紫外線發(fā)光二極管及具有其的紫外線發(fā)光元件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供紫外線發(fā)光二極管及具有其的紫外線發(fā)光元件。紫外線發(fā)光二極管包括：基板；半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體，設(shè)置于基板上；以及第一電極及第二電極，設(shè)置于半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體上，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體具有4μm至10μm的厚度，基板具有400μm至500μm的厚度。與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體相比，使用厚度為40倍以上，甚至為100倍以上的大基板，從而基板能夠更多地容納半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體生成的熱。另外，由于基板的表面積增加，因而通過基板表面的散熱也增加。進(jìn)一步而言，與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體相比，采用極厚的基板，從而從半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體生成的光容易通過基板表面排出到外部，改善了光提取效率。
【專利說明】
紫外線發(fā)光二極管及具有其的紫外線發(fā)光元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管及具有其的發(fā)光元件，更詳細(xì)而言，涉及一種釋放紫外線的發(fā)光二極管及具有其的發(fā)光元件。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，氮化鎵系半導(dǎo)體作為全彩色顯示裝置、交通信號燈、普通照明及光通信設(shè)備的光源，被廣泛應(yīng)用于紫外線、藍(lán)/綠色發(fā)光二極管(light emitting d1de)或激光二極管(laser d1de)。特別是氮化銦鎵(InGaN)化合物半導(dǎo)體由于能帶隙窄而倍受矚目并進(jìn)行大量研究。
[0003]另一方面，釋放近紫外線的發(fā)光元件用于假幣鑒別、樹脂硬化及紫外線治療等，另夕卜，可以與熒光體組合，呈現(xiàn)多樣顏色的可見光線。近紫外線一般指稱約320nm?390nm波長范圍的紫外線。GaN具有約3.42eV的帶隙能，該能量對應(yīng)于約365nm波長的光能。因此，把InGaN用作講層的發(fā)光元件，可以根據(jù)In的含有量而用于釋放365nm以上的光，S卩釋放365nm?390nm范圍的近紫外線。
[0004]另一方面，為了釋放365nm以下的波長范圍的光，需要形成包含Al的阱層。例如，可以形成AlGaN阱層，制造釋放紫外線的發(fā)光二極管。但是，當(dāng)包含AlGaN阱層的紫外線發(fā)光二極管時(shí)，不僅難以在阱層中高效地生成光，而且，把生成的紫外線，特別是320nm以下的深紫外線釋放到外部也極為困難，外部量子效率非常低，因此，在驅(qū)動紫外線發(fā)光二極管期間，存在發(fā)生大量熱的問題。
[0005]因此，需要改善紫外線發(fā)光二極管的外部量子效率及散熱特性，要求適合貼裝這種紫外線發(fā)光二極管的紫外線發(fā)光元件。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]技術(shù)目的
[0007]本實(shí)用新型的一個目的是提供一種改善外部量子效率的紫外線發(fā)光二極管及具有其的紫外線發(fā)光元件。
[0008]本實(shí)用新型的另一個目的是提供一種改善了散熱特性的紫外線發(fā)光二極管及紫外線發(fā)光元件。
[0009]技術(shù)方案
[0010]本實(shí)用新型一個實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管包括基板、設(shè)置于基板上的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體以及設(shè)置于半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體上的第一電極及第二電極，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體具有4μηι至ΙΟμπι的厚度，基板具有400μηι至500μηι的厚度。
