TWI330411B

TWI330411B -

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Publication number: TWI330411B
Application number: TW092136349A
Authority: TW
Original assignee: Shinetsu Handotai Kk
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2010-09-11
Also published as: JP2004266039A; US20060145177A1; WO2004077579A1; TW200418208A; CN1754267A; CN100459182C

Description

1330411 玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於發光元件及其製造方法。【先前技術】發光二極體或半導體雷射等發光元件所使用之材料及元件構造經過多年之進步結果，在元件内部之光電轉換效率已漸漸接近理論上之極限。因此，為了獲得更高亮度之元件’元件之光取出效率變得十分重要。例如，以 A IGalnP混晶形成發光層部之發光元件，藉由採用薄的 A1 GainP(或GalnP)活性層被帶隙（band gap)大的η型

AlGalnP包覆層與ρ型A1GaInP包覆層夾住形成夾層狀之雙異質（double hetero)構造，而可實現高亮度之元件。該

AlGalnP雙異質構造，係利用A1GaInP混晶與GaAs進行晶格整合，使由AlGalnP混晶所構成之各層利用磊晶 (epitaxial)成長而形充 CoA。ss 41* β·η·丨_ .

反射層的方法（如日本專利因其利用積層之半導體層有限之角度所入射之光，昇光取出效率》

丄別411 夕、在此’以日本專利特開2謝-3391GG號公報為始之許二么報中揭示將成長用之GaAs基板剝離另一方面，將以半導體構成之作為補強用之元件基板透過反射用之Au屢而貼合在剝離面之技術。該Au |具有反射率高、且反射率之入射角相依性小之優點。一 =了在發光元件獲得發光強度，盡量使大電流通過發光層°卩較佳。因此要求元件基板具有耐得住上述電流之導電性。然而，在以半導體構成元件基板時，雖然使大電流通過發光層部’但未必具有充分的導電性。本發明之課題在於提供：在具有透過金屬層使發光層戸^、半導體元件基板貼合之構造的發光元件中，具有良好導電性之發光元件及其製造方法。【發明内容】為了解決上述問題’在本發明之發光元件，以具有發光層部之化合物半導體層的第一主表面作為光取出面，在該化合物半導體的第二主表面側，透過具有反射面之主金屬層結合元件基板而構成；該反射面係使來自該發光層部之光往該光取出面側反射，其特徵在於：該元件基板，係以導電型為Ρ型之Si基板所構成；且在該元件基板之主金屬層側之主表面正上方，形成以A1為主成分之接觸層。再者，在本說明書中之「主成分」與「主體」係表示貝I含有率最高之成分。又，本說明書中之「主金屬層」 ’係指位於化合物半導體層與接觸層間之金屬層，其形成 1330411 反射面且具有使化合物半導體層與接觸層結合之作用。因此’後述之擴散阻止層與發光層部側接合金屬層並不屬於主金屬層。依上述本發明之發光元件之構成，元件基板係以導電型為p型之Si(以下亦稱為p型Si或p-s i )基板所構成，在該主金屬層側之主表面正上方形成以Ai(銘）為主成分之接觸層。由於使A1與p型Si形成良好的歐姆接合，特別是P型Si之電阻率在1/1000Ω · cm〜10 Ω · cm之範圍時，可有效地抑制發光元件之串聯電阻及順方向電壓之過度上升。