導光型發光二極體及其製造方法

2023-06-12 20:03:36 1

專利名稱：導光型發光二極體及其製造方法
技術領域：
本發明涉及發光二極體領域，特別是涉及一種導光型發光二極體；本發明還涉及 所述導光型發光二極體的製造方法。
背景技術：
發光二極體(LED Light Emitting Diode)是由半導體材料所製成的發光組件。該 組件具有兩個電極端子，在兩個電極端子間施加電壓，通入極小的電流，經由電子電洞的結 合可將剩餘能量以光的形式激發釋出，此即發光二極體的基本發光原理。發光二極體不同 於一般的白熾燈泡，發光二極體系屬冷發光，具有耗電量低、組件壽命長、無須暖燈時間及 反應速度快等優點，再加上其體積小、耐震動、適合量產，容易配合應用上的需求製成極小 或陣列式的組件。目前發光二極體已普遍使用於信息、通訊及消費性電子產品的指示器與 顯示裝置上，成為日常生活中不可或缺的重要組件。發光二極體依發光波長分為可見光發光二極體(波長450 680nm)與不可見光 發光二極體(波長850 1550nm)兩大類。若以其使用的磊晶層材料可進一步分為二元化 合物(如 GaAs、GaSb、GaN 等)、三元化合物(如 AlxGal-xAs、AlxGal-xP、Inl-xGaxAs 等)、 四元化合物(如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGal-xAsyPl-y等)及GaN系化合物四大類。以亮 度區分，發光二極體可分為高亮度發光二極體及一般亮度發光二極體兩大類。不過由於發 光二極體具有指向性，各廠商衡量標準也不一致，直接衡量發光二極體光度並無法正確區 分出高亮度發光二極體及一般亮度發光二極體。再加上發光二極體發光亮度、發光效率與 磊晶層材料直接相關，因此以使用磊晶層材料種類作為區分高亮度發光二極體的標準，所 述高亮度發光二極體是指以四元化合物及GaN系化合物所製成的發光二極體，一般亮度發 光二極體是指以GaN系以外二元化合物及三元化合物所製成的發光二極體。參見圖1所示，現有的發光二極體1』包含一基板10』、一 N型半導體層11』、一發 光層12』、一 P型半導體層14』、一透明導電層15』、一 N型電極16』及一 P型電極17』。所 述N型半導體層11』設置於所述基板10』，所述發光層12』設置於所述N型半導體層11』， 所述P型半導體層14』設置於部分的發光層12』，所述透明導電層15』設置於所述P型半 導體層14』，所述N型電極16』設置於所述發光層12』，所述P型電極17』設置於所述透明 導電層15』。從圖1可知，所述P型半導體層17』未完全覆蓋所述發光層，因此發光二極體 1』的發光區域只限於被P型半導體層17』覆蓋的區域，所以發光二極體1』的發光面積小， 其操作時的電壓偏高。為了解決上述問題，本發明提供一種增加發光面積的發光二極體，有效提升所述 發光二極體的發光效率，以符合未來市場需求。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種導光型發光二極體，能夠有效增加發光面 積，提升發光效率，降低操作時的電壓；為此，本發明還要提供一種所述導光型發光二極體的製造方法。為解決上述技術問題，本發明的導光型發光二極體採用的技術方案之一為，所述 導光型發光二極體包括一基板；一第一半導體層，設置於所述基板上；一外延出光層，設置於所述第一半導體層上，並包含一孔洞，所述孔洞的側壁的截 面為一斜面；一透明導電層，設置於所述外延出光層上；一第一電極，設置於所述第一半導體層上，且位於所述孔洞中；以及一第二電極，設置於所述透明導電層上。本發明的導光型發光二極體採用的技術方案之二為，所述導光型發光二極體包 括一基板；一第一光子晶體結構，設置於所述基板上；一第一半導體層，設置於所述光子晶體結構之上；一外延出光層，設置於所述第一半導體層上並包含一孔洞；以及一透明導電層，設 置於所述外延出光層上；一第一電極，設置於所述第一半導體層且位於所述孔洞中；以及一第二電極，設置於所述透明導電層上。 本發明的導光型發光二極體製造方法採用的技術方案之一為，取一基板；形成一第一半導體層於所述基板上；形成一外延出光層於所述第一半導體層上，並蝕刻所述外延出光層形成一孔洞， 所述孔洞的側壁的截面為一斜面；形成一透明導電層於所述外延出光層上；形成一第一電極於所述孔洞內，並位於所述第一半導體層上；以及形成一第二電極，設置於所述透明導電層上。本發明的導光型發光二極體製造方法採用的技術方案之二為，取一基板；形成一第一光子晶體結構於所述基板上；形成一第一半導體層於所述光子晶體結構上；形成一外延出光層於所述第一半導體層上，並蝕刻所述外延出光層形成一孔洞；形成一透明導電層於所述外延出光層上；形成一第一電極於所述孔洞內，並位於所述第一半導體層上；以及形成一第二電極於所述透明導電層上。採用本發明提供的導光型發光二極體及其製造方法後，所述外延出光層設有孔 洞，能夠暴露部分第一半導體層(相當於現有的N型半導體層)，所述孔洞中設置第一電極，使第一電極被外延出光層包覆，可有效增加所述導光 型發光二極體的發光面積，降低所述導光型發光二極體操作時的電壓，有效提升所述導光型發光二極體的發光效率。