TWI692116B - 發光元件 - Google Patents
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Abstract
一種發光元件，包含：一第一半導體層；一第二半導體層，位於第一半導體層上；一第三半導體層，位於該第二半導體層上；一活性層，位於第二半導體層及第三半導體層之間；一暴露區，穿過第三半導體層及活性層，暴露出第一半導體層之一第表面以及第二半導體層之一第二表面；以及一第一電極，位於暴露區中，且接觸第一表面及第二表面；其中，第一半導體層與第二半導體層具有不同阻值。
Description
本發明係關於一種發光裝置，更詳言之，係關於一種具有高亮度之發光元件。
發光二極體(light-emitting diode, LED)為P型半導體與N型半導體所組成之光電元件，透過P-N接面上載子的結合放出光線，加上具有體積小、低耗電量、壽命長、反應速度快等優點，廣泛地使用於光學顯示裝置、交通號誌、資料儲存裝置、通訊裝置、照明裝置與醫療器材等。
一種發光元件，包含：一第一半導體層；一第二半導體層，位於第一半導體層上；一第三半導體層，位於該第二半導體層上；一活性層，位於第二半導體層及第三半導體層之間；一暴露區，穿過第三半導體層及活性層，暴露出第一半導體層之一第表面以及第二半導體層之一第二表面；以及一第一電極，位於暴露區中，且接觸第一表面及第二表面；其中，第一半導體層與第二半導體層具有不同阻值。
申請案之實施例會被詳細地描述，並且繪製於圖式中，相同或類似的部分會以相同的號碼在各圖式以及說明出現。
第1A圖為本申請案第一實施例中所揭示之一發光元件1之上視圖的變化例A。第1B圖為沿第1A圖中變化例A的B-B’截面之側視圖，第1C圖為第1B圖中區域R之局部放大圖。
參照第1A至1C圖，第一實施例中變化例A之發光元件1包含一基板10，以及一半導體結構20位於基板10的上表面10a上。半導體結構20由基板10之上表面10a依序包含一第一半導體層201、一第二半導體層202、一活性層204以及一第三半導體層203。在半導體結構20中，包含一暴露區28，自第三半導體層203之上表面203a向下延伸，穿過第三半導體層203以及活性層204，暴露出第一半導體層201的上表面TS1和側表面LS1，以及第二半導體層202的上表面TS2、上部側表面LS2和下部側表面LS2’，其中由截面之側視觀之，第一半導體層201之上表面TS1具有一寬度W1；此外，第一半導體層201的側表面LS1和第二半導體層202的下部側表面LS2’相連接，第一半導體層201的上表面TS1和第二半導體層202的上表面TS2實質上平行。
於本申請案一實施例中，暴露區28可藉由多次蝕刻製程所形成，例如，在第一次蝕刻製程中，先自第三半導體層203之上表面203a選定一部份區域，向下移除其下方的第三半導體層203、活性層204以及第二半導體層202，一直到第二半導體層202之一深度，暴露出第二半導體層202之上表面TS2以及上部側表面LS2。於一實施例中，蝕刻深度由上表面203a算起介於0.8-1.5 μm。接著，在第二次蝕刻製程中，自第二半導體層202之上表面TS2選定一部份區域，向下移除其下方的第二半導體層202以及第一半導體層201，一直到第一半導體層201之一深度，暴露出第一半導體層201之上表面TS1和側表面LS1，以及第二半導體層202的下部側表面LS2’。於一實施例中，蝕刻深度由第二半導體層202之上表面TS2算起介於0.2-1 μm。於本實施例中，第一半導體層201之上表面TS1比第一半導體層201和第二半導體層202之介面更接近於基板10。
於本申請案之一實施例中，基板10包括絕緣基板或導電基板，當基板10為導電基板時，基板10和其上之半導體結構20之間會存在ㄧ絕緣區域，以避免兩者之間漏電流產生。絕緣基板包含用以成長氮化銦鎵(InGaN)之藍寶石(Al2
O3
)晶圓；導電基板包含用以成長磷化鋁鎵銦(AlGaInP)之砷化鎵(GaAs)晶圓，或用以成長氮化銦鎵(InGaN)之氮化鎵(GaN)晶圓、矽(Si)晶圓或碳化矽(SiC)晶圓。在基板10欲形成半導體結構20之上表面10a可包含一圖案化結構101，藉此提高半導體結構20之磊晶品質，或提高發光元件1之光摘出效率。
