电流导通路径的一部分时，第二反射结构28可渗杂；第二反射结构28不为发光元件2的电 流导通路径的一部分时，第二反射结构28可不渗杂。举例来说，如图3所示，第一电极20 W及第二电极29形成于基板10的相对侧，第二反射结构28可包含一n型渗杂或一P型渗 杂。在本发明的另一实施例中，第一电极20W及第二电极29形成于基板10的相同侧（图 未示），第二反射结构28可渗杂或不渗杂。
[0048]在本实施例的一变化例，第二反射结构28可为单层结构，包含具有低折射率的介 电材料，例如Si02、Si3N4、MgF2、Nb205或是Ta205，或半导体材料，例如Al方al,As。其中半导体 材料，例如AlxGaixAs，可通过湿氧化制作工艺，使AlxGaixAs的外壁因暴露于环境中发生氧 化反应。当第一电极20W及第二电极29形成于基板10的相同侧（图未示）时，AlxGaixAs 可W完全氧化形成氧化铅；当第一电极20W及第二电极29如图3所示，形成于基板10的 相对侧，AlyGaiyAs部分氧化形成一氧化区281和一为氧化区281所环绕的未氧化区282， 其中氧化区281包含氧化铅，未氧化区282包含AlxGaixAs，0兰X兰0. 8,未氧化区282为 发光元件2的电流导通路径的一部分。
[0049] 来自半导体叠层12的光线射向各个方向，其中部分射向基板10的光线W第一入 射角Si入射第一反射结构14,入射角小于第一入射角0 1的光线由第一反射结构14反射， 而入射角大于第一入射角Si的光线由第二反射结构28反射。进一步来说，第二反射结构 28相较于相邻的层，例如半导体叠层12或是第一反射结构14,具有较低的折射率，当光线 由具有较高折射率的一层W大于临界角的第二入射角e2进入相邻且具有较低折射率的第 二反射结构28时，光线被反射回具有较高折射率的层内。
[0050] 在本实施例的一变化例，如图3所示，第一反射结构14形成于半导体叠层12与第 二反射结构28之间，第一反射结构14的第二层14b具有一折射率n，其相邻于第二反射结 构28,此两相邻层之间的折射率差异为An,其中1-sin02<An/n<l-sin白1。
[0051] 图4为本实施例的一变化例所掲示的发光元件3的剖视图，在本实施例的一变 化例，第二反射结构28可为多层的结构。如图4所示，第二反射结构28可为布拉格反射 镜值istributedBraggReflector,DBR)，第二反射结构28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。在本实施例 中，第二反射结构28包含一第二叠层对由一具有一第H折射率的第H层28a和一具有一 第四折射率的第四层28b所组成，其中第H折射率不同于第四折射率。通过调整第H折射 率与第四折射率的差异，可W调整第二反射结构28的反射率，具体而言，通过增加第H折 射率与第四折射率的差异，可W增加第二反射结构28的反射率，反之，通过减少第H折射 率与第四折射率的差异，可W减少第二反射结构28的反射率。于本实施例中，第H折射率 和第四折射率的差值介于0. 4和1之间，具体而言，第二反射结构28包含第H层28曰，例如 AlxzGaix2As，0兰x2兰0. 8,和第四层28b，例如AlyzGaiy2As，0. 8兰y2兰1彼此交替堆叠形 成一或多对的叠层结构。
[0052]在本实施例的一变化例，如图4所示，相应于所要反射光线的波长A，第二反射结 构28的任一层28a或28b的的厚度d满足关系式d=(A/4n)/cos02,其中n为任一层 28a或28b的材料的折射率，0 2为光线自半导体层12入射第二反射结构28的入射角，第 二反射结构28对于波长A于入射角0 2具有最大反射率，
[0053] 在本实施例的一变化例，第二反射结构28的低折射率层的材料具有大于80 %摩 尔百分比的铅（A)，例如AlyzGaiy2As，0. 8兰y2兰1。对第二反射结构28实施一湿氧化制 作工艺，使AlyzGaiyzAs自暴露于环境中的外壁发生氧化反应而形成如图4所示的一氧化区 281和为氧化区281所环绕的一未氧化区282,其中氧化区281包含氧化铅，未氧化区282 包含AlyzGaiyzAs，0.8兰y2兰1。在发光元件3的俯视图下，氧化区281包含一表面积，此 表面积约为发光兀件3的一表面积的30~80%W使第二反射结构28对于主动层122发出 的光线具有较佳的反射率。
