[发明专利]微型发光二极管

说明书

本发明公开了一种微型发光二极管，其包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一介电层与第一电极。第二型半导体层设置于第一型半导体层之上。第一介电层设置于第二型半导体层上。第一介电层具有至少一个开口，以至少暴露第二型半导体层的一部分。第一介电层的开口的边缘与第二型半导体层的侧表面之间具有第一最短路径，第一最短路径大于或等于1微米。第一电极设置于第一介电层的至少一部分上，且第一电极通过第一介电层的开口与第二型半导体层暴露的部分电性连接。由于第一最短路径大于或等于1微米，因此扩散至微型发光二极管的侧表面的带电载流子数量为极少数或是趋近于零，从而使微型发光二极管的发光效率提升。

技术领域

本发明涉及一种微型发光二极管。

背景技术

近年来，发光二极管(light-emitting-diode；LED)已经广泛被使用于一般照明和商业照明的应用之中。当作为光源使用时，发光二极管具有许多优点，例如较低的能量消耗、较长的寿命，更小的尺寸与更快速的开关切换。因此，传统的照明，例如白炽光源，已经逐渐被发光二极管光源代替。

在发光二极管中，当电子和空穴在半导体的能隙复合时，因复合所产生的能量将会以光子的形式释放，并产生光。此种复合机制就是所谓的辐射复合。然而，当电子和空穴在半导体的缺陷能隙复合时，因复合所产生的能量将会以热的形式释放，而不是以光子的形式释放，并降低发光二极管的发光效率。此种复合机制就是所谓的非辐射复合。在发光二极管的侧表面上，通常会有大量的表面能态和缺陷能态。因此，邻近发光二极管侧表面的电子和空穴将会以非辐射复合的方式通过这些表面能态和缺陷能态。而此种非辐射复合所产生能量将会以热能取代光能，并大幅地降低了发光二极管的发光效率。此外，当发光二极管的尺寸趋向微型化时，由于电子和空穴将会更容易地扩散至微型发光二极管的侧表面上，因此这种现象所导致的问题也将会更加严重。

除此之外，由于电子和空穴将会更容易地扩散至微型发光二极管的侧表面上，微型发光二极管的发光区域中的电流密度将会下降且不稳定。在微型发光二极管的发光区域中，此下降且不稳定的电流密度也将会导致微型发光二极管的发光效率降低。

再者，一般而言，发光二极管的侧表面将会因蚀刻和/或切割工艺过程存在有大量的晶格缺陷，这些晶格缺陷将会导致漏电流的产生。当发光二极管的尺寸微型化后，微型发光二极管中具有晶格缺陷的晶格比例将提高，进而使得微型发光二极管中漏电流占总电流的比例随之提高，并导致微型发光二极管的发光效率降低。

此外，当发光二极管的尺寸微型化后，微型发光二极管的工艺过程变化容忍值下降，也因此微型发光二极管的良率也随之下降。另外，对微型发光二极管的一些步骤也变得越来越困难，例如对微型发光二极管进行的转移步骤、控制步骤、操作步骤和处理步骤。

发明内容

本发明的目的在于，相较于现有技术，提供一种微型发光二极管，其发光效率有所提高。

根据本发明一实施方式，微型发光二极管包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一介电层与第一电极。第二型半导体层设置于第一型半导体层之上。第一介电层设置于第二型半导体层上。第一介电层具有至少一个开口，以至少暴露第二型半导体层的一部分。第一介电层的开口的边缘与第二型半导体层的侧表面之间具有第一最短路径，第一最短路径大于或等于1微米。第一电极至少设置于第一介电层的一部分上，且第一电极通过第一介电层的开口与第二型半导体层的暴露的部分电性连接。

优选地，第一介电层的开口的侧表面与第二型半导体层的侧表面之间具有几何加权平均距离，几何加权平均距离大于或等于1微米。

优选地，第一型半导体层具有电阻率ρ₁与厚度t₁，第二型半导体层具有电阻率ρ₂与厚度t₂，且

优选地，第一型半导体层为n型半导体层，第二型半导体层为p型半导体层。