於本申請案之一實施例中，在基板10與第一半導體層201之間更可包含其他半導體層，例如，包含一緩衝結構(圖未示)。緩衝結構可減緩基板10與半導體結構20之間晶格常數的不匹配，或幫助應力釋放，以改善磊晶品質。
於基板10上形成半導體結構20包含緩衝結構之方法包含沉積法。沉積包含磊晶(Epitaxy)、物理氣相沉積法(PVD)。磊晶包含分子束磊晶法(MBE)、有機金屬氣相磊晶(MOVPE)、氣相磊晶成長法(VPE)或液相磊晶成長法(LPE)；物理氣相沉積法包含蒸鍍(evaporator)或濺鍍(sputter)。
於本申請案中，半導體結構20中的第一半導體層201、第二半導體層202、活性層204或第三半導體層203可為單一層或包含複數子層。半導體結構20之材料包含Ⅲ-Ⅴ族半導體材料，例如Alx
Iny
Ga(1-x-y)
N或Alx
Iny
Ga(1-x-y)
P，其中0≦x，y≦1；(x+y)≦1。依據活性層204之材料，當半導體結構20材料為AlInGaP系列材料時，可發出波長介於610 nm及650 nm之間的紅光，波長介於530 nm及570 nm之間的綠光，當半導體結構10材料為InGaN系列材料時，可發出波長介於450 nm及490 nm之間的藍光，或是當半導體結構20材料為AlN、AlGaN、AlGaInN系列材料時，可發出波長介於400 nm及250 nm之間的藍紫光或不可見光的紫外光。Ⅲ-Ⅴ族半導體材料的選擇不在此限，亦可選擇上述以外的材料產生其他波段的非可見光，例如紅外光或遠紅外光。活性層204可為單異質結構(single heterostructure, SH )，雙異質結構(double heterostructure, DH)，雙側雙異質結構( double-side double heterostructure, DDH)，多層量子井結構(multi-quantum well, MQW)。活性層材料可為不摻雜摻雜物、摻雜p型摻雜物或摻雜n型摻雜物的半導體。
第一及第二半導體層201及202具有相同之導電性、電性、極性或摻雜物，而第三半導體層203與第一及第二半導體層201、202具有不同之導電性、電性、極性或摻雜物。以本實施例為例，第三半導體層203為p型可提供電洞，第一及第二半導體層201及202為n型可提供電子，使得電子與電洞可於活性層204中複合以產生光線。於一實施例中，第二半導體層202厚度小於第一半導體層201厚度，例如，第二半導體層202厚度小於1 μm。其中，第一及第二半導體層201及202具有不同阻值，其材料與實施態樣將詳述如後。
第一半導體層201之阻值可高於或低於第二半導層202。於一實施例中，第一及第二半導體層201及202包含相同材料及不同摻雜濃度的相同導電性摻雜物；在此，相同材料係指半導體中摻雜物以外的材料組成為相同。例如，第一半導體層201與第二半導層202分別為不同矽摻雜濃度的n型GaN。於一實施例中，第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202，第一半導體層201為矽摻雜濃度2×1019
cm-3
的n型GaN，第二半導體層202為矽摻雜濃度1.3×1019
cm-3
的n型GaN；於另一實施例中，第一半導體層201之阻值大於第二半導體層202，第一半導體層201為矽摻雜濃度8×1018
cm-3
的n型GaN，第二半導層202為矽摻雜濃度1.3×1019
cm-3
的n型GaN。
於另一實施例中，第一及第二半導體層201及202包含不同材料，例如，第一半導體層201為n型AlGaN，第二半導體層202為n型GaN；或是第一及第二半導體層201及202分別為不同鋁含量的n型AlGaN，其中，第一半導體層201之鋁含量高於第二半導體層201。於一實施例中，第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202，例如，第一半導體層201為矽摻雜濃度a×1019
cm-3
的n型Alx
Ga1-x
N，第二半導體層202為矽摻雜濃度b×1019
cm-3
的n型Aly
Ga1-y