在此情形’ A1與p型Si之合金化熱處理，以例如 300°0650。(：之溫度進行，藉此可提高接觸電阻之降低效果〇再者，上述發光元件中，該發光層部之p型化合物半導體層位在光取出面側，而發光層部之n型化合物半導體層位在主金屬層側，且該n型化合物半導體層係透過該主金屬層而與p型之Si基板結合。在習知的發光元件（在成長用基板上以成長發光層者為主體）中，在發光層中，發光層之導電型位置關係有如下述之限制：位於基板側之層，其導電型必須與基板所具有之導電型相同（例如當基板為P型，其亦為p型），且位於與其相反侧（光取出面側）之層，其導電型必須與基板所具有之導電型不同（例如當基板為p型時’其為^)。然而’在本發明之發光元件中，化合物半導體層與元件基板係透過主金屬層而結合，即使以P型Si基板與n型化合物半導體層之不同導電型之組合 1330411 ’因為主金屬層介於其間而可使通電無障礙，故在本發明之表光兀件之構成中’ I光層之導電型位置關係並未受到如上所述之限制。^ 此’即使元件基板以p型s i基板所構成，在發光層部之？型Si基板側(主金屬層側)可配置〇型化合物半導體層，& + , 而在光取出面側配置P型化合物半導體層。再者’上述發光層部可以具備雙異質構造，該構造係 P垔匕覆層（p型化合物半導體層）、η型包覆層（η型化合物半導體層）、以及在Ρ型包覆層與η型包覆層間形成之活!·生層所構成。藉由採用上述構造，纟兩包覆層間注入之電洞與電子因為封閉在活性層之狹小空間内的狀態下而再結合之效率高’故可形成高亮度之元件。再者，為了藉由反射來提高光取出效率，亦可將η型包覆層與主金屬層直接接觸而形成。惟’為了降低動作電®，亦可纟η型包覆層與主金屬層間插入高濃度雜質之薄膜。接著，本發明之發光元件中，在該接觸層與主金屬層 1入導電性材料構成之擴散阻止層，俾阻止該接觸層之 Α1成分朝主金屬層擴散。本發明之發光元件，在其製程中，在透過主金屬層將元件基板與化合物半導體層貼合時，亦或在接觸層上形成主金屬層或其—部份時，由^ ，層主成分之ΑΙ成分向主金屬層擴散、反應(例如乍屬間化合物之生成等冶金反應）’而會有使主金貝之情形。在此，以上述之結構’藉由擴阻擋由接觸層向主金屬層擴散之A1成分，層且1有效抑制因為與A1成分反應而使可有效抑制主金屬層所带成=變質之情形。其結果，金屬層盘化入物半導/成反射面之反射率降低、及主發生冑層間之密著強度下降等不良情形之之製品良率低下。因該等不良狀況所導致發光元件以金屬層之至少包含該擴散阻止層界面的部分，係姊而成分構成之Au系相情形，該擴餘止層，具租而S ’能以Ti及Ni中任一者屬層。由於以mi為…成刀之擴散阻止用金 Au 一 Nl為主成为之金屬，其對於A1成分朝 '、s 、抑制效果特別好，故在本發明中可採用之。又’該擴散阻止用金屬層蜀層之；度以lnm~10/z m較佳。若厚茂·小於1 nm則防丨!· 年我_ + e 丄…从果不夠；若超過10心則因為效果已飽和而浪費製造成本丹有，具體而§，擴散阻止用金屬層亦可使用工業用之 >純η或純Ni，但在未影響防止/1成分向AU系層擴散之擴散防止效果之範圍内，可含有副成分。例如，、天&^ d , 添加適直的Pd，具有提升以Ti或Ni為成刀之金屬的耐敍性之效果。又，亦可使用η與Μ之合金。 …接者’在本發明之發光元件中，可藉由上述Au系層來形成反射面。因為Au系層其化學性質安定，$易因氧化等造成反射率變差，故適合作為形成反射面之材質。又，如上所述，即使在接觸層與Au系層間有形成冶金之反應的情形’藉由在接觸層與Au系層間插入擴散阻止層，而能以Au系層形成具良好反射率之反射面。 10 1330411 再者，以Au系層形成反射面時，在Au系層與化合物半導體層間，以Au為主成分之發光層側接合金屬層可以分散之形式配置於Au系層之主表面上。