发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发光元件，且特别是涉及一种发光元件，其包含一反射结构W反 射一光线，其中光线于一入射角入射反射结构时具有最大反射率。
【背景技术】
[0002] 发光二极管化i曲tEmittingDiode,LED)为固态半导体发光元件，其优点为功耗 低，产生的热能低，工作寿命长，防震，体积小，反应速度快和具有良好的光电特性，例如稳 定的发光波长。因此发光二极管被广泛应用于家用电器，设备指示灯，及光电产品等。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提供一发光元件，包含：一基板；一半导体叠层，其可发 出一光线；一第一反射结构位于基板与半导体叠层之间，W反射光线；W及一第二反射结 构位于基板与半导体叠层之间，其中光线于一第一入射角入射第一反射结构时具有最大反 射率，光线于一第二入射角入射第二反射结构时具有最大反射率，其中第二入射角大于第 一入射角。
[0004] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附 图作详细说明如下。
【附图说明】
[0005] 图1为本发明一实施例中所掲示的发光元件的剖视图；
[0006] 图2为本发明一实施例所掲示的发光元件的部分剖视图；
[0007]图3为本发明一实施例所掲TK的发光兀件的剖视图；
[0008] 图4为本发明一实施例所掲示的发光元件的部分剖视图。
[000引符号说明
[0010] 1、2;发光元件
[OOU] 10 :基板
[001引 12;半导体叠层
[0013] 121;第一导电性半导体层
[0014] 122;主动层
[001引123;第二导电性半导体层
[0016] 14;第一反射结构
[0017] 14a;第一半导体层
[0018] 14b;第二半导体层
[0019] 16、28;第二反射结构
[0020] 16a、28a;第H半导体层
[0021] 16b、28b;第四半导体层
[0022] 281 ;氧化区
[0023] 282;未氧化区
[0024] 18 :第立反射结构
[00巧]18a;第五半导体层[002引18b;第六半导体层
[0027] 19、29;第二电极
[002引291;打线电极
[002引292;电流阻挡层
[0030] 293;延伸电极
[00；31] 20;第一电极
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明的叙述更加详尽与完备，请参照下列实施例的描述并配合相关图 示。但是，W下所示的实施例用于例示本发明的发光元件，并非将本发明限定于W下的实施 例。又，本说明书记载于实施例中的构成零件的尺寸、材质、形状、相对配置等在没有限定的 记载下，本发明的范围并非限定于此，而仅是单纯的说明而已。且各图示所示构件的大小或 位置关系等，会由于为了明确说明有加W夸大的情形。更且，在W下的描述中，为了适切省 略详细说明，对于同一或同性质的构件用同一名称、符号显示。
[0033] 图1为本发明一实施例中所掲示的发光元件1的剖视图。发光元件1，例如发光二 极管，包含：一基板10 ;W及一半导体叠层12位于基板10上，可发出一光线。一或多个反射 结构，例如第一反射结构14,第二反射结构16或第H反射结构18,位于基板10与半导体叠 层12之间，W反射来自半导体叠层12所发出的光线，其中多个反射结构反射大致相同波长 的光线。光线于一第一入射角Qi入射第一反射结构14时具有最大反射率，光线于一第二 入射角0 2入射第二反射结构16时具有最大反射率，其中第二入射角0 2与第一入射角曰1 不同。具体而言，来自半导体叠层12所发出的光线于介于0~20度之间的第一入射角01 自半导体叠层12入射第一反射结构14时具有最大反射率，例如大于50%，较佳大于80%, 更佳大于90%的反射率，但第一入射角0 1的范围不W此为限制。来自半导体叠层12所发 出的光线于介于20~60度之间的第二入射角0 2自半导体叠层12入射第二反射结构16 时具有最大反射率，例如大于50%，较佳大于80%，更佳大于90 %的反射率，但第二入射角 02的范围不W此为限制。在本发明的一实施例中，第一入射角Si或第二入射角02可为 一角度或是一角度范围。