N，其中a＞b，10＞a＞0.5，且x＞y。此外，第一及第二半導體層201及202更可具有不同或相同的摻雜濃度的相同導電性摻雜物。於一實施例中，第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202，例如，第一半導體層201為矽摻雜濃度2×1019
cm-3
的n型AlGaN，第二半導體層202為矽摻雜濃度介於5×1018
cm-3
至7×1018
cm-3
的n型GaN。
於另一實施例中，第一半導體層201可包含超晶格結構，例如為AlGaN/GaN兩子層之超晶格結構，或是在單一半導體材料中利用調變式摻雜所形成之半導體層。
一第一電極30，位於暴露區28中，同時接觸具有不同阻值的第一半導體層201和第二半導體層202。如第1B及1C圖所示，第一電極30接觸第一半導體層201之上表面TS1和側表面LS1，以及第二半導體層202之上表面TS2和下部側表面LS2’，且第一電極30和上部側表面LS2之間具有一間隙。於本實施例中，第一電極30為一第一打線墊，於上視圖中具有寬度WN
，且上表面TS1與第一電極30具有相似的圖案形狀。上表面TS1中包含與第一電極30接觸的第一接觸區域C1
，上表面TS2中包含與第一電極30接觸的第二接觸區域C2
。第一接觸區域C1
面積與第二接觸區域C2
面積不相等。於第一實施例的變化例A中，第一電極30之寬度WN
大於上表面TS1之寬度W1
，第一接觸區域C1
面積等於上表面TS1面積，且第一接觸區域C1
面積大於第二接觸區域C2
面積。於一實施例中，第一半導體層201之阻值大於第二半導體層202，第一接觸區域C1
面積大於或等於第二接觸區域C2
面積。於一實施例中，第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202，第一接觸區域C1
面積大於第二接觸區域C2
面積。
於本申請案另一實施例中，第一接觸區域C1
面積小於第二接觸區域C2
面積。於一實施例中，第一半導體層201之阻值大於第二半導體層202，第一接觸區域C1
面積小於第二接觸區域C2
面積。 於一實施例中，第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202，第一接觸區域C1
面積小於或等於第二接觸區域C2
面積。
第三半導體層203之上表面203a具有一電流阻擋層60，於一實施例中，電流阻擋層60包含一開口60a，暴露出部分上表面203a。電流阻擋層60可包含單層介電材料或是由複數組折射率不同之介電材料交互堆疊所組成介電材料疊層，其材料可包含但不限於氧化矽(SiOX
)、氮化矽(Si3
N4
)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化鈦(TiX
OY
)、五氧化二鉭(Ta2
O5
)、氧化鈮(Nb2
O5
)、氧化锆(ZrO2
)或前述材料的组合。電流阻擋層60對於活性層204所發出的光線為透明。
一透明導電層18覆蓋第三半導體層203之上表面203a，與第三半導體層203電性接觸，並同時覆蓋在電流阻擋層60上。透明導電層18可以是金屬或是透明導電材料，其中金屬可選自具有透光性的薄金屬層，透明導電材料對於活性層204所發出的光線為透明，包含銦錫氧化物(ITO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鎵鋅(GZO)、或銦鋅氧化物(IZO)等材料。透明導電層18具有一開口18a，對應於電流阻擋層60之開口60a。於一實施例中，透明導電層18僅覆蓋第三半導體層203之上表面203a，與第三半導體層203電性接觸，但不覆蓋電流阻擋層60上，與透明導電層18與電流阻擋層60之間有一間隙。