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖1是現有的發光二極體結構示意圖；圖2A是本發明的導光型發光二極體實施例一的結構示意圖；圖2B是圖2A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖3是本發明的導光型發光二極體實施例二的結構示意圖；圖4是本發明的導光型發光二極體實施例三的結構示意圖；圖5A是本發明的導光型發光二極體實施例四的結構示意圖；圖5B是圖5A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖6A是本發明的導光型發光二極體實施例五的結構示意圖；圖6B是圖6A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖7A是本發明的導光型發光二極體實施例六的結構示意圖；圖7B是圖7A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖8A是本發明的導光型發光二極體實施例七的結構示意圖；圖8B是圖8A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖9A是本發明的導光型發光二極體實施例八的結構示意圖；圖9B是圖9A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖10A是本發明的導光型發光二極體實施例九的結構示意圖；圖10B是圖10A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖11A是本發明的導光型發光二極體實施例十的結構示意圖；圖11B是圖11A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖12A是本發明的導光型發光二極體實施例十一的結構示意圖；圖12B是圖12A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖13是本發明的導光型發光二極體實施例十二的結構示意圖；圖14是本發明的導光型發光二極體實施例十三的結構示意圖；圖15A是本發明的導光型發光二極體實施例十四的結構示意圖；圖15B是圖15A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖15C是圖15A中第一光子晶體結構示意圖；圖15D是圖15A中另一第一光子晶體結構示意圖；圖16A是本發明的導光型發光二極體實施例十五的結構示意圖；圖16B是圖16A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖17A是本發明的導光型發光二極體實施例十六的結構示意圖；圖17B是圖17A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖18A是本發明的導光型發光二極體實施例十七的結構示意圖；圖18B圖18A所示的導光型發光二極體的製造流程示意圖；圖19是本發明中微結構的實施例一剖面示意圖；圖20是本發明中微結構的實施例二剖面示意圖。


圖中符號說明 1』為發光二極體； 12』為發光層； 16，為N型電極； 10為基板； 120為孔洞； 122為第一織狀結構 125為凹槽； 15為透明導電層；16為第 19為第二電流阻斷層； 20為第二光子晶體結構；
10，為基板；
14』為P型半導體層； 17，為P型電極； 11為第一半導體層； 1201為斜面； 123為第二半導體層
11』為N型半導體層； 15』為透明導電層； 1為導光型發光二極體 12為外延出光層； 121為發光層； 124為第二織狀結構；
13為第一光子晶體結構；14為光子晶體結構； 電極；17為第二電極；18為第一電流阻斷層 201為微結構； 2011為第一水平線；
2013為第二水平線；2015為直線；2017為弧線 22為保護層； 2為水平面；3為夾角。
具體實施例方式實施例一。參見圖2A，本發明的導光型發光二極體1包含一基板10、一第一半導體 層11、一外延出光層12、一透明導電層15、一第一電極16及一第二電極17。所述第一半導 體層11設置於基板10上，所述外延出光層12設置於所述第一半導體層11上，所述外延出 光層12包含一孔洞120，所述孔洞120的直徑大於第一電極16的直徑。所述第一電極16 設置於第一半導層11上，並位於所述孔洞120內。所述透明導電層15設置於所述外延出 光層12，所述第二電極17設置於所述透明導電層15上，所述外延出光層12包含一發光層 121及一第二半導體層123。所述發光層121設置於所述第一半導體層11上，所述第二半 導體123設置於所述發光層121上。由圖2A與圖1比較可知，本發明中所述第二半導體層 123相當於現有的P型半導體層15』，其面積較P型半導體層15』的面積大，因此增加了所 述導光型發光二極體1的發光面積，降低了操作時的電壓，能有效提升導光型發光二極體1 的發光效率。參見圖2B，實施例一的導光型發光二極體1的製造方法是先執行步驟S10，取所述基板10 ；接著執行步驟S11，形成第一半導體層11於所述 基板10上；再執行步驟S12，形成所述外延出光層12於第一半導體層11上；接著執行步驟 S14，蝕刻所述外延出光層12，於所述外延出光層12形成孔洞120，使所述第一半導體層11 部分暴露，而所述孔洞120的直徑大於第一電極16的直徑；執行步驟S16，形成第一電極16 於所述外延出光層12的孔洞120內；再執行步驟S17，形成透明導電層15於經蝕刻的所述 外延出光層12上；最後執行步驟S18，形成第二電極17於所述透明導電層15上。其中，執 行步驟S12時，先執行步驟S121，形成發光層121於所述第一半導體層11上，再執行步驟 S123，形成第二半導體層123於所述發光層121上。實施例二。如圖3所示，本實施例與圖2A的實施例不同之處在於，所述孔洞120的 側壁的截面為一斜面1201，所述斜面1201與一水平面2的夾角3介於35度與160度之間， 這樣可使導光型發光二極體1所發出的光線易於傳導至外部，有效提升導光型發光二極體 1的光取出效率。