[0011]與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體相比，使用厚度為40倍以上，甚至為100倍以上的大基板，從而基板能夠更多地容納半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體生成的熱。另外，由于基板的表面積增加，因而也增加通過基板表面的散熱。進(jìn)一步而言，與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體相比，采用極厚的基板，從而從半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體生成的光容易通過基板表面排出到外部，光提取效率得到改善。
[0012]在幾個實(shí)施例中，基板可以包括沿著基板的側(cè)面的外周以帶的形狀形成，并沿基板的厚度方向相互隔開的多個粗糙面。例如，基板可以包括至少4個粗糙面。
[0013]在表面形成的粗糙面可以是借助于利用了隱身激光(stealthlaser)的劃片工序而形成的面。粗糙面抑制能夠在基板側(cè)面發(fā)生的內(nèi)部全反射，提高發(fā)光二極管的光提取效率。
[0014]紫外線發(fā)光二極管可以還包括絕緣層，覆蓋半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體，且具有使第一電極及第二電極暴露的多個開口部。紫外線發(fā)光二極管可以使基板朝上而半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體朝下地倒裝焊接。此時(shí)，絕緣層防止第一電極及第二電極短路。
[0015]紫外線發(fā)光二極管還可以包括設(shè)置于第一電極及第二電極上的多個凸塊。通過多個凸塊，所述紫外線發(fā)光二極管可以倒裝焊接于基臺或印刷電路板等。
[0016]另一方面，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體可以包括:η型半導(dǎo)體層；以及臺面，位于η型半導(dǎo)體層上，并包括活性層及位于活性層上的P型半導(dǎo)體層。第一電極可以設(shè)置于η型半導(dǎo)體層上，第二電極可以設(shè)置于臺面上。例如，第一電極可以歐姆接觸η型半導(dǎo)體層，第二電極可以歐姆接觸P型半導(dǎo)體層。
[0017]進(jìn)一步地，第一電極可以包括η接觸層及η上部層，第二電極可以包括P接觸層及P上部層。另外，η上部層及P上部層可以為同一物質(zhì)的層。
[0018]例如，η接觸層可以由Ti/Al形成，P接觸層可以由Pt或ITO形成，η上部層及P上部層可以由Ni/Au形成。Ni/Au提高凸塊的接合力。
[0019]另一方面，η型半導(dǎo)體層可以包括:n型AlGaN層；以及無摻雜的AlN層，設(shè)置于基板與η型AlGaN層之間。通過設(shè)置AlN層,AlGaNjl的結(jié)晶品質(zhì)得到改善。
[0020]另一方面，活性層可以包括相互交替層疊的多個AlGaN勢皇層與多個AlGaN阱層，ρ型半導(dǎo)體層可以包括AlGaN電子阻擋層及P型GaN層。
[0021]多個AlGaN勢皇層及η型AlGaN層可以比多個AlGaN阱層更多地含有Al，因此，阱層生成的光可以透過AlGaN勢皇層及η型AlGaN層。
[0022]另外，AlGaN電子阻擋層比η型AlGaN層更多地含有Al JlGaN電子阻擋層把電子置于活性層內(nèi)，使電子與空穴的復(fù)合率增加。AlGaN電子阻擋層可以比除最末AlGaN勢皇層之外的其它勢皇層更多地含有Al。
[0023]另一方面，位于活性層與AlGaN電子阻擋層之間的最末AlGaN勢皇層，可以比AlGaN電子阻擋層更多地含有Al。最末AlGaN勢皇層可以具有比其它勢皇層更薄的厚度，改善設(shè)置于其上的AlGaN電子阻擋層的結(jié)晶品質(zhì)。
[0024]最末AlGaN勢皇層可以SAlxGa1-J^l (0.9<χ< I)。即，Al的摩爾分?jǐn)?shù)χ可以大于0.9。
[0025]另一方面，η型半導(dǎo)體層可以在η型AlGaN層與活性層之間還包括AlyGa1-yN層(0.85<y<0.95)。AlyGai—yN層比設(shè)置于其上的AlGaN勢皇層更多地含有Al C3AlyGa1-yN層改善設(shè)置于其上的活性層的結(jié)晶品質(zhì)。
[0026]另一方面，可以為y〈x。位于最末AlGaN勢皇層上的AlGaN電子阻擋層比位于AlyGapyN層上的AlGaN勢皇層更多地含有Al，因而最末AlGaN勢皇層含有比AlyGaryN層更多的Al。
[0027]活性層可以釋放320nm以下的紫外線，具體而言，為300nm以下的紫外線，更具體而言，為290nm以下的紫外線。為此，活性層內(nèi)阱層及勢皇層的組成比可以確定。
[0028]本實(shí)用新型又一實(shí)施例的紫外線發(fā)光元件包括前面說明的實(shí)施例的發(fā)光二極管。
[0029]進(jìn)一步地，所述紫外線發(fā)光元件還可以包括基臺，發(fā)光二極管可以是通過多個凸塊倒裝焊接于基臺上。