一第二電極40位於電流阻擋部60、透明導電層18以及第三半導體層203上，與透明導電層18以及第三半導體層203電性連接。第二電極40包含第二打線墊401以及由第二打線墊401所延伸出的第二延伸電極402。相較於第二延伸電極402，第一電極30之第一打線墊與第二電極40之第二打線墊401皆具有較寬的寬度，在後續製程中，可用以打線與外部電源或外部電子元件電性連接。第二電極40位於電流阻擋部60之對應位置上，第二電極40之外輪廓可等於或略小於電流阻擋部60之外輪廓。於本實施例中，第二打線墊401之位置對應於電流阻擋層60之開口60a及透明導電層18之開口18a上，並穿過這些開口，與第三半導體層203接觸。第一電極30與第二電極40之材料包含金屬，例如鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)、銠(Rh)或鉑(Pt)等金屬或上述材料之合金或疊層。在第一電極30與第二電極40靠近半導體結構20之表面可選用具有較高反射率之金屬材料以形成一反射鏡來增進出光，在此所述具有較高的反射率係指對於活性層204所發出光線的波長具有80%以上的反射率。較高反射率之金屬材料包含例如鋁(Al)或銀(Ag)。
於本申請案另一實施例中，發光元件1不具有電流阻擋層60，第二打線墊401經由透明導電層18之開口18a，與第三半導體層203接觸。
於本申請案另一實施例中，電流阻擋層60不具有開口60a，透明導電層18覆蓋電流阻擋層18之部份上表面與側壁，透明導電層18之開口18a暴露出第二打線墊401正下方電流阻擋層60的上表面，使第二打線墊401經由開口18a與電流阻擋層60接觸。第二打線墊401可接觸開口18a側壁之透明導電層18，或者第二打線墊401不接觸開口18a側壁之透明導電層18。
於本申請案另一實施例中，電流阻擋層60不具有開口60a，透明導電層18覆蓋電流阻擋層18之部份上表面與側壁，透明導電層18之開口18a暴露出位於第二打線墊401正下方電流阻擋層60的上表面及側壁，使第二打線墊401與電流阻擋層60接觸但不與透明導電層18接觸。
於本申請案另一實施例中，電流阻擋層60僅設置於第二打線墊401下，而第二延伸電極402下不具有電流阻擋部60。
於本申請案另一實施例中，透明導電層18之開口18a可大於、小於或等於第二打線墊401的寬度。當透明導電層18之開口18a大於第二打線墊401的寬度時，第二打線墊401不接觸透明導電層18。
於本申請案另一實施例中，電流阻擋層60之開口60a可大於、小於或等於透明導電層18之開口18a。
一反射結構(圖未示)可選擇性地設置於基板10之下表面10b，以反射來自半導體結構20之光，增進發光元件1之出光效率。反射結構之材料可為金屬材料，包含但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鎢(W)、銠(Rh)或上述材料之合金等。反射結構也可以是布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector, DBR)，包含至少兩種以上折射率不同之可透光材料層堆疊而成。布拉格反射結構可為絕緣材料或導電材料，絕緣材料包含但不限於聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、氧化鎂(MgO)、Su8、環氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化鎂(MgO)、氧化矽(SiOx
)、氧化鈦(TiO2
)、氧化鉭(Ta2
O5
)、氮化矽(SiNx
)、旋塗玻璃(SOG)或四乙氧基矽烷(TEOS)。導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅(ZnO) 、氧化鎂(MgO)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)或氧化銦鋅(IZO)。反射結構也可以是由上述可透光材料層與金屬層所形成之全方向反射鏡(omnidirectional reflector, ODR)。
第1D圖繪示第一實施例中變化例B之發光元件1。第一實施例中變化例B之發光元件1與變化例A相似，差別在於，上表面TS1與第一電極30由上視觀之具有相同的寬度、圖案形狀，且上表面TS1的面積與第一電極30的底面積相同。第一電極30與半導體結構20的接觸面包含了第一半導體層201之上表面TS1和側表面LS1，以及第二半導體層202之下部側表面LS2’，而未接觸第二半導體層202之上表面TS2。