[0054]在本实施例的一变化例，来自半导体叠层12所发出的光线入射至氧化区281的一 表面，由于氧化区281的折射率ri2与相邻的层，例如第二反射结构28的第H层28曰、半导体 叠层12或第一反射结构14,其折射率ni的差异，当光线W第二入射角0 2入射第二反射结 构28,且第二入射角02大于临界角Qc=SinI(IizAii)时，来自半导体叠层12所发出的光 线于氧化区281的表面会形成全反射。
[00巧]如图3所示，在本发明的一实施例中，发光元件2的第二电极29包含一打线电极 291，一电流阻挡层292位于半导体叠层12与打线电极291之间，W及多个延伸电极293位 于半导体叠层12上。电流阻挡层292的位置大致对准图4所示的未氧化区282,且自发光 元件2的上视（图未示）观之，电流阻挡层292与氧化区281W-距离隔开。为了使电流 均匀地扩散开来，延伸电极293自打线电极291向外延伸至半导体叠层12的一表面上，且 延伸电极293的一位置大致对准图4所示的氧化区281。
[0056]W上各附图与说明虽仅分别对应特定实施例，然而，各个实施例中所说明或公开 的元件、实施方式、设计准则、及技术原理除在彼此显相冲突、矛盾、或难W共同实施之外， 吾人当可依其所需任意参照、交换、搭配、协调、或合并。
[0057] 虽然W上说明公开了本发明，然而其并非用W限制本发明的范围、实施顺序、或使 用的材料与制作工艺方法。对于本发明所作的各种修饰与变更，都不脱离本发明的精神与 范围。
【主权项】
1. 一发光元件，包含： 基板； 半导体叠层，其可发出一光线； 第一反射结构位于该基板与该半导体叠层之间，以反射该光线；以及 第二反射结构位于该基板与该半导体叠层之间，其中该光线自该半导体叠层于一第一 入射角入射该第一反射结构时具有最大反射率，该光线自该半导体叠层于一第二入射角入 射该第二反射结构时具有最大反射率，其中该第二角度大于该第一角度。2. 如权利要求1所述的发光兀件，其中该第二反射结构位于该基板与该第一反射结构 之间，该第二反射结构的材料包含AlxGalxAs，且0.8兰X兰1。3. 如权利要求2所述的发光元件，其中该第二反射结构包含未氧化区和氧化区，包围 该未氧化区；其中该未氧化区包含AlfaixAs，该氧化区包含氧化铝。4. 如权利要求3所述的发光元件，其中该氧化区具有一临界角小于该第二角度，该第 一角度小于该临界角。5. 如权利要求3所述的发光元件，还包含电流阻挡层及电极延伸区位于该半导体叠层 上，其中该电流阻挡层的一位置大致对准该未氧化区，该电极延伸区的一位置大致对准该 氧化区。6. 如权利要求5所述的发光元件，其中该电流阻挡层与该氧化区隔开一距离。7. 如权利要求1所述的发光元件，其中该第一反射结构包含第一叠层对，由一具有第 一折射率的第一层和一具有第二折射率的第二层所组成，该第二反射结构包含第二叠层 对，由一具有第三折射率的第三层和一具有第四折射率的第四层所组成，该第一反射结构 及该第二反射结构中的任一层的一厚度大约为该光线的一波长的四分之一的整数倍。8. 如权利要求7所述的发光元件，其中该第一反射结构包含第一对数的该第一叠层 对，该第二反射结构包含一第二对数的该第二叠层对，其中该第一对数不同于该第二对数， 或该第一叠层对的第一厚度不同于该第二叠层对的第二厚度。9. 如权利要求7所述的发光元件，其中该第一折射率和该第二折射率的差值介于0. 4 和1之间，该第三折射率和该第四折射率的差值介于0. 4和1之间。10. 如权利要求7所述的发光元件，还包含第三反射结构，介于该第一反射结构及该第 二反射结构之间，其中该光线于一第三角度入射该第三反射结构时具有最大反射率，其中 该第三角度介于该第一角度及第二角度之间，其中该第三反射结构包含一第三叠层对，由 一具有第五折射率的第五层和一具有第六折射率的第六层所组成，且该第三叠层对的第三 厚度介于该第一厚度及该第二厚度之间。
【专利摘要】本发明公开一种发光元件，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，以反射光线；以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。
【IPC分类】H01L33/60
【公开号】CN105322083
【申请号】CN201410344865
【发明人】吴健铭, 李荣仁, 徐子杰, 张敏南
【申请人】晶元光电股份有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月18日