导体层电性相反;之后,形成第一与第二接触电极于第一与第二半导体层上;最后,形成子基座于第一与第二接触电极上,并将基板移除,藉以制备具粗化表面的薄膜式覆晶发光二极管;藉此,本发明有效提升薄膜式覆晶发光二极管的发光效率。
【IPC分类】H01L33/00
【公开号】CN105514225
【申请号】CN201510647967
【发明人】李一凡, 黄靖恩, 吴协展
【申请人】新世纪光电股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年10月9日
【公告号】US20160104815
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