第2A圖為本申請案第二實施例中所揭示之一發光元件2之上視圖的變化例C及D。第2B圖為沿第2A圖中變化例C的B-B’截面之側視圖。第二實施例中之發光元件2與發光元件1相似，差別在於，變化例C中第一半導體層201之上表面TS1由上視觀之為一環狀圖案。相較於發光元件1，發光元件2中第一電極30與第二半導體層202所接觸的第二接觸區域C2
面積增加，而與第一半導體層201所接觸的第一接觸區域C1
面積減少。
變化例D與變化例C相似，差別在於，第一半導體層201之上表面TS1由上視觀之包含了複數個區域；意即，上表面TS1包含環狀圖案區域TS1a，以及一位於環狀圖案區域TS1a內的中間區域TS1b。
第3A圖為本申請案第三實施例中所揭示之一發光元件3之上視圖的變化例E及F。第3B圖為沿變化例E或變化例F的B-B’截面之側視圖。第三實施例中之發光元件3與發光元件1相似，差別在於，由上視觀之，變化例E及F中第一半導體層201之上表面TS1包含互相分離的兩區域TS1’，且此兩區域TS1’被部分的第一半導體層201與第二半導體層202所隔開。因此，於本實施例之上視圖中，兩區域TS1’之間為呈條狀的第二半導體層202之上表面TS2。條狀的第二半導體層202之上表面TS2可如變化例E所示，平行於發光元件3的任一邊緣11，或是如變化例F所示，傾斜於發光元件3的任一邊緣11。
第4A圖為本申請案第四實施例中所揭示之一發光元件4之上視圖的變化例G至K。變化例G至K之發光元件4之差異在暴露區28，第一電極30以下的接觸面；暴露區28以外的各層結構皆相同。第4B圖為沿第4A圖中變化例G的B-B’截面之側視圖，第4C圖為沿變化例J的B-B’截面之側視圖。第三實施例中之發光元件3與發光元件1相似，差別在於，由上視觀之，變化例G至K中第一半導體層201之上表面TS1包含互相分離的複數區域TS1’，且此複數區域TS1’被複數條狀的第二半導體層202之上表面TS2所隔開。條狀的第二半導體層202之上表面TS2由上視觀之可如變化例G所示，平行或垂直於發光元件4的側邊11並呈十字交叉狀。
於本實施例之變化例H中，複數條狀的第二半導體層202之上表面TS2由上視觀之，呈十字交叉並傾斜於發光元件3的側邊11。
於本實施例之變化例I中，複數區域TS1’之數量比變化例H多，複數條狀的第二半導體層202之上表面TS2由上視觀之，呈一「米」字狀，上表面TS1的複數區域TS1’呈放射狀排列。
於本實施例之變化例J中，複數條狀的第二半導體層202之上表面TS2由上視觀之，呈水平條狀排列，上表面TS1的複數區域TS1’也呈彼此水平條狀排列。於另一變化例中，複數區域TS1’也可呈彼此垂直條狀排列，或是呈彼此平行且傾斜於側邊11的條狀排列。
於本實施例之變化例K中，複數條狀的第二半導體層202之上表面TS2由上視觀之，呈一柵狀排列，使各第一半導體層201之上表面TS1的複數區域TS1’呈陣列狀排列。
將不同的第一半導體層201及第二半導體層202搭配上述各變化例A-K之發光元件進行實驗，分別與一對照發光元件(圖未示)作參考比較基礎，其中對照發光元件的第一電極僅接觸一單一n型半導體層，各組實驗的較佳結果詳列如表1。在編號1的實驗組中，第一半導體層201為矽摻雜濃度2×1019
cm-3
的n型GaN，第二半導體層202為矽摻雜濃度1.3×1019
cm-3
的n型GaN，此時第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202。搭配變化例A-K之各發光元件及對照發光元件在電流密度為0.5-1.5 A/mm2
操作下，相較對照發光元件的表現，搭配變化例E之發光元件具有較高的光電轉換效率 (Wall Plug Efficiency, WPE) ，WPE較對照發光元件提升1.47%-1.69%。在編號2的實驗組中，第一半導體層201為矽摻雜濃度8×1018
cm-3
的n型GaN，第二半導體層202為矽摻雜濃度1.3×1019
cm-3
的n型GaN，此時第一半導體層201之阻值大於第二半導體層202。各變化例之發光元件及對照發光元件在電流密度為0.5-1.5 A/mm2