Au系層成為往發光層部之通電路徑的一部份。然而，若將Au系層與由化 ^物半導體層所構成之發光層部直接接合，則接觸電阻變尚，將導致串聯電阻增加而使發光效率變差。Au系層藉由透過Au系接合金屬層與發光層部接合而可降低接觸電阻。惟，為了確實接觸，Au系接合金屬層必須摻合較多量之必要的合金成分，反射率將些微下降。在此，只要將發光層部側接合金屬層分散形成在Au系層之主表面上，則在發光層部側接合金屬層之非形成區域，可確保因Au系層所產生之高反射率。田與發光層部側接合金屬層接合的化合物半導體層以 η型III-V族化合物半導體（例如，前述之（Αι^χ) yP(在此，〇 $ x ~ 1，0 $ y $ 1))所構成時，可藉由採用 AuGeNi接合金屬層作為發光層部側接合金屬層，藉此，其降低接觸電阻之效果特別好◊在此情形’在該化合物半導體層之貼合面側主表面上形成如。·接合金屬層，且能以主Λ AuGeNi接合金屬層面的方式來形成Au系層。在此【月形’以35〇〇C〜500°C進行AuGeNi接合金屬層與化合物半導體層之合金化熱處理，藉此可提高接觸電阻之降低效果。 “再者，為了充分提昇光取出效果，相對於Au系層，發光層°P側接合金屬層之形成面積率(以發光層部側接合金 /成面積除以Au系層之全面積所得之值）在 1330411 較佳。若發光層部側接合金屬層之形成面積率小於1%，則降低接觸電阻之效果不佳；若超過25%，則反射強度會降低。再者，由於將Au系層設定成較發光層部側接合金屬層具有較南之Au含有率，在Au系層未形成發光層部側接合金屬層之區域中，可更加提昇Au系層之反射率。另一方面，在具有上述Au系層之發光元件中在Au 系層與化合物半導體層間亦可插入以Ag為主成分之竑系層而形成反射面。由於Ag系層較Au系層價格低、且在接近可見光之大致全波長域内（35〇nm〜700nm)具有良好之反射率，故反射率不易受波長影響。其結果，不論元件之發光波長為何，均可實現高光取出效率。再者，若將之與等金屬比較’不易產生由於形成氧化皮膜等而使反射率降低之情形。圖6係表示鏡面研磨後之各種金屬表面之反射率。圖式之點「_」係Ag之反射率；圖式之點「△」係Au之反射率；圖式之點「♦」係A1之反射率。再者，圖式之點「X」係AgPdCu合金之反射率。Ag之反射率在 350nm〜700nm(或者波長更長的紅外線域），尤其，在 380nm〜700nm時，可見光之反射率特別好。另一方面’Au係有色金屬，如圖6所示之反射率亦可知’在波長670nm以下之可見光域具有強吸收（尤其650nm 以下：在600nm以下之吸收更大），發光層部之最大發光波長在670nm以下時’反射率降低之情形顯著。其結果，除了發光強度容易降低之外’取出光之光譜因為吸收而與原 12 1330411 本之發光光譜不同，故易導致發光色調之變化。然而，即使在670nm以下之可見光域，Ag之反射率亦非常好。亦即 ’發光層部之最大發光波長在67〇nm以下時（尤其是65〇nm 以下，甚至600ηπι以下），相較Au系層之反射面，Ag系層之反射面可實現非常高之光取出效率。如圖6所示，在使用A1時，並不會產生反射率降低报多的情形，但由於形成氧化皮膜所造成之反射率降低，使得在可見光域之反射率多少會停留在低值（如85〜92%)。惟由於Ag系金屬不易形成氧化皮膜，故相較於a 1可確保在可見光域之高反射率。具體而言，可知波長纟_⑽以上（尤其是45〇nm以上）其較M之反射率佳。再者圖6之人丨反射率，係利用機械研磨與化學研磨 — 軋化皮膜之狀態下量測鏡面化之A1表面’貝際上由於形成厚的氧化皮膜，其反射率可能較圖6 所示之數據更低。在使肖Ag時，由圖6中可知，在 350nm〜400nm之短波長坺♦，场中其反射率較A1低，但遠較A1 不易形成氧化皮膜。