[发明专利]垂直发光二极管

说明书

技术领域

本发明关于一种发光二极管(light emitting diode；LED)，更具体而言，本发明关于一种垂直发光二极管。

背景技术

近年来，例如半导体发光二极管等的固态照明装置在照明应用中日益普及。此很大程度上可归因于新型的发光二极管被制造得更可靠且具有更高的亮度、更低的成本及更佳的能量效率。

通常，半导体发光二极管的光由位于一正掺杂层(P层)与一负掺杂层(N层)间的一带隙材料活性层所产生。当经由发光二极管的电极对发光二极管施加电流时，来自N层的载子(即电子)以及来自P层的空穴于活性区域中复合，进而以光子形式释放能量以产生光。

一种广泛用于发光二极管的半导体材料为氮化镓(GaN)化合物。氮化镓化合物由于具有高度热稳定性及可经由调整成分而被控制的较宽能带隙宽度，故其常被选用于制作发光二极管。

发光二极管通常可归类为以下二种基本配置其中之一：垂直配置，其将电极设置于发光二极管基板的相对侧上；以及水平配置，其将电极设置于基板的同一侧上。相较于水平式氮化镓发光二极管，垂直式氮化镓发光二极管因其电流丛聚效应(current crowding effect)较小、有效光提取面积较大以及串联电阻较低的优点而更适合于高功率发光二极管的应用，尤其是在高电流注入的情况下。经由晶圆结合(wafer-bonding)或电镀工艺而具有高导热性基板(例如铜、硅或氮化铝材料)的垂直式氮化镓发光二极管，于未来发光二极管照明应用中将具有较多的应用机会。

于现今业界中，垂直式发光二极管的改良多集中于降低电极下方的电流丛聚效应以及提高光提取效率。提供一种可减低电流丛聚效应并提高发光二极管的光提取效率的发光二极管构造是业界所期望的。

发明内容

以下概要说明并列举本发明的部分特点，而其他特点将揭露于本发明之后续详细说明中。本发明旨在涵盖包含于权利要求书的精神及范围内的各种实施例及类似安排。

本发明关于一种发光二极管构造，尤其关于一种垂直发光二极管构造。

本发明的目的在于提供一种具有新构造的垂直发光二极管，该新构造可减低电流丛聚效应(current crowding effect)并提高发光二极管的光提取效率(light extraction efficiency；LEE)。该垂直发光二极管包含一下电极、一多层半导体层以及一上电极。该多层半导体层具有一下表面、一上表面及至少一电流阻障件。该多层半导体层设置于该下电极上，且与该下电极相对的该上电极则设置于该上表面上。该至少一电流阻障件设置于该下表面上，且该至少一电流阻障件与该上电极对应设置。

应理解上述大致说明与以下详细说明仅用以例示及阐述本发明，且旨在进一步说明本发明所欲保护的范围。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图2a为根据本发明另一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图2b为根据本发明又一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图3a为根据本发明再一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图3b为图3a所示本发明实施例的N侧电极垫及其分支结构俯视图；

图3C为图3a所示本发明实施例的P侧全向反射结构仰视图；

图4a为根据本发明另一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图4b为根据本发明又一实施例的垂直发光二极管剖面图；

图5a为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的部分剖面图；

图5b为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的部分剖面图；

图5c为例示根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的部分剖面图；

图5d为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的部分剖面图；

图6a为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图；

图6b为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图；

图6c为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图；

图6d为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图；

图6e为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图；以及

图6f为根据图4a或图4b所示本发明另一实施例的垂直发光二极管的另一部分剖面图。