9
實施例三。如圖4所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述孔洞120的 側壁上設置一保護層22，以防止所述第一電極16與外延出光層12接觸，發生短路現象。實施例四。如圖5A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述第一半導 體層11的周圍設置一第一織狀結構122，這樣可控制導光型發光二極體1所發出的光線的 方向。而本實施例的製造方法(參見圖5B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之處 在於，當執行步驟S14後，執行步驟S151，形成第一織狀結構122於第一半導體層11的周 圍。實施例五。如圖6A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述外延出光 層12的周圍設置一第一織狀結構122，這樣可控制所述導光型發光二極體1所發出的光線 的方向。而本實施例的製造方法(參見圖6B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之 處在於，當執行步驟S14後，執行步驟S152，形成第一織狀結構122於外延出光層12的周圍。實施例六。如圖7A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述外延出光 層12表面設置一第二織狀結構124，這樣可控制所述導光型發光二極體1所發出的光線的 方向。而本實施例的製造方法(參見圖7B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之處 在於，當執行步驟S14後，執行步驟S153，於外延出光層12的表面形成第二織狀結構124。實施例七。如圖8A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述第一半導 體層11及所述外延出光層12的周圍設有一第一電流阻斷層18，所述第一電流阻斷層18位 於所述基板上，這樣能防止導光型發光二極體1漏電。而本實施例的製造方法(參見圖8B) 與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟S18後，執行步驟S19，形成所 述第一電流阻斷層18於第一半導體層11及外延出光層12的周圍。實施例八。如圖9A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述外延出光 層12設有一凹槽125，並於所述凹槽125內設有一第二電流阻斷層19，這樣能防止導光型 發光二極體1漏電。而本實施例的製造方法(參見圖9B)與圖2B的實施例所提供的製造 方法不同之處在於，執行步驟S141，蝕刻所述外延出光層12，除了於所述外延出光層12形 成孔洞120外，還形成凹槽125於所述外延出光層12上，並形成所述第二電流阻斷層19於 所述凹槽125中。實施例九。如圖10A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述第一半導 體層11與外延出光層12的周圍設有一光子晶體結構14，所述光子晶體結構14位於所述 基板10上，能夠提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施例的製造方法(參見圖 10B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟S18後，執行步驟S20，形 成所述光子晶體結構14於第一半導體層11及外延出光層12的周圍，並位於所述基板10 上。實施例十。如圖11A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述外延出光 層12的周圍設有一光子晶體結構14，所述光子晶體結構14位於所述第一半導體層11上， 能夠提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施例的製造方法(參見圖11B)與圖 2B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟S18後，執行步驟S21，形成所述光 子晶體結構14於所述外延出光層12的周圍，並位於所述第一半導體層11上。實施例十一。如圖12A所示，本實施例與圖3的實施例不同之處在於，所述第一半導體層11的周圍設有一光子晶體結構14，所述光子晶體結構14位於所述基板10上，能夠 提升所述導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施例的製造方法(參見圖12B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之 處在於，執行步驟S18後，執行步驟S22，形成所述光子晶體結構14於所述第一半導體層11 的周圍，並位於所述基板10上。實施例十二。如圖13所示，本實施例將圖8A所示的第一電流阻斷層18及圖7A 所示的第二織狀結構124結合在一起。所述外延出光層12的表面設置第二織狀結構124， 並於所述外延出光層12及第一半導體層11的周圍設置第一電流阻斷層18。