[0030]由于紫外線發(fā)光二極管倒裝焊接于基臺上，因而通過基板而釋放光。另外，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體生成的熱可以通過基板表面釋放，進(jìn)一步地，熱可以通過基臺釋放。
[0031]紫外線發(fā)光元件還可以包括形成側(cè)壁的陶瓷主體以及設(shè)置于陶瓷主體的下部的散熱用金屬板，基臺可以設(shè)置于散熱用金屬板上。
[0032]與陶瓷主體一同采用散熱用金屬板，從而能夠把紫外線發(fā)光二極管生成的熱，通過散熱用金屬板而容易地釋放。
[0033]進(jìn)一步地，紫外線發(fā)光元件還可以包括在陶瓷主體的外壁暴露的多個外部引線以及從陶瓷主體的內(nèi)部接續(xù)于多個外部引線的多個內(nèi)部引線。
[0034]另外，紫外線發(fā)光元件還可以包括覆蓋陶瓷主體的上部入口的玻璃板或石英板。_5] 實(shí)用新型的效果
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以提供散熱特性優(yōu)異、外部量子效率得到改善的紫外線發(fā)光二極管及具有其的發(fā)光元件。進(jìn)一步地，與陶瓷主體一同利用散熱用金屬板，可以提供能夠容易地釋放紫外線發(fā)光二極管生成的熱的紫外線發(fā)光元件。
【附圖說明】
[0037]圖1是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的紫外線發(fā)光元件的概略性平面圖。
[0038]圖2顯示了圖1的概略性剖面圖。
[0039]圖3是圖2的局部放大剖面圖。
[0040]圖4是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管的概略性平面圖。
[0041 ]圖5是沿著圖4的截取線A-A截取的概略性剖面圖。
[0042]圖6是放大了圖5的紫外線發(fā)光二極管的局部剖面圖。
[0043]圖7是用于說明本實(shí)用新型又一實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管的概略性平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面參照附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。下面介紹的實(shí)施例是為了向本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳遞本實(shí)用新型的思想而作為示例提供的。因此，本實(shí)用新型不限定于以下說明的實(shí)施例，可以以其它形態(tài)進(jìn)行具體化。而且，在附圖中，為了便利，元件的寬度、長度、厚度等，也可以夸張地表現(xiàn)。另外，當(dāng)記載為一個元件在在另一元件“上部”或“上面”時(shí)，不僅是各部分在其它部分的“緊上部”或“緊上面”的情形，還包括在各元件與其它元件之間存在另外的元件的情形。在整個說明書中，相同的參照符號代表相同的元件。
[0045]圖1是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的紫外線發(fā)光元件的概略性平面圖。圖2顯示了圖1的概略性剖面圖。圖3是圖2的局部放大剖面圖。
[0046]參照圖1至圖3，紫外線發(fā)光元件100包括紫外線發(fā)光二極管40。另外，紫外線發(fā)光元件100可以包括外殼10、散熱用金屬板20、基臺30、紫外線透過板50及粘合物質(zhì)層55。
[0047]外殼10可以包括形成側(cè)壁的陶瓷主體11，并且包括內(nèi)部引線13、15和外部引線17。進(jìn)一步地，外殼10可以包括導(dǎo)電性粘合墊19。
[0048]陶瓷主體11可以以諸如氧化鋁(A1203)、A1N等的陶瓷物質(zhì)形成。特別是，AlN由于導(dǎo)熱率高，有利于把紫外線發(fā)光二極管生成的熱釋放到外部。
[0049]內(nèi)部引線可以包括豎直引線13及水平引線15，從陶瓷主體11的內(nèi)部連接到外部引線17。水平引線15可以在外殼10的內(nèi)部空間露出，豎直引線13可以連接水平引線15與外部引線17。
[0050]另一方面，導(dǎo)電性粘合墊19可以設(shè)置于外殼10的上部入口部分，紫外線透過板50置于其上。外殼10可以利用低溫同時(shí)燒成陶瓷技術(shù)形成。
[0051]散熱用金屬板20設(shè)置于陶瓷主體11的下部，并結(jié)合到陶瓷主體11。如圖3所示，散熱用金屬板20可以包括底板21和在底板21上形成的粘結(jié)層23。底板21可以以銅或鎢形成，粘結(jié)層23可以以Ni/Au形成。散熱用金屬板20可以被設(shè)置為在燒成外殼10之前預(yù)先與外殼10—同燒成，從而結(jié)合到陶瓷主體11。