因舲 G a ± 因此，在實際上形成作為發光元件之 # + 採用^糸層，即使在該波長域中，其反射率亦可超過A】。„ 一 ’即使在該波長域，Ag之反射率季父Au咼。綜合上述， 400nm〜670nm 較佳，有最大發光波長時，地較A1或Au更好當發光層部在350nm~670nm(以尤以45〇nm〜600nm較佳）之波長域中具 “系層之光取出效率之改善效果明顯具有如上所述具有最大發光波長之發 13 丄⑽411 y^ 其可構包覆層光層部’如使用（AlxGai x)yIni yP(其中，卜 U或 InxGayAl卜"Ν(0$ X盔卜 0$ 卜 x+y$ υ，成具有將第一導電型包覆層'活性層與第二導電型依序積層之雙異質構造。以Ag系層用於形成反射面時，在Ag系層與化合物半導體層間，可配置以Ag為主成分之Ag系接合金屬層，以分散在Ag系層之主表面上之形態作為發光層部側接合金屬層。當與Ag系接合金屬層相連之化合物半導體層以n型之πι-ν族化合物半導體（如前述之（AlxGah)yIni_yP(其中 ’ ’ OSySD)所構成時，藉由使用AgGeNi接合金屬層作為Ag系接合金屬層可提高接觸電阻之降低效果。相對：Ag系層，發光層部侧Ag系接合金屬層之形成面積率與則述之Au系接合金屬層相同，以1%〜25%為佳。接著，在本發明之發光元件中，上述Au系層可具有处合層：如上述之發光元件可以如下述之方法製造： '、該化口物半導體層之取出面相反側之主貼合側主表面，在該貼合側主矣；μ 作馬佑忒貼口側主表面上，配置以Λυ為主成刀且待變成該結合層之第一 Au系層； 4件基板之預定位於該發光層部側之主表面作為貼S側主表面，在該貼合口惻主表面上，配置以Au為主为、且待變成該結合層之第二Au系層；使該等第一 Au系層與第二Au系層密接貼合。再者，當元件基板與化合物半導體層貼合時，元件基板與化合物半導體層透過Au ^ 系層相疊合，而在此狀態下 14 1330411 進行貼合熱處理。依該等本發明之製造方法，化合物半導體層側與基板側分別形成第-及第二Au纟層，使兩者互相緊密貼合。由於兩Au系層即使在較低之溫度亦容易一體化，、即使貼合之熱處理溫度低亦可獲得非常強的貼合強度。故再者，本發明之金屬層之具體形成方法，除了真外^ 鍍或濺鍍等氣相成膜法外，亦可採用無電解電鍍或電羔鍍等之電化學成膜法。電【實施方式】以下，參照圖式說明本發明之較佳實施形態。圖1係表示本發明一實施形態之發光元件1〇〇之示土圖。發光兀件1〇〇具有以下構造：在p_Si基板7(作為元：基板之導電性基板，而以p型Si(妙）單結晶所形成）之第— 主表面上，透過主金屬層1〇與發光層部24貼合之結構。發光層部24具有以p型包覆層6(第一導電型包覆層 ’在本發明中係* p型㈧zGaiJyIniyP(其巾，X<ZU^ 構成）與η型包覆層4(與前述第一導電型包覆層不同之第二導電型包覆層，在本發明中係由nWAHWp(其; ，x< zS 1)所構成），將活性層5(由無摻雜 yP(其中，OgxSO.55，（M5各ys〇 55)混晶所形成）夾住之結構’發光波長按照活性層5之組成，可在綠色至紅色域間調整（發光波長（最大發光波長）在55〇nm〜67〇nm)。在發光元件1〇〇 + ’在金屬電極9側配置卩型A1GaInP包覆層 6’在主金屬層10側配置η·桃㈣包覆層4。因此， 15 1330411 通電極性在金屬電極9側為正。扣「再者’在此「無摻雜」係和不進行積極添加播雜物立 ^ 」又忍，並非指排除在一般之 I粒上無法、避免之混入雜質成八成刀（例如上限在10丨3〜l〇i6/cm3 左右）。又，與發光層部24面向基板7之面相反侧之主表面上形成由AiGaAs所構成之電流擴散層2〇,在該主表面之大致中央’以局部覆蓋該主表面的古斗、…上人闲双卸的方式形成金屬電極（例如