[0034] 在本发明的一实施例中，基板10可为一承载基板W承载半导体叠层12,半导体叠 层12可先于一暂时基板（图未示）上形成后，通过上述的反射结构与基板10接合，其中考 虑到发光元件1的出光效率，暂时基板可移除或不移除。
[0035] 在本发明的一实施例中，基板10可为一成长基板，包括用W成长磯化铅嫁钢 (AlGaInP)的神化嫁（GaAs)晶片，或用W成长氮化钢嫁（InGaN)的藍宝石（Al2〇3)晶片、 氮化嫁（GaN)晶片或碳化娃（SiC)晶片。在此基板10上可利用有机金属化学气相沉积法 (MOCVD)、分子束外延（MBE)、氨化物气相沉积法（HVPE)、蒸锥法或离子电锥方法形成一具 有光电特性的半导体叠层12,例如发光（Ii曲t-emitting)叠层。
[0036] 半导体叠层12包含一第一导电性半导体层121，一第二导电性半导体层123,W 及一主动层122位于第一导电性半导体层121及第二导电性半导体层123之间。第一导 电性半导体层121与第二导电性半导体层123,例如为包覆层（claddinglayer)或限制层 (confinementlayer),可分别提供电子与空穴，电子与空穴于一电流驱动下在主动层122 复合W发出光线。半导体叠层12的材料包含III-V族半导体材料，例如AlJriyGa^ ,y>N或 AlxIriyGa。Xy>P，其中0兰X，y兰1 ; (x+y)兰1。依据主动层122的材料，半导体叠层12可 发出波长介于610nm及650nm之间的红光，波长介于530nm及570nm之间的绿光，或是波长 介于450nm及490nm之间的藍光。在本发明的一实施例中，基板10及半导体叠层12为一 单晶外延结构。在半导体叠层12形成后，W蒸锥制作工艺形成电极，例如第一电极20W及 第二电极19,在一外部电流注入下，与半导体叠层12形成电连接。
[0037]在本发明的一实施例中，反射结构，例如第一反射结构14,第二反射结构16或第 H反射结构18的材料包含介电材料，例如Si〇2、Si3N4、MgF2、Nb2〇g或是TazOg,或半导体材料， 例如III-V族半导体材料AlxGaixAs，其中0兰X兰1。反射结构可利用有机金属化学气相 沉积法（MOCVD)、分子束外延（MBE)、氨化物气相沉积法（HVPE)、蒸锥法或离子电锥方法形 成于基板10与半导体叠层12之间。在本发明的一实施例中，反射结构为一单晶外延结构。 第一反射结构14及/或第二反射结构16可渗杂或不渗杂。具体而言，第一反射结构14及 /或第二反射结构16为发光元件1的电流导通路径的一部分时，第一反射结构14与第二反 射结构16可渗杂；第一反射结构14及/或第二反射结构16不为发光元件1的电流导通路 径的一部分时，第一反射结构14与第二反射结构16可不渗杂。举例来说，如图1所示，第 一电极20W及第二电极19形成于基板10的相对侧，第一反射结构14与第二反射结构16 可包含一导电型渗杂质，例如一n型渗杂或一P型渗杂。在本发明的另一实施例中，当第一 电极20W及第二电极19形成于基板10的相同侧时（图未示），第一反射结构14与第二反 射结构16可渗杂或不渗杂。
[0038] 图2为本发明一实施例所掲示的发光元件1的部分剖视图。如图2所示，第一反 射结构14及第二反射结构16可为布拉格反射镜值istributedBraggReflector,DBR), 第一反射结构14及第二反射结构16各包含至少一高折射率层及一低折射率层，高折射率 层及低折射率层可交替堆叠形成一或多对的叠层结构。第一反射结构14及第二反射结构 16可包含相同或不相同的材料，进一步来说，当第一反射结构14及第二反射结构16包含相 同的材料，第一反射结构14及第二反射结构16可包含相同或不相同的材料组成。在本实 施例中，第一反射结构14包含一第一叠层对由一具有一第一折射率的第一层14a和一具有 一第二折射率的第二层14b所组成，其中第一折射率不同于第二折射率。通过调整第一折 射率与第二折射率的差异，可W调整第一反射结构14的反射率，具体而言，通过增加第一 折射率与第二折射率的差异，可W增加第一反射结构14的反射率，反之，通过减少第一折 射率与第二折射率的差异，可W减少第一反射结构14的反射率。在本发明的一实施例中， 第一折射率和第二折射率的差值介于0. 4和1之间。举例来说，第一反射结构14包含第一 层14曰，例如AlxiGaiXiAs,和第二层14b，例如AlyiGaiyiAs，彼此交替堆叠形成一或多对的叠 层结构，其中Xl^yl，随着AlxiGaiXiAs或AlyiGaiYiAs的Xl或yl值的增加，即Al