[0052]基臺30并非特別地限定，而可以包括基體31、粘結(jié)圖案33及下部金屬層35?；w31例如可以以耐熱性優(yōu)異、導(dǎo)熱率相對高的AlN形成。另外，粘結(jié)圖案33可以以Cu/Au形成。Cu電氣傳導(dǎo)特性優(yōu)異，Au可以容易地在其上焊接金屬凸塊。粘結(jié)圖案33分為正極與負(fù)極兩部分。
[0053]另一方面，基臺30可以通過粘合劑25而粘合于散熱用金屬板20上。粘合劑25可以使用導(dǎo)熱率優(yōu)異的Ag膏。
[0054]紫外線發(fā)光二極管40例如通過多個凸塊45a、45b而貼裝于基臺30上。紫外線發(fā)光二極管40可以倒裝焊接。在本實(shí)施例中，雖然對紫外線發(fā)光二極管40貼裝于基臺30上的情形進(jìn)行說明，但并非本實(shí)用新型必須限定于此。例如，也可以變形得省略基臺30，散熱用金屬板20貼裝紫外線發(fā)光二極管40。對于紫外線發(fā)光二極管40的結(jié)構(gòu)，參照圖4至圖6進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0055]另一方面，基臺30的粘結(jié)圖案33通過多個導(dǎo)線35而電氣連接于多個水平引線15，因此，紫外線發(fā)光二極管40可以供應(yīng)電力。
[0056]另一方面，在陶瓷封裝主體11的入口側(cè)可以設(shè)置有紫外線透過板50。紫外線透過板50可以是玻璃板或石英板。紫外線透過板50透過從發(fā)光二極管40釋放的紫外線。紫外線透過板50利用金屬焊接材料，例如利用Ni/Au等焊接于導(dǎo)電性粘合墊19。導(dǎo)電性粘合墊19為了增強(qiáng)紫外線透過板50的粘合力而采用，也可以省略。紫外線透過板50對外殼10內(nèi)部空間進(jìn)行密封，保護(hù)發(fā)光二極管40不受外部環(huán)境影響。
[0057]圖4是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管40的概略性平面圖，圖5是沿著圖4的截取線A-A截取的概略性剖面圖，圖6是放大了圖5的紫外線發(fā)光二極管的局部剖面圖。
[0058]首先，參照圖4及圖5，紫外線發(fā)光二極管40包括基板401及半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體(例如由附圖標(biāo)記410、420、430表示)。
[0059]基板401可以是用于使氮化鎵系預(yù)覆層生長的生長基板，例如，可以是藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵基板。特別是，為了提供深紫外線發(fā)光二極管，基板401可以為藍(lán)寶石基板。
[0060]基板401可以整體上為四邊形形狀，但并非基板的形狀限定于此。另一方面，在本實(shí)施例中，基板401的厚度可以具有400μπι至500μπι范圍內(nèi)的值。基板401越厚，從光生成的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體至基板401下面(主要釋放光的面)的距離越長，因此，基板401下面中的光入射角減小，光提取效率得到提高。半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體的整體厚度大致可以為5μπι至ΙΟμπι范圍內(nèi)，基板401可以具有半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體的40倍以上的厚度，進(jìn)一步地，具有100倍以上的厚度。
[0061]另一方面，基板401可以包括沿其側(cè)面以帶的形式形成的多個粗糙面R。多個粗糙面R可以沿基板401的厚度方向相互隔開設(shè)置。多個粗糙面R為了把基板401分割成個別發(fā)光二極管，可以利用隱身激光執(zhí)行劃片工序來形成，多個粗糙面R之間的區(qū)域成為斷裂面。
[0062]另一方面，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體以含有鋁的氮化鎵系半導(dǎo)體層形成，包括η型半導(dǎo)體層410及位于η型半導(dǎo)體層410上的臺面Μ。臺面M包括活性層420及ρ型半導(dǎo)體層430，并且可以包括η型半導(dǎo)體層410的一部分?；钚詫?20設(shè)置于η型半導(dǎo)體層410與ρ型半導(dǎo)體層430之間。對于半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體的全部層結(jié)構(gòu)，在后面參照圖6詳細(xì)說明。