Au電極，用於將發光驅動電懕耶电歷施加於發光層部24)9。在電流擴散層20之主表面上，全屬啻托^ l 备屬電極9周圍之區域係成為來自發光層部24之光之光取出區域。 P-Si基板7係由Si單結晶塊切片、研磨而製成者，其厚度在100以！!1〜50(^111。又，與發光層部24相向夾住主金屬層10而貼合。主金屬層10全體由Au系層所構成。在發光層部24與主金屬層1〇間，形成作為發光層部側接合金屬層之AuGeNi接合金屬層32(例如Ge:15質量％，Ni:l〇質量％)，其可降低元件之串聯電阻。AuGeNi接合金屬層32分散形成於主金屬層1〇之主表面上，其形成面積率為1%〜25%。在P-Si基板7與主金屬層1〇間，第一 A1接觸層31( 例如Α1··99.9質量％)以與p-Si基板7之主表面相接之狀態形成作為基板側接合金屬層。再者，在p_Si基板7背面形成覆蓋全體表面之金屬電極（背面電極：如Au電極）15。在金屬電極15與p-Si基板7間插入第二A1接觸層16(例如 A1:99.9 質量％)。 16 1330411 又’在前述第一 A1接觸層η之仝栌 ^曰之全體表面覆蓋作為擴散阻止層之鈦（Ti)層1!。該Ti声曰之马·度為1 nm〜1 〇 # m(在本貫施形態中為600nm)。再者，n % u a 廿有擴散阻止層亦可以鎳（Ni) 層取代Ti層。又，主今屈届1Λ/ / 金屬層10(Au層系）以覆蓋該Ti層11 全部表面之狀態與Ti層相接而配置在其上。再者，本實施形態之AU系層係由純Au或Au含有率在95質量％以上之 Au合金所構成。來自發光層部24之光’係以在光取出面側直接放射之光與藉主金屬層1G之反射光重疊之狀態下取出。為充分確保反射之效果，主金屬層1G之厚度以大於8(hm為佳。又 ’雖然並未特別限制厚度之上限，但由於反射之效果會飽和，在兼顧成本之情況下㈣定適當厚度值（例# 左右）以下說明關於圖！之發光元件i 〇〇之製造方法。首先如圖2之步驟1所示，在GaAs單結晶基板（作為發光層成長用基板之半導體單結晶基板之主表面上依序使例如〇.5" m之P型GaAs緩衝層2、0.5// m由AlAs 形成之剝離層3、5以m由p型AlGaAs所形成之電流擴散層20蟲晶成長。再者，之後依序使1//m之p型Am讀包覆層6、0.6以！!1之A1GaInP活性層（無摻雜）5及 η型AlGalnP包覆層4磊晶成長。接著，如步驟2所示，在發光層部24之主表面上分散形成AuGeNi接合金屬層32。在AuGeNi接合金屬層32形成後’接著在350。(：〜500。<：之溫度域進行合金化熱處理。 17 1330411 之後，第一 Au系層l〇a覆蓋在AuGeNi接合金屬層32。在發光層部24與AuGeNi接合金屬層32間藉上述之合金化熱處理形成合金化層，而可大幅降低串聯電阻。另一方面，如步驟3所示，在另外準備之p-Si基板7(摻雜硼，電阻率約8 Ω . cm)之兩側主表面上形成作為基板侧接合金屬層之第一、第二A1接觸層31、16，在300。(：〜65 0。(：之溫度域進行合金化熱處理》接著，在第一 A1接觸層31上，依序形成Ti詹11(例如厚度為6〇〇nm)與第二Au系層l〇b 再者，在第二A1接觸層1 6上形成背面電極層】5 (例如以Au系金屬構成）。上述步驟之各金屬層可利用濺鍍或真空蒸錢等形成。接著，如步驟4所示，使在p_Si基板7側之第二Au 系層l〇b與在發光層部24上形成之第一 Au系層1〇a重疊並緊壓，以18〇〇C〜360。<：之溫度，例如以2〇〇(>c之溫度進仃貼合熱處理’來製造基板貼合體5〇。p_Si基板7透過第系層10a及第二Au系層i 〇b與發光層部貼合。又，第一 Au系層1〇a及第二Au系層1〇]?藉由上述接合熱處理形成一體化之主金屬層1〇。由於不論第一 Au系層 l〇a及第二Au系層⑽均由不易氧化之主體所構成，上述之貼合熱處理即使在大氣中進行亦無任何問題。入作’在第二AU系層_與第—A1接觸層31間插作為擴散阻止層之丁彳思丨1 «之T〗層11。在進行貼合熱處理或在第二Au系層i〇b报士 * -¾社弟 V成時，可藉上述Ti層阻擋住由第—A1接觸層31向第-丨么《按。第-〜系層1〇b擴散之A1成分，且可有效抑 18 制A1成分在藉由 λ ^ μ 、第—Au系層10b貼合而—體朴筮

