发光元件的制作方法
【专利说明】发光元件
[0001]本发明是中国发明专利申请(申请号:201110162922.9，申请日:2011年6月16日，发明名称:发光组件的制造方法)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种发光元件的制造方法，特别涉及一种利用湿氧制作工艺形成高反射性的布拉格反射结构来增加发光元件亮度的制造方法。
【背景技术】
[0003]目前磷化铝镓铟发光二极管所使用的成长基板为砷化镓基板，其缺点为当活性层产生的光往下入射至砷化镓基板时，由于其带隙较小因此入射至砷化镓基板的光会被吸收而影响出光效率。
[0004]为了解决上述缺点，通常会加入一布拉格反射结构(Distributed BraggReflector, DBR)于砷化镓基板上，用于反射入射向砷化镓基板的光，并减少砷化镓基板吸光，然而此种DBR反射结构只对于较接近垂直入射于砷化镓基板的光能有效的反射，且反射率只有80%，并且反射光的波长范围很小，因此效果不大。
【发明内容】
[0005]—发光元件，包含:第一布拉格反射结构，该第一布拉格反射结构由多个第一半导体层与多个第二半导体层交互堆叠所形成；一第二布拉格反射结构位于该第一布拉格反射结构之上，其中该第二布拉格反射结构由多个第三半导体层与多个第四半导体层交互堆叠所形成；及一发光结构位于该第二布拉格反射结构之上；其中该第二布拉格反射结构的组成材料和该第一布拉格反射结构的组成材料不同。
【附图说明】
[0006]图1为本发明所揭示的湿氧制作工艺前发光元件的结构剖面示意图；
[0007]图2为本发明所揭示的湿氧制作工艺后发光元件的结构剖面示意图；
[0008]图3为本发明所揭示的湿氧制作工艺后发光元件的结构上视图；
[0009]图4为本发明所揭示的湿氧制作工艺系统示意图。
[0010]符号说明[0011 ]1:基板
[0012]2:第一布拉格反射结构
[0013]2a:第一半导体层
[0014]2b:第二半导体层
[0015]2c:氧化铝层
[0016]2’:第二布拉格反射结构
[0017]2a’:第三半导体层
[0018]2b’:第四半导体层
[0019]2c’:氧化铝层
[0020]3:第一导电性半导体层
[0021]4:发光结构
[0022]5:第二导电性半导体层
[0023]6:窗户层
[0024]7:电流散布层
[0025]8:第二电极
[0026]9:第一电极
[0027]10:切割道
[0028]11:流量计
[0029]12:加热器
[0030]13、13a、13b、13c:气体管路
[0031]14:制作工艺炉管
[0032]15:排气系统
[0033]16:反应器
[0034]100:发光元件
[0035]A:氮气
[0036]B:水
[0037]C:氮气气泡
[0038]D:氮气及水蒸气
【具体实施方式】
[0039]本发明公开一种发光元件结构及其制造方法。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图1至图4的附图。
[0040]首先如图1所示，本发明的发光元件结构为:在一 η型砷化镓(GaAs)基板I上利用MOCVD方法依序成长一第一布拉格反射结构2、一第二布拉格反射结构2’、一第一导电性半导体层3、一发光结构4、一第二导电性半导体层5、及一窗户层6。其中第一布拉格反射结构2由多个第一半导体层2a与多个第二半导体层2b交互堆叠所形成；第二布拉格反射结构2’由多个第三半导体层2a’与多个第四半导体层2b’交互堆叠所形成。其中第一半导体层2a与第三半导体层2a’因铝含量高，故容易于湿氧制作工艺系统中发生氧化反应；相对地，第二半导体层2b与第四半导体层2b’因铝含量低，故不易于湿氧制作工艺系统中发生氧化反应。第一布拉格反射结构2及第二布拉格反射结构2’其组成材料分别可由高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)/低铝含量磷化铝镓铟(AlGaInP)，高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)/低铝含量砷化铝镓(AlGaAs)，高铝含量磷化铝铟(AlInP)/低铝含量磷化铝镓铟(AlGaInP)，高铝含量砷化铝(AlAs)/低铝含量磷化铝镓铟(AlGaInP)，或高铝含量砷化铝(AlAs)/低铝含量砷化铝镓(AlGaAs)交互堆叠所组成；其中高铝含量化合物(例如高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)、高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)、高铝含量磷化铝铟(AlInP))中的铝含量大于0.6，且第一布拉格反射结构2与第二布拉格反射结构2’的组成材料不同。例如:第一布拉格反射结构2组成材料为高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)/低铝含量磷化铝镓铟(AlGaInP)，第二布拉格反射结构2’组成材料为高铝含量砷化铝镓(AlGaAs)/低铝含量砷化铝镓(AlGaAs)。第一布拉格反射结构2与第二布拉格反射结构2’中每一层厚度为λ/4η，其中λ为发光元件的发光波长，η是折射系数。第一布拉格反射结构2与第二布拉格反射结构2’的组成材料不同，其折射系数也不同，由此所形成的布拉格反射结构的反射率不仅相较于传统布拉格反射结构的反射率提高，且反射的波长涵盖范围较传统布拉格反射结构为宽。
[0041]第一导电性半导体层3、发光结构4、第二导电性半导体层5可由磷化铝镓铟化合物所形成，且第一导电性半导体层3与第二导电性半导体层5导电性相反，例如:第一导电性半导体层3为η型磷化铝镓铟化合物所形成，第二导电性半导体层5为P型磷化铝镓铟化合物所形成。再于第二导电性半导体层5之上形成厚度至少30 μπι的P型磷化镓窗户层6，其功能除了可以增加光从发光元件侧面取出的效率，且有改善电流分布的效果；再于窗户层6之上以蒸镀法形成一电流散布层7，其功能为增加电流分布的效果，且组成材料为包含一种或一种以上的材料选自于氧化铟锡、氧化镉锡