[0063]如圖4所示，臺面M可以以H型形狀形成，但并非限定于此。臺面M可以具有寬度寬的部分和窄的部分，在圖4中，圖示了在兩個寬度寬的部分之間設(shè)置有一個寬度窄的部分的情形。不同于此，臺面M也可以包括三個以上寬度寬的部分和分別設(shè)置于多個寬度寬的部分之間的寬度窄的部分。如此形成具有在多個寬度寬的部分之間設(shè)置有寬度窄的部分的形狀的臺面Μ，從而可以提供在高電流密度條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的光輸出特性的紫外線發(fā)光二極管。
[0064]臺面M在η型半導(dǎo)體層410上設(shè)置成島的形狀。即，臺面M被η型半導(dǎo)體層410的表面圍繞。
[0065]紫外線發(fā)光二極管40還可以包括第一電極450及第二電極460。第一電極450設(shè)置于η型半導(dǎo)體層410上，第二電極460設(shè)置于臺面M上。
[0066]第一電極450包括歐姆接觸η型半導(dǎo)體層410的η接觸層451及設(shè)置于η接觸層451上部的η上部層453。11接觸層451可以以Ti/Al形成，η上部層453可以以Ni/Au形成。
[0067]第二電極460包括歐姆接觸ρ型半導(dǎo)體層430的ρ接觸層461及設(shè)置于ρ接觸層461上部的P上部層463。？接觸層461可以由Pt或氧化銦錫(ITO)形成，ρ上部層463可以由Ni/Au形成。P上部層463以與η上部層453的材料相同的材料形成，因而它們可以在同一工序中一同形成。η上部層453及ρ上部層463分別覆蓋η接觸層451及ρ接觸層461，防止它們受損，進(jìn)一步地，提高η凸塊45a及ρ凸塊45b的粘合力。
[0068]另一方面，絕緣層470覆蓋η型半導(dǎo)體層410及臺面M。絕緣層470覆蓋第一電極450及第二電極460，且可以具有使它們暴露的多個開口部470a、470b。絕緣層470可以以硅氧化膜或硅氮化膜的單膜或多膜形成，進(jìn)一步地，也可以以交替層疊硅氧化膜與鈦氧化膜的分布布拉格反射器形成。
[0069]η凸塊45a及ρ凸塊45b可以在借助于絕緣層47的多個開口部470a、470b而暴露的第一電極450及第二電極460上形成。η凸塊45a及ρ凸塊45b可以是以Au形成的柱形凸塊。如圖5所示，η凸塊45a可以比ρ凸塊45b相對更長，η凸塊45a與ρ凸塊45b的上表面可以位于同一面上。因此，當(dāng)基臺30的粘結(jié)圖案33以相同高度形成時(shí)，可以容易地把紫外線發(fā)光二極管40貼裝于基臺30的粘結(jié)圖案33上。
[0070]在本實(shí)施例中，說明了η凸塊45a及ρ凸塊45b在第一電極450及第二電極460上形成的情形，但這些多個凸塊45a、45b也可以在基臺30上形成，并焊接于發(fā)光二極管40。
[0071]參照圖6，正如前面所作的說明，紫外線發(fā)光二極管40的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體包括設(shè)置于基板401上的n型半導(dǎo)體層410、活性層420及p型半導(dǎo)體層430。這些半導(dǎo)體層410和430 以及活性層420、可以利用有機(jī)金屬氣相沉積(MOCVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延 (HVPE)技術(shù)而形成。[0〇72]另一方面，n型半導(dǎo)體層410可以包括n型AlGaN層413及設(shè)置于基板401與n型AlGaN層之間的A1N層411，活性層420包括相互交替層疊的AlGaN勢皇層421、423、425、427與六16&~ 阱層422、424、426。另外，？型半導(dǎo)體層430可以包括4?^^電子阻擋層431及？型6&~層433。 [〇〇73]多個AlGaN阱層422、424、426選擇A1與Ga的組成比，以便釋放要求的波長的紫外線。例如，多個AlGaN阱層422、424、426可以釋放具有320nm以下波長的紫外線，進(jìn)一步地具有300nm以下波長的紫外線，更具體地，具有290nm以下的波長的紫外線。此時(shí)，多個AlGaN阱層422、424、426中含有的A1的摩爾分?jǐn)?shù)可以為約0.4至0.6的范圍內(nèi)。
[0074]多個 AlGaN勢皇層 421、423、425、427及11型4163~層413比多個4163叫弁層422、424、 426更多地含有A1。因此，多個AlGaN勢皇層421、423、425、427及11型416&1^層413具有比多個 AlGaN阱層422、424、426更寬的能帶隙，因而能夠使多個阱層生成的光透過。
[0075]多個AlGaN勢皇層421、423、425比多個阱層422、424、426厚，特別是第一416&1^勢皇層421比其它勢皇層更厚。最末AlGaN勢皇層427可以在多個AlGaN勢皇層中最薄。例如，第一 AlGaN勢皇層421可以具有7nm至15nm的范圍內(nèi)的厚度，最末AlGaN勢皇層427可以具有l(wèi)nm至 3nm范圍內(nèi)的厚度。此外的多個AlGaN勢皇層423、425可以具有5nm至10nm范圍內(nèi)的厚度。多個AlGaN阱層422、424、426可以具有大致相同的厚度，可以具有約lnm至4nm的厚度。