實施例十三。如圖14所示，本實施例將圖8A所示的第一電流阻斷層18、圖7A所示 的第二織狀結構124及圖3所示的孔洞120的側壁的截面(為斜面1201)結合在一起。所 述外延出光層12的表面設置第二織狀結構124，並蝕刻外延出光層12形成孔洞120，而所 述孔洞120的側壁的截面為斜面1201。所述斜面1201與水平面2的夾角介於35度與160 度之間，且於所述外延出光層12及第一半導體層11的周圍設置第一電流阻斷層18。由本 實施例可知，可將圖4所示的於所述孔洞120的側壁上設置的保護層22、圖5A所示的設置 於第一半導體層11的周圍的第一織狀結構122、圖6A所示的設置於外延出光層12的周圍 的第一織狀結構122、圖7A所示的設置於外延出光層12的表面的第二織狀結構124、圖8A 所示的第一電流阻斷層18、圖9A所示的第二電流阻斷層19或圖10A、圖11A及圖12A所示 的光子晶體結構14應用至圖3所示實施例的導光型發光二極體，形成一新的導光型發光二 極管1，並具有良好的光取出效率的特性，上述應用方式在此不再贅述。實施例十四。如圖15A所示，本實施例的導光型發光二極體1包含一基板10、一第 一光子晶體結構13、一第一半導體層11、一外延出光層12、一透明導電層15、一第一電極16 及一第二電極17。所述第一光子晶體結構13設置於所述基板10上，所述第一半導體層11 設置於所述第一光子晶體結構13上，所述外延出光層12設置於所述第一半導體層11上。 所述外延出光層12包含一孔洞120，所述孔洞120的直徑大於第一電極16的直徑。所述第 一電極16設置於第一半導層11上，並位於所述孔洞120內。所述透明導電層15設置於外 延出光層12上，所述第二電極17設置於透明導電層15上。所述外延出光層12包含一發 光層121及一第二半導體層123，所述發光層121設置於第一半導體層11上，所述第二半導 體123設置於發光層121上。所述第一光子晶體結構為柱狀。本實施例與圖2A的實施例 不同之處在於，所述基板10設有第一光子晶體結構13，所述第一光子晶體結構13包含複數 柱狀結構(如圖15C所示，其中斜線部分為實心部分)，或者所述第一光子晶體結構13為一 多孔結構(如圖15D所示，其中斜線部分為實心部分)。所述第一光子晶體結構13具有一 光能隙，在所述光能隙範圍內的光子能穿透第一光子晶體結構13，在所述光能隙範圍外的 光子將被第一光子晶體結構13反射傳出，以提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本 實施例的製造方法(參見圖15B)與圖2B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行 步驟S10後，執行步驟S13，形成所述第一光子晶體結構13於所述基板10上。另外可將圖 3所述的所示孔洞120的側壁為斜面1201、圖4所示的於所述孔洞120的側壁上設置保護 層22、圖5A所示的設置於第一半導體層11的周圍的第一織狀結構122、圖6A所示的設置 於外延出光層12的周圍的第一織狀結構122、圖7A所示的設置於外延出光層12的表面的 第二織狀結構124、圖8A所示的第一電流阻斷層18、圖9A所示的第二電流阻斷層19或圖10A、圖11A與圖12A所示的光子晶體結構14應用於本實施例中，形成一新的導光型發光二 極管1，並具有良好的光取出效率的特性，其應用方式在此不再贅述。實施例十五。如圖16A所示，本實施例與圖15A的實施例不同之處在於，所述第一 半導體層11與外延出光層12的周圍設有一第二光子晶體結構20，所述第二光子晶體結構 20位於第一光子晶體結構13上，能夠提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施 例的製造方法(參見圖16B)與圖15B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟 S18後，執行步驟S20，形成第二光子晶體結構20於第一半導體層11及外延出光層12的周 圍，並位於所述第一光子晶體結構13上。實施例十六。如圖17A所示，本實施例與圖15A的實施例不同之處在於，所述外延 出光層12的周圍設有一第二光子晶體結構20，所述第二光子晶體結構20位於第一半導體 層11上，能夠提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施例的製造方法(參見圖 17B)與圖15B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟S18後，執行步驟S21， 形成所述第二光子晶體結構20於外延出光層12的周圍，並位於所述第一半導體層11上。實施例十七。如圖18A所示，本實施例與圖15A的實施例不同之處在於，所述第一 半導體層11的周圍設有一第二光子晶體結構20，所述第二光子晶體結構20位於第一光子 晶體結構13上，能夠提升導光型發光二極體1的光取出效率。而本實施例的製造方法(參 見圖18B)與圖15B的實施例所提供的製造方法不同之處在於，執行步驟S18後，執行步驟 S22，形成所述第二光子晶體結構20於第一半導體層11的周圍，並位於所述第一光子晶體 結構13上。參見圖19，本發明的微結構實施例一的剖面示意圖。如圖所示，圖10A、圖11A及 圖12A所示的光子晶體結構14，與圖16A、圖17A及圖18A所示的第二光子晶體結構20分 別包含複數微結構201。每一微結構201的截面包含一第一水平線2011及一第二水平線 2013。