發光元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種發光元件，且特別是涉及一種發光元件，其包含一反射結構W反 射一光線，其中光線于一入射角入射反射結構時具有最大反射率。
【背景技術】
[0002] 發光二極管化i曲tEmittingDiode,LED)為固態半導體發光元件，其優點為功耗 低，產生的熱能低，工作壽命長，防震，體積小，反應速度快和具有良好的光電特性，例如穩 定的發光波長。因此發光二極管被廣泛應用于家用電器，設備指示燈，及光電產品等。
【發明內容】
[0003] 為解決上述問題，本發明提供一發光元件，包含：一基板；一半導體疊層，其可發 出一光線；一第一反射結構位于基板與半導體疊層之間，W反射光線；W及一第二反射結 構位于基板與半導體疊層之間，其中光線于一第一入射角入射第一反射結構時具有最大反 射率，光線于一第二入射角入射第二反射結構時具有最大反射率，其中第二入射角大于第 一入射角。
[0004] 為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附的附 圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0005] 圖1為本發明一實施例中所掲示的發光元件的剖視圖；
[0006] 圖2為本發明一實施例所掲示的發光元件的部分剖視圖；
[0007]圖3為本發明一實施例所掲TK的發光兀件的剖視圖；
[0008] 圖4為本發明一實施例所掲示的發光元件的部分剖視圖。
[000引符號說明
[0010] 1、2;發光元件
[OOU] 10 :基板
[001引 12;半導體疊層
[0013] 121;第一導電性半導體層
[0014] 122;主動層
[001引123;第二導電性半導體層
[0016] 14;第一反射結構
[0017] 14a;第一半導體層
[0018] 14b;第二半導體層
[0019] 16、28;第二反射結構
[0020] 16a、28a;第H半導體層
[0021] 16b、28b;第四半導體層
[0022] 281 ;氧化區
[0023] 282;未氧化區
[0024] 18 :第立反射結構
[00巧]18a;第五半導體層[002引18b;第六半導體層
[0027] 19、29;第二電極
[002引291;打線電極
[002引292;電流阻擋層
[0030] 293;延伸電極
[00；31] 20;第一電極
【具體實施方式】
[0032]為了使本發明的敘述更加詳盡與完備，請參照下列實施例的描述并配合相關圖 示。但是，W下所示的實施例用于例示本發明的發光元件，并非將本發明限定于W下的實施 例。又，本說明書記載于實施例中的構成零件的尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定的 記載下，本發明的范圍并非限定于此，而僅是單純的說明而已。且各圖示所示構件的大小或 位置關系等，會由于為了明確說明有加W夸大的情形。更且，在W下的描述中，為了適切省 略詳細說明，對于同一或同性質的構件用同一名稱、符號顯示。
[0033] 圖1為本發明一實施例中所掲示的發光元件1的剖視圖。發光元件1，例如發光二 極管，包含：一基板10 ;W及一半導體疊層12位于基板10上，可發出一光線。一或多個反射 結構，例如第一反射結構14,第二反射結構16或第H反射結構18,位于基板10與半導體疊 層12之間，W反射來自半導體疊層12所發出的光線，其中多個反射結構反射大致相同波長 的光線。光線于一第一入射角Qi入射第一反射結構14時具有最大反射率，光線于一第二 入射角0 2入射第二反射結構16時具有最大反射率，其中第二入射角0 2與第一入射角曰1 不同。具體而言，來自半導體疊層12所發出的光線于介于0~20度之間的第一入射角01 自半導體疊層12入射第一反射結構14時具有最大反射率，例如大于50%，較佳大于80%, 更佳大于90%的反射率，但第一入射角0 1的范圍不W此為限制。來自半導體疊層12所發 出的光線于介于20~60度之間的第二入射角0 2自半導體疊層12入射第二反射結構16 時具有最大反射率，例如大于50%，較佳大于80%，更佳大于90 %的反射率，但第二入射角 02的范圍不W此為限制。在本發明的一實施例中，第一入射角Si或第二入射角02可為 一角度或是一角度范圍。