[0076]另一方面，AlGaN電子阻擋層431比n型AlGaN層413更多地含有A1。進(jìn)一步地，AlGaN電子阻擋層431比除最末AlGaN勢皇層427之外的其余AlGaN勢皇層421、423、425更多地含有 A1 AlGaN電子阻擋層431防止電子不復(fù)合并超出活性層420,提高電子與空穴的復(fù)合率。 [〇〇77]位于活性層420與AlGaN電子阻擋層431之間的最末AlGaN勢皇層427,比AlGaN電子阻擋層431更多地含有A1。最末AlGaN勢皇層427為AlxGai—XN層(0.9〈x〈l)，A1的摩爾分?jǐn)?shù)可以超過0.9。[〇〇78]最末AlGaN勢皇層427改善在其上形成的電子阻擋層431的結(jié)晶品質(zhì)，借助于電子阻擋層431而防止活性層420的結(jié)晶品質(zhì)受損。[〇〇79]另一方面，A1N層411可以是非有意摻雜雜質(zhì)的層，圖5所示的第一電極450可以接觸n型AlGaN層413。
[0080]另一方面，n型半導(dǎo)體層410可以在n型AlGaN層413與活性層420之間還包括 AlyGai—yN 層415，A1 的摩爾分?jǐn)?shù)y 滿足0 ? 85〈y〈0 ? 95 jlyGai—yN 層415包含比 n型 AlGaN 層413 相對更多含量的A1，從而改善在其上形成的勢皇層421的結(jié)晶品質(zhì)，進(jìn)而改善活性層420整體的結(jié)晶品質(zhì)。AlyGai—yN層415以比勢皇層421薄的厚度形成。例如，AlyGai—yN層415可以以lnm 至3nm范圍的厚度形成。
[0081]AlyGa1-yN層415的A1摩爾分?jǐn)?shù)小于最末AlGaN勢皇層427的A1摩爾分?jǐn)?shù)(S卩，y〈x)。 這是因?yàn)?，在AlyGa1-yN層415上形成的勢皇層421的A1含量小于在最末AlGaN勢皇層427上形成的AlGaN電子阻擋層431的A1含量。[0〇82]另一方面，電子阻擋層431可以相對較厚地形成，例如，可以具有20nm至40nm范圍內(nèi)的厚度。另外，圖5所示的第二電極460可以接觸p GaN層433a GaN層433可以比電子阻擋層431厚，例如，以300nm至600nm的厚度形成。
[0083] 在n型AlGaN層413中，摻雜諸如硅的n型摻雜物，在p GaN層433中，摻雜諸如Mg的p 型摻雜物。在電子阻擋層431中，也摻雜諸如Mg的p型摻雜物。[〇〇84]圖7是用于說明本實(shí)用新型又一實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管40a的概略性平面圖。 [〇〇85]參照圖7,本實(shí)施例的紫外線發(fā)光二極管40a與前面說明的紫外線發(fā)光二極管40大體類似，不過，存在的差異在于，臺面M位于基板401的大致中央的位置，絕緣層470的使第一電極450暴露的多個開口部470a設(shè)置于紫外線發(fā)光二極管40a的四個角部。因此，多個n凸塊 45a可以設(shè)置于被多個開口部470a暴露的并處于四個角部的第一電極450上。[〇〇86]如上所述，臺面M的位置或形狀以及多個n凸塊45a形成的位置，可以多樣地變更。
[0087]前面對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但并非本實(shí)用新型限定于所述實(shí)施例。 另外，為了說明的便利，在一個實(shí)施例中一同說明了許多元件，但一部分實(shí)施例也可以省略，另外，也可以添加或變更其它結(jié)構(gòu)。例如，在前面的實(shí)施例中，圖示了陶瓷主體為四邊形形狀的情形，但也可以以圓形等其它形狀形成。
[0088]以上的說明用于示例性地說明本實(shí)用新型，只要是本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，則可以在不超出本實(shí)用新型的本質(zhì)性特性的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的修改、變更及置換。因此，本實(shí)用新型公開的實(shí)施例及附圖并非用于具體限定本實(shí)用新型，而是用于幫助本實(shí)用新型的理解，本實(shí)用新型的權(quán)利范圍并非根據(jù)這種實(shí)施例及附圖而限定。