Au系層10a側滲出。體化之第- 所獲得之主金屬層1〇二可防止因A〗成分而使最後獲得良好之反射率。再去二成⑷之不良現象，而可基板7與發光声如…田王金屬層10亦可維持p-Si 又先層他合物導體層）24之貼合強度。由10%氫氟^步驟5 ’將上述基板貼合體50浸潰在例如將…结:：=剝離層3藉由選㈣刻， )自務^, (來自發光層部24之光為不透明 )自發先層部24及與之接合的㈣基板7之積層體術去矛、再者，亦可採用由A1InP取代AUs剝離層3而形成蝕心止層，’使用對GaAq選擇性之第一敍刻液（如氨/過氧化氫此合液）钱刻除去GaAs單結晶基板！與緩衝層2 、接著使用對AllnP具選擇性之第二蝕刻液（如鹽酸：亦可添加用來去除A1氧化層之氫氟酸）蝕刻蝕刻阻止層之步驟〇接著，如步驟6所示，引線接合用之電極9(接合墊，圖1)’係以因為去除GaAs單結晶基板1而露出之電流擴散層20之主表面一部份覆蓋的方式而形成。之後，以一般之方法切割作為半導體晶片，將之固定在支持體上進行引線接合後’以樹脂封裝而獲得最後之發光元件。在上述之實施形態中，雖然在第一 Au系層1 〇a形成反射面，如圖3之發光元件200，亦可在第一 Au系層1 〇a 與發光層部24間插入Ag系層10c。在此情形，發光層部 1330411 側接合金屬層係以AgGeNi(例如Ge:15質量％、Ni:10質量 4)構成之Ag系接合金屬層132取代Au糸接合金屬層而分散形成。關於其他部分係與圖1之發光元件100相同。圖 4係表示其製程之一例。其與圖2之製程不同處係在於在步驟2中將Ag系接合金屬層132取代Au系接合金屬層32 而分散形成，在350°C~660°C之溫度域進行合金化熱處理 ’之後依序形成Ag系層1 〇c與第一 Au系層1 〇a。除此之外基本上與圖2相同。再者，在以蝕刻液去除發光層成長用基板時，若因該餘刻液可能使Ag系層10c腐蝕時，可依以下所述步驟進行。亦即’如步驟3所述，將與Ag系層l〇c相接之第一 Au系層i0a之外周圍位置較Ag系層l〇c之外周圍位置靠外側’且面積較Ag系層10c大。藉此，Ag系層l〇c以被第一 Au系層i〇a包住之狀態，使Ag系層l〇c之外周圍因為藉耐蝕性高之第一 Au系層10a外周圍部分1 〇e保護，故在步驟5中，即使蝕刻發光層成長用基板（GaAs單結晶基板1) ’亦不易影響到Ag系層1 〇c。當以GaAs單結晶基板 1作為發光層成長用基板’以氨/過氧化氫混合液作為蝕刻液將之溶解、去除時，雖然Ag特別容易受蝕刻液腐蝕，但若採用上述之構造則可輕易將GaAs單結晶基板1溶解去除。又，發光層部24之各層亦可以A1GaInN混晶形成。用於使發光層部24成長之發光層成長用基板，可使用藍寶石基板（絕緣體）或SiC單結晶基板代替GaAs單結晶基板。丄丄l ，在上述實施形態中’雖然發光層部24之各層由基板· 則依序為η型包覆層4、活性層5及ρ型包覆層6，但亦可將二反轉’在基板侧由Ρ型包覆層、活性層與η型包覆層所形成。又’如圖5(㈣3)所示，主金屬層1〇亦可僅貼合於 P-S!基板7(元件基板）與發光層部24(化合物半導體幻之任· 一側（在圖5為發光層部24側）而形成。此時，貼合之熱處·· 理溫度（步驟4)在200oC〜700〇「，缺·《·、》a 7 l 7ϋϋ C，雖然其溫度設定必須較圖 2之溫度高一些，但由於設置了作為擴散阻止層之丁丨層（或籲