[0034] 在本發明的一實施例中，基板10可為一承載基板W承載半導體疊層12,半導體疊 層12可先于一暫時基板（圖未示）上形成后，通過上述的反射結構與基板10接合，其中考 慮到發光元件1的出光效率，暫時基板可移除或不移除。
[0035] 在本發明的一實施例中，基板10可為一成長基板，包括用W成長磯化鉛嫁鋼 (AlGaInP)的神化嫁（GaAs)晶片，或用W成長氮化鋼嫁（InGaN)的藍寶石（Al2〇3)晶片、 氮化嫁（GaN)晶片或碳化娃（SiC)晶片。在此基板10上可利用有機金屬化學氣相沉積法 (MOCVD)、分子束外延（MBE)、氨化物氣相沉積法（HVPE)、蒸錐法或離子電錐方法形成一具 有光電特性的半導體疊層12,例如發光（Ii曲t-emitting)疊層。
[0036] 半導體疊層12包含一第一導電性半導體層121，一第二導電性半導體層123,W 及一主動層122位于第一導電性半導體層121及第二導電性半導體層123之間。第一導 電性半導體層121與第二導電性半導體層123,例如為包覆層（claddinglayer)或限制層 (confinementlayer),可分別提供電子與空穴，電子與空穴于一電流驅動下在主動層122 復合W發出光線。半導體疊層12的材料包含III-V族半導體材料，例如AlJriyGa^ ,y>N或 AlxIriyGa。Xy>P，其中0蘭X，y蘭1 ; (x+y)蘭1。依據主動層122的材料，半導體疊層12可 發出波長介于610nm及650nm之間的紅光，波長介于530nm及570nm之間的綠光，或是波長 介于450nm及490nm之間的藍光。在本發明的一實施例中，基板10及半導體疊層12為一 單晶外延結構。在半導體疊層12形成后，W蒸錐制作工藝形成電極，例如第一電極20W及 第二電極19,在一外部電流注入下，與半導體疊層12形成電連接。
[0037]在本發明的一實施例中，反射結構，例如第一反射結構14,第二反射結構16或第 H反射結構18的材料包含介電材料，例如Si〇2、Si3N4、MgF2、Nb2〇g或是TazOg,或半導體材料， 例如III-V族半導體材料AlxGaixAs，其中0蘭X蘭1。反射結構可利用有機金屬化學氣相 沉積法（MOCVD)、分子束外延（MBE)、氨化物氣相沉積法（HVPE)、蒸錐法或離子電錐方法形 成于基板10與半導體疊層12之間。在本發明的一實施例中，反射結構為一單晶外延結構。 第一反射結構14及/或第二反射結構16可滲雜或不滲雜。具體而言，第一反射結構14及 /或第二反射結構16為發光元件1的電流導通路徑的一部分時，第一反射結構14與第二反 射結構16可滲雜；第一反射結構14及/或第二反射結構16不為發光元件1的電流導通路 徑的一部分時，第一反射結構14與第二反射結構16可不滲雜。舉例來說，如圖1所示，第 一電極20W及第二電極19形成于基板10的相對側，第一反射結構14與第二反射結構16 可包含一導電型滲雜質，例如一n型滲雜或一P型滲雜。在本發明的另一實施例中，當第一 電極20W及第二電極19形成于基板10的相同側時（圖未示），第一反射結構14與第二反 射結構16可滲雜或不滲雜。
[0038] 圖2為本發明一實施例所掲示的發光元件1的部分剖視圖。如圖2所示，第一反 射結構14及第二反射結構16可為布拉格反射鏡值istributedBraggReflector,DBR), 第一反射結構14及第二反射結構16各包含至少一高折射率層及一低折射率層，高折射率 層及低折射率層可交替堆疊形成一或多對的疊層結構。第一反射結構14及第二反射結構 16可包含相同或不相同的材料，進一步來說，當第一反射結構14及第二反射結構16包含相 同的材料，第一反射結構14及第二反射結構16可包含相同或不相同的材料組成。在本實 施例中，第一反射結構14包含一第一疊層對由一具有一第一折射率的第一層14a和一具有 一第二折射率的第二層14b所組成，其中第一折射率不同于第二折射率。通過調整第一折 射率與第二折射率的差異，可W調整第一反射結構14的反射率，具體而言，通過增加第一 折射率與第二折射率的差異，可W增加第一反射結構14的反射率，反之，通過減少第一折 射率與第二折射率的差異，可W減少第一反射結構14的反射率。在本發明的一實施例中， 第一折射率和第二折射率的差值介于0. 4和1之間。舉例來說，第一反射結構14包含第一 層14曰，例如AlxiGaiXiAs,和第二層14b，例如AlyiGaiyiAs，彼此交替堆疊形成一或多對的疊 層結構，其中Xl^yl，隨著AlxiGaiXiAs或AlyiGaiYiAs的Xl或yl值的增加，即Al