所述第一水平線2011的一端與對應的所述第二水平線2013的一端以一直線2015 相連。所述直線2015與第二水平線2013的夾角介於35度與160度之間，這樣每一微結構 201的截面可為矩形、梯形、倒梯形或三角形。其中，每一微結構201的截面可為矩形。所述 微結構201為一柱狀結構，而所述第二光子晶體結構20亦與所述第一光子晶體結構13相 同，所述第二光子晶體結構20包含複數柱狀結構。再參見圖20，本發明的微結構實施例二的剖面示意圖。如圖所示，圖10A、圖11A 及圖12A所示的光子晶體結構14，與圖16A、圖17A及圖18A所示的第二光子晶體結構20 分別包含複數微結構201。每一微結構201的截面包含一第一水平線2011及一第二水平線 2013。所述第一水平線2011的一端與對應的所述第二水平線2013的一端以一弧線2017 相連。所述弧線與所述第二水平線2013的夾角介於35度與160度之間。當所述弧線2017 與所述第二水平線2013的夾角越小時，所述第一水平線2011的長度越來越小，進而所述微 結構201為一半球狀(參見圖20E)；當所述弧線2017與所述第二水平線2013夾角越大時， 所述第一水平線2011的長度較第二水平線2013的長度長。通過以上所述可知，所述第二半導體層(相當於現有的P型半導體層)布滿於所 述發光層上；外延出光層包含有孔洞，暴露部分的第一半導體層(相當於現有的N型半導體 層)，而在所述孔洞中設置所述第一電極，使第一電極被外延出光層包覆。因第二半導體層 較傳統的P型半導體層的面積大，可有效增加所述導光型發光二極體的發光面積，降低導光型發光二極體操作時的電壓，有效提升導光型發光二極體的發光效率；另外設置織狀結 構、外延出光層的孔洞的側壁的截面為斜面或設置光子晶體結構，以增進導光型發光二極 管的光取出效率；還設置第一電流阻斷層或第二電流阻斷層於所述導光型發光二極體，以 防止漏電。 以上通過實施例，對本發明進行了詳細的說明，但這些並非構成對本發明的限制。 在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視 為本發明的保護範圍。
權利要求
一種導光型發光二極體，其特徵在於，包括一基板；一第一半導體層，設置於所述基板上；一外延出光層，設置於所述第一半導體層上，並包含一孔洞，所述孔洞的側壁的截面為一斜面；一透明導電層，設置於所述外延出光層上；一第一電極，設置於所述第一半導體層上，且位於所述孔洞中；以及一第二電極，設置於所述透明導電層上。
2.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一發光層，設置於所述第一半導體層；以及一第二半導體層，設置於所述發光層。
3.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第一電流阻斷層，設置於所述第一半導體層及所述外延出光層的周圍，並位於所述 基板上。
4.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 介於35度至160度之間。
5.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 一電極的直徑。
6.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 保護層。
7.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 槽，所述凹槽內設置一第二電流阻斷層。
8.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 置於所述第一半導體層的周圍。
9.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於 置於所述外延出光層的周圍。
10.如權利要求1、8或9所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第二織狀 結構，設置於所述透明導電層及所述外延出光層之間。
11.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括一光子晶體結構，設 置於所述第一半導體層及所述外延出光層的周圍，並位於所述基板上。
12.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一光子晶體結構，設 置於所述第一半導體層的周圍，並位於所述基板上。
13.如權利要求1所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一光子晶體結構，設 置於所述外延出光層的周圍，並位於所述第一半導體層上。
14.如權利要求11、12或13所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述光子晶體結 構包含複數柱狀結構。
15.如權利要求11、12或13所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述光子晶體結 構上還包括複數微結構，每一微結構的截面包含一第一水平線及一第二水平線，所述第一 水平線的一端與對應的所述第二水平線的一端以一直線相連，所述直線與所述第二水平線2所述斜面與一水平面的夾角 所述孔洞的直徑大於所述第 所述孔洞的側壁還設置有一 所述外延出光層還包括一凹 還包括，一第一織狀結構，設 還包括，一第一織狀結構，設的夾角介於35度至160度之間。