Ni層m，其可充分抑制⑷向主金屬@ 10擴散，故可順利進行貼合。【·圖式簡單說明】 (一）圖式部分圖1彳系以積層結構表示適用於本發明之發光元件之第 /實施形態之示意圖。圖2係表示圖ί之發光元件之製程之一例之說明圖。圖3係以積層結構表示適用於本發明之發光元件之第 φ 二實施形態之示意圖。圖4係表示圖3之發光元件之製程之一例之說明圖。圖5係表示圖1之發光元件之製程之另一例之說明圖。圖6係表示各種金屬反射率之圖。丨二)元件代表符號 1 . GaAs單結晶基板（發光層成長用基板） 4: η型包覆層（第二導電型包覆層） 21 1330411 5 :活性層 6: p型包覆層（第一導電型包覆層） 7 : p-Si基板（元件基板） 9 :金屬電極 10 :主金屬層 1 Oa :第一 Au系層 10b :第二Au系層 10c : Ag系層

11 :鈦（Ti)層（擴散阻止層） 24 :發光層部 31 :第一 A1接觸層 32 : AuGeNi接合金屬層 132 : AgGeNi接合金屬層（發光層部側接合金屬層） 100、200 :發光元件

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Claims

1330411 專利申請案第92136349號申請專利範圍修正頁2009年3月拾、申請專利範圍：从k %紅二: 1. 一種發光元件，以具有發光層部之化合物半導體層· 的第主表面作為光取出面，係在該化合物半導體層的第 ’ 一主表面側’透過具有反射面之主金屬層結合元件基板而構成；該反射面係使來自該發光層部之光往該光取出面側反射，其特徵在於： .· 該元件基板’係以導電型為Ρ型之Si基板所構成；且在緊鄰該元件基板之主金屬層側之主表面上，形成以A1為主成分之接觸層。

2. 如申請專利範圍第丨項之發光元件，其中，該發光層部之ρ型化合物半導體層位在光取出面側，而發光層部之η型化合物半導體層位在主金屬層側，且該n型化合物半導體層係透過該主金屬層而與ρ型之Si基板結合。 3. 如申請專利範圍第2項之發光元件，其中，該發光層部係具備雙異質構造，該構造係由p型包覆層（p型化合物半導體層）、η型包覆層（n型化合物半導體層）、以及在 P型包覆層與η型包覆層間形成之活性層所構成。 4.如申請專利範圍第丨項之發光元件，其中，在該接觸層與主金屬層間插入導電性材料構成之擴散阻止層，俾阻止該接觸層之A1成分朝主金屬層擴散。 5.如申請專利範圍第4項之發光元件，其中，該主金屬層之至少包含擴散阻止層界面的部分，係以Μ為主成分構成之Au系層；

一者為主成分之擴 23 1330411 散阻止用金屬層。 6. 如申請專利範圍第5項之發光元件，其中，該Au系層係形成該反射面。 7. 如申請專利範圍第5項之發光元件，其中，在該系層與化合物半導體層間插入以Ag為主成分之Ag系層，俾形成該反射面。 8. 如申請專利範圍第5項之發光元件，其中，該Au系層具有結合層。 9. 一種發光元件之製造方法，係用來製造申請專利範圍第8項之發光元件’其特徵在於具備以下步驟：以與該化合物半導體層之取出面相反側之主表面作為貼合側主表面，在該貼合側主表面上，配置以Au為主成分、且待變成該結合層之第一 Au系層；以該元件基板之預定位於該發光層部側之主表面作為貼合側主表面，在該貼合側主表面上，配置以Au為主成分、且待變成該結合層之第二Au系層；使該第一 Au系層與該第二AU系層密接貼合。 10·如申請專利範圍第9項之發光元件之製造方法，其係使該元件基板與化合物半導體層透過Au系層而相疊合，而在該狀態下進行貼合熱處理，藉此使該元件基板與化合物半導體層貼合。拾壹、圖式：如次頁。 24 ，更)正替換頁柒、指定代表圖： (一）本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 4: η型包覆層（第二導電型包覆層） 5 :活性層 6: ρ型包覆層（第一導電型包覆層） 7 : p-Si基板（元件基板） 9 :金屬電極 10 :主金屬層 10a :第一 Au系層 10b :第二Au系層 11 :鈦（Ti)層（擴散阻止層） 15 :金屬電極 16 :第二A1接觸層 20 :電流擴散層 24 :發光層部 31:第一 A1接觸層（基板側接合金屬層） 32 : AuGeNi接合金屬層（發光層部側接合金屬層） 100 :發光元件捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式