操作下，相較對照發光元件的表現，搭配變化例A之發光元件具有較高的WPE，WPE較對照發光元件提升1.2%；而搭配變化例K之發光元件具有較低的正向電壓(forward voltage, Vf)，Vf較對照發光元件降低0.021-0.037V。在編號3的實驗組中，當第一半導體層201為矽摻雜濃度2×1019
cm-3
的n型AlGaN，第二半導體層202為矽摻雜濃度7×1018
cm-3
的n型GaN，此時第一半導體層201之阻值小於第二半導體層202。各變化例之發光元件及對照發光元件在電流密度為0.5-1.5 A/mm2
操作下，相較對照發光元件的表現，搭配變化例B之發光元件具有較高的WPE，WPE較對照發光元件提升0.26%-0.41%；而搭配變化例F之發光元件具有較低的Vf，Vf較對照發光元件降低0.002-0.031V。 【表一】 
第5A圖為本申請案第五實施例中所揭示之一發光元件5之上視圖。第5B圖為沿第5A圖中B-B’截面之側視圖。發光元件5與發光元件1在暴露區28以外之結構相似，因此不再贅述。差別在於，發光元件5之暴露區28設置於發光元件5之一短邊12，並沿一長邊13延伸；且暴露區28上設置了第一電極30，包含第一打線墊301及由第一打線墊301所延伸出的第一延伸電極302。如前述實施例中，除了藉由蝕刻方法在第一打線墊301對應位置的暴露區28內形成第一半導體層201之上表面TS1，更可同時在第一延伸電極302對應位置的暴露區28內也形成上表面TS1。如第5A及5B圖所示，在長邊13方向上的暴露區28內，第一半導體層201之上表面TS1包含複數個分開的區域TS1’，複數區域TS1’沿第一延伸電極302排列。第一延伸電極301與半導體結構20的接觸區域包含第一半導體層201上表面TS1的複數區域TS1’、第一半導體層201的側表面LS1、第二半導體層之上表面TS2以及下部側表面LS2’。
本實施例不限於此，暴露區28可設置於半導體結構20內的任何區域，第一電極30可包含一或多個第一延伸電極301，第一半導體層201之上表面TS1可設置於第一打線墊301下方及/或第一延伸電極301下方。
如前述實施例中的各發光元件，利用不同阻值的第一半導體層201及第二半導體層202與不同圖案形狀的上表面TS1與TS2之搭配，使第一電極30與不同阻值的第一半導體層201及第二半導體層202間具有不同的接觸面積和接觸形狀，同時，第一電極30與第一半導體層201及第二半導體層202間具有不同的接觸電阻。藉由調整第一電極30與第一半導體層201及第二半導體層202間的接觸方式，使得發光元件具有較低的正向電壓(forward voltage, Vf)。例如，當第一電極30與第一半導體層201及第二半導體層202中具有較低阻值者之間有較大接觸面積時，第一電極30與整體半導體結構20具有較低接觸阻值。
第6圖為本申請案一實施例中所揭示之一發光裝置6之示意圖。將前述實施例中的發光元件1-5任一安裝於封裝基板51 之第一墊片511、第二墊片512上。第一墊片511、第二墊片512之間藉由一包含絕緣材料之絕緣部53做電性絕緣。倒裝晶片安裝係將與焊墊形成面相對之成長基板側向上設為主要的光取出面。為了增加發光裝置之光取出效率，可於發光元件1之周圍設置一反射結構54。
第7圖係為依本發明一實施例之發光裝置7之示意圖。發光裝置7為一球泡燈包括一燈罩602、一反射鏡604、一發光模組610、一燈座612、一散熱片614、一連接部616以及一電連接元件618。發光模組610包含一承載部606，以及複數個發光單元608位於承載部606上，其中複數個發光單元608可為前述實施例中的發光元件1-5任一或發光裝置6。
惟上述實施例僅為例示性說明本申請案之原理及其功效，而非用於限制本申請案。任何本申請案所屬技術領域中具有通常知識者均可在不違背本申請案之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化。因此本申請案之權利保護範圍如後述之申請專利範圍所列。