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)根據(jù)的權(quán)利要求書解釋，在與之同等范圍內(nèi)的所有技術(shù)思想應(yīng)解釋為包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述紫外線發(fā)光二極管包括: 基板； 半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體，設(shè)置于所述基板上；以及 第一電極及第二電極，設(shè)置于所述半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體上， 所述半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體具有4μηι至ΙΟμπι的厚度， 所述基板具有400μπι至500μπι的厚度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述基板包括沿著所述基板的側(cè)面的外周以帶的形狀形成并沿所述基板的厚度方向相互隔開的多個粗糙面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述基板包括至少4個粗糙面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述紫外線發(fā)光二極管還包括:絕緣層，覆蓋所述半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體，且具有使所述第一電極及所述第二電極暴露的多個開口部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述紫外線發(fā)光二極管還包括設(shè)置于所述第一電極及所述第二電極上的多個凸塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體包括: η型半導(dǎo)體層；以及 臺面，位于所述η型半導(dǎo)體層上，包括活性層及位于所述活性層上的P型半導(dǎo)體層， 所述第一電極設(shè)置于所述η型半導(dǎo)體層上， 所述第二電極設(shè)置于所述臺面上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于， 所述第一電極包括η接觸層及η上部層， 所述第二電極包括P接觸層及P上部層， 所述η上部層及所述P上部層為同一物質(zhì)的層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于， 所述η接觸層由Ti/Al形成，所述P接觸層由Pt或ITO形成， 所述η上部層及所述P上部層由Ni/Au形成。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于， 所述η型半導(dǎo)體層包括η型AlGaN層及設(shè)置于所述基板與所述η型AlGaN層之間的AlN層， 所述活性層包括相互交替層疊的多個AlGaN勢皇層和多個AlGaN阱層， 所述P型半導(dǎo)體層包括AlGaN電子阻擋層及P型GaN層。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紫外線發(fā)光二極管，其特征在于，所述活性層用于釋放300nm以下的紫外線。11.一種紫外線發(fā)光元件，其特征在于，所述紫外線發(fā)光元件包括權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的紫外線發(fā)光二極管。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的紫外線發(fā)光元件，其特征在于，所述紫外線發(fā)光元件還包括基臺， 所述紫外線發(fā)光二極管通過多個凸塊在所述基臺上倒裝焊接。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的紫外線發(fā)光元件，其特征在于，所述紫外線發(fā)光元件還包括形成側(cè)壁的陶瓷主體以及設(shè)置于所述陶瓷主體的下部的散熱用金屬板， 所述基臺設(shè)置于所述散熱用金屬板上。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的紫外線發(fā)光元件，其特征在于，所述紫外線發(fā)光元件還包括在所述陶瓷主體的外壁暴露的多個外部引線以及從所述陶瓷主體的內(nèi)部接續(xù)于所述多個外部引線的多個內(nèi)部引線。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的紫外線發(fā)光元件，其特征在于，所述紫外線發(fā)光元件還包括覆蓋所述陶瓷主體的上部入口的玻璃板或石英板。
【文檔編號】H01L33/20GK205645857SQ201620365810
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】高美蘇
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