16.如權利要求11、12或13所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述第二光子晶 體結構上還包括複數微結構，每一微結構的截面包含一第一水平線及一第二水平線，所述 第一水平線的一端與對應的所述第二水平線的一端以一弧線相連，所述弧線與所述水平線 的夾角介於35度至160度之間。
17.一種導光型發光二極體，其特徵在於包括，一基板；一第一光子晶體結構，設置於所述基板上；一第一半導體層，設置於所述光子晶體結構之上；一外延出光層，設置於所述第一半導體層上並包含一孔洞；以及一透明導電層，設置於 所述外延出光層上；一第一電極，設置於所述第一半導體層且位於所述孔洞中；以及一第二電極，設置於所述透明導電層上。
18.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述外延出光層還包括一發光層，設置於所述第一半導體層；及一第二半導體層，設置於所述發光層。
19.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第一電流阻斷 層，設置於所述第一半導體層與所述外延出光層的周圍，並位於所述第一光子晶體結構之 上。
20.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 一斜面，所述斜面與一水平面的夾角介於35度至160度之間。
21.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 第一電極的直徑。
22.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 保護層。
23.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 凹槽，所述凹槽內設置一第二電流阻斷層。
24.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 設置於所述第一半導體層的周圍。
25.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於 設置於所述外延出光層的周圍。
26.如權利要求17、24或25所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第二織 狀結構，設置於所述透明導電層與所述外延出光層之間。
27.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述第一光子晶體結構包 含複數柱狀結構。
28.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第二光子晶體結 構，設置於所述第一半導體層及所述外延出光層的周圍，並位於所述第一光子晶體結構上。
29.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第二光子晶體結 構，設置於所述第一半導體層的周圍，並位於所述第一光子晶體結構上。所述孔洞的側壁的截面為 所述孔洞的直徑大於所述 所述孔洞的側壁還設有一 所述外延出光層還包括一 還包括，一第一織狀結構， 還包括，一第一織狀結構，
30.如權利要求17所述的導光型發光二極體，其特徵在於還包括，一第二光子晶體結 構，設置於所述外延出光層的周圍，並位於所述第一半導體層上。
31.如權利要求28、29或30所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述第二光子晶 體結構包含複數柱狀結構。
32.如權利要求28、29或30所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述第二光子晶 體結構上還包括複數微結構，每一微結構的截面包含一第一水平線及一第二水平線，所述 第一水平線的一端與對應的所述第二水平線的一端以一直線相連，所述直線與所述第二水 平線的夾角介於35度至160度之間。
33.如權利要求28、29或30所述的導光型發光二極體，其特徵在於所述第二光子晶 體結構上還包括複數微結構，每一微結構的截面包含一第一水平線及一第二水平線，所述 第一水平線的一端與對應的所述第二水平線的一端以一弧線相連，所述弧線與所述水平線 的夾角介於35度與160度之間。
34.一種導光型發光二極體的製造方法，其特徵在於包括如下步驟，取一基板；形成一第一半導體層於所述基板上；形成一外延出光層於所述第一半導體層上，並蝕刻所述外延出光層形成一孔洞，所述 孔洞的側壁的截面為一斜面；形成一透明導電層於所述外延出光層上；形成一第一電極於所述孔洞內，並位於所述第一半導體層上；以及形成一第二電極，設置於所述透明導電層上。
35.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於形成所述外延出光層的步驟包括形成一發光層於所述第一半導體層上；及形成一第二半導體層於所述發光層上。
36.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一第一電流阻斷層於所 述第一半導體層與所述外延出光層的周圍。
37.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於所述斜面與一水平面的夾角介於35 度與160度之間。