1、2、3、4、5‧‧‧發光元件6、7‧‧‧發光裝置10‧‧‧基板10a‧‧‧上表面10b‧‧‧下表面101‧‧‧圖案化結構11‧‧‧側邊12‧‧‧短邊13‧‧‧長邊18‧‧‧透明導電層18a‧‧‧透明導電層之開口20‧‧‧半導體結構201‧‧‧第一半導體層202‧‧‧第二半導體層203‧‧‧第三半導體層204‧‧‧活性層30‧‧‧第一電極301‧‧‧第一打線墊302‧‧‧第一延伸電極40‧‧‧第二電極401‧‧‧第二打線墊402‧‧‧第二延伸電極51‧‧‧封裝基板511‧‧‧第一墊片512‧‧‧第二墊片53‧‧‧絕緣部54‧‧‧反射結構60‧‧‧電流阻擋層60a‧‧‧電流阻擋層之開口602‧‧‧燈罩604‧‧‧反射鏡606‧‧‧承載部608‧‧‧發光單元610‧‧‧發光模組612‧‧‧燈座614‧‧‧散熱片616‧‧‧連接部618‧‧‧電連接元件C1‧‧‧第一接觸區域C2‧‧‧第二接觸區域TS1‧‧‧第一半導體層之上表面TS1’‧‧‧複數區域TS2‧‧‧第二半導體層之上表面LS1‧‧‧側表面LS2‧‧‧上部側表面LS2’‧‧‧下部側表面W1‧‧‧上表面TS1之寬度WN‧‧‧
第一電極之寬度
﹝圖1A至圖1D﹞為本申請案一實施例之發光元件1。 ﹝圖2A至圖2B﹞為本申請案另一實施例之發光元件2。 ﹝圖3A至圖3B﹞為本申請案另一實施例之發光元件3。 ﹝圖4A至圖4C﹞為本申請案另一實施例之發光元件4。 ﹝圖5A至圖5B﹞為本申請案另一實施例之發光元件5。 ﹝圖6﹞為本申請案一實施例之發光裝置6。 ﹝圖7﹞為本申請案另一實施例之發光裝置7。
1‧‧‧發光元件
10‧‧‧基板
10a‧‧‧上表面
10b‧‧‧下表面
101‧‧‧圖案化結構
18‧‧‧透明導電層
18a‧‧‧透明導電層之開口
20‧‧‧半導體結構
201‧‧‧第一半導體層
202‧‧‧第二半導體層
203‧‧‧第三半導體層
204‧‧‧活性層
30‧‧‧第一電極
40‧‧‧第二電極
401‧‧‧第二打線墊
402‧‧‧第二延伸電極
60‧‧‧電流阻擋層
60a‧‧‧電流阻擋層之開口
W1‧‧‧上表面TS1之寬度
WN‧‧‧第一電極之寬度
Claims (10)
- 一種發光元件，包含：一第一半導體層；一第二半導體層，位於該第一半導體層上；一第三半導體層，位於該第二半導體層上；一活性層，位於該第二半導體層及該第三半導體層之間；一暴露區，穿過該第三半導體層及該活性層，暴露出該第一半導體層之一第一表面以及該第二半導體層之一第二表面，其中該第一表面包含一第一側表面以及一第一上表面；以及一第一電極，位於該暴露區中，且接觸該第一側表面、該第一上表面及該第二表面；其中，該第一半導體層與該第二半導體層具有不同阻值。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一半導體層與該第二半導體層具有不同摻雜濃度的相同導電性摻雜物。
- 如申請專利範圍第2項所述的發光元件，其中該第一半導體層與該第二半導體層包含相同材料。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一半導體層與該第二半導體層包含不同材料。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中該第一半導體層之厚度大於該第二半導體層之厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中：該第一上表面包含一第一接觸區域，與該第一電極接觸；以及 該第二表面包含一第二側表面以及一第二上表面，其中該第二上表面包含一第二接觸區域，與該第一電極接觸。
- 如申請專利範圍第6項所述的發光元件，其中該第一接觸區域及/或該第二接觸區域由上視觀之包含一圖案，及/或該第一接觸區域之面積與該第二接觸區域之面積不同。
- 如申請專利範圍第7項所述的發光元件，其中該圖案包含一條狀、一環狀、或幾何形狀。
- 如申請專利範圍第6項所述的發光元件，其中該第一接觸區域由上視觀之包含複數個第一圖案，且該複數個第一圖案被該第二接觸區域所隔開。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光元件，其中，該第一電極與該第一半導體層中及第二半導體層中具有較低阻值者之間有較大接觸面積。
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