38.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於所述孔洞的直徑大於所述第一電極 的直徑。
39.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於蝕刻所述外延出光層的步驟還包括，形成一凹槽；及形成一第二電流阻斷層於所述凹槽內。
40.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於形成所述第一半導體層的步驟後還 包括形成一第一織狀結構於所述第一半導體層的周圍。
41.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於蝕刻所述外延出光層的步驟後還包 括形成一第一織狀結構於所述外延出光層的周圍。
42.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於形成所述外延出光層的步驟後還包 括形成一第二織狀結構於所述外延出光層。
43.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一光子晶體結構於所述第一半導體層及所述外延出光層的周圍，所述光子晶體結構位於所述基板上。
44.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一光子晶體結構於所述 第一半導體層的周圍，所述光子晶體結構位於所述基板上。
45.如權利要求34所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一光子晶體結構於所述 外延出光層的周圍，所述光子晶體結構位於所述第一半導體層上。
46.一種導光型發光二極體的製造方法，其特徵在於包括如下步驟，取一基板；形成一第一光子晶體結構於所述基板上；形成一第一半導體層於所述光子晶體結構上；形成一外延出光層於所述第一半導體層上，並蝕刻所述外延出光層形成一孔洞；形成一透明導電層於所述外延出光層上；形成一第一電極於所述孔洞內，並位於所述第一半導體層上；以及形成一第二電極於所述透明導電層上。
47.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於形成所述外延出光層的步驟還包括， 形成一發光層於所述第一半導體層上，及形成一第二半導體層於所述發光層上。
48.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一第一電流阻斷層於所 述第一半導體層與所述外延出光層的周圍，所述第一電流阻斷層位於所述第一光子晶體結 構上。
49.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於所述孔洞的側壁的截面為一斜面，所 述斜面與一水平面的夾角介於35度與160度之間。
50.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於所述孔洞的直徑大於所述第一電極的直徑。
51.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於形成所述外延出光層的步驟後還包 括，蝕刻所述外延出光層形成一凹槽；及形成一第二電流阻斷層於所述凹槽內。
52.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於形成所述第一半導體層的步驟後還 包括，形成一第一織狀結構於所述第一半導體層的周圍。
53.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於蝕刻所述外延出光層的步驟後還包 括形成一第一織狀結構於所述外延出光層的周圍。
54.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於形成所述外延出光層的步驟後還包 括形成一第二織狀結構於所述外延出光層。
55.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一第二光子晶體結構於 所述第一半導體層及所述外延出光層的周圍，所述第二光子晶體結構位於所述第一光子晶 體結構上。
56.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一第二光子晶體結構於 所述第一半導體層的周圍，所述第二光子晶體結構位於所述第一光子晶體結構上。
57.如權利要求46所述的製造方法，其特徵在於還包括，形成一第二光子晶體結構於 所述外延出光層的周圍，所述第二光子晶體結構位於所述第一半導體層上。
全文摘要
本發明公開了一種導光型發光二極體，包括一基板；一第一半導體層，設置於所述基板上；一外延出光層，設置於所述第一半導體層上，並包含一孔洞，所述孔洞的側壁的截面為一斜面；一透明導電層，設置於所述外延出光層上；一第一電極，設置於所述第一半導體層上，且位於所述孔洞中；以及一第二電極，設置於所述透明導電層上。本發明還公開了一種所述導光型發光二極體的製造方法。本發明能夠有效增加導光型發光二極體的發光面積，提升導光型發光二極體的發光效率，降低導光型發光二極體的操作時的電壓。
文檔編號H01L33/00GK101859836SQ20091013154
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月7日 優先權日2009年4月7日
發明者馮輝慶, 施乃元, 潘錫明, 鄭惟綱, 黃國欽, 黃政國 申請人:璨揚投資有限公司