光电半导体元件的制作方法
未命名
10-25
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1.本实用新型涉及光电半导体元件,特别是涉及小尺寸的发光二极管。
背景技术:
2.半导体元件的用途十分广泛,相关材料的开发研究也持续进行。举例来说,包含iii族及v族元素的iii-v族半导体材料可应用于各种光电半导体元件如发光芯片(例如:发光二极管或激光二极管)、吸光芯片(光电侦测器或太阳能电池)或不发光芯片(例如:开关或整流器的功率元件),能用于照明、医疗、显示、通信、感测、电源系统等领域。随着科技的发展,现今对于光电半导体元件仍存在许多技术研发的需求。虽然现有的光电半导体元件大致上已经符合多种需求,但并非在各方面都令人满意,仍需要进一步的改良。
技术实现要素:
3.本实用新型提供一种光电半导体元件,包含外延叠层、绝缘层及第一电极。外延叠层具有高台部及凹陷部。高台部包括第一侧面、第二侧面相对于第一侧面、第三侧面位于第一侧面与第二侧面之间、及第四侧面相对于第三侧面。第一侧面较第二侧面靠近凹陷部,第一侧面具有第一倾斜角度,第二侧面具有第二倾斜角度,第三侧面具有第三倾斜角度,第四侧面具有第四倾斜角度。绝缘层,覆盖于外延叠层上,且绝缘层在凹陷部具有第一开孔。第一电极,位于凹陷部上并填入第一开孔且覆盖第一侧面。第一倾斜角度分别小于第二倾斜角度、第三倾斜角度、及第四倾斜角度。
4.在本实用新型的一实施例中,该绝缘层包括布拉格反射结构。
5.在本实用新型的一实施例中,该第一倾斜角度小于60
°
,且该第二倾斜角度大于80
°
。
6.在本实用新型的一实施例中,该绝缘层覆盖该第一侧面以及该第二侧面。
7.在本实用新型的一实施例中,该凹陷部围绕该高台部。
8.在本实用新型的一实施例中,该绝缘层在该高台部具有第二开孔,且该光电半导体元件还包括第二电极,位于该高台部上并填入该第二开孔。
9.在本实用新型的一实施例中,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面、该第三侧面或该第四侧面。
10.在本实用新型的一实施例中,该第一电极与该外延叠层之间具有第一接触结构,该第二电极与该外延叠层之间具有第二接触结构。
11.在本实用新型的一实施例中,该绝缘层覆盖该高台部的上表面,且该第一电极覆盖该高台部上的该绝缘层。
12.在本实用新型的一实施例中,该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、以及该第四倾斜角度具有相同的倾斜角度。
13.在本实用新型的一实施例中,该绝缘层覆盖该高台部的上表面,且该第一电极覆盖该高台部上的该绝缘层。
14.在本实用新型的一实施例中,该凹陷部围绕该高台部。
15.在本实用新型的一实施例中,该光电半导体元件还包括第二电极,位于该高台部,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面且未覆盖该凹陷部的侧面。
16.在本实用新型的一实施例中,该光电半导体元件包括:外延叠层,具有高台部及凹陷部,该高台部包括第一侧面、第二侧面相对于该第一侧面、第三侧面位于该第一侧面与该第二侧面之间、及第四侧面相对于该第三侧面,该第一侧面较该第二侧面靠近该凹陷部,该第一侧面具有第一倾斜角度,该第二侧面具有第二倾斜角度,该第三侧面具有第三倾斜角度,该第四侧面具有第四倾斜角度;其中该第一倾斜角度分别小于该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、及该第四倾斜角度;及其中该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、及该第四倾斜角度具有相同的倾斜角度。
17.在本实用新型的一实施例中,该第一倾斜角度小于等于60
°
,且该第二倾斜角度大于等于80
°
。
18.在本实用新型的一实施例中,该第一倾斜角度大于等于30
°
。
19.在本实用新型的一实施例中,该第二倾斜角度小于等于90
°
。
20.在本实用新型的一实施例中,该凹陷部围绕该高台部。
21.在本实用新型的一实施例中,该光电半导体元件还包括第一电极,位于该凹陷部;及第二电极,位于该高台部,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面且未覆盖该凹陷部的侧面。
22.在本实用新型的一实施例中,该光电半导体元件还包括基底,该外延叠层位于该基底上。
23.在本实用新型的一实施例中,该光电半导体元件还包括接合层,位于该外延叠层与该基底之间。
24.在本实用新型的一实施例中,该第二侧面与该基底直接连接。
25.在本实用新型的一实施例中,该外延叠层包括第一半导体层,该第一半导体层具有粗化表面。
26.本实用新型的优点在于,提供的光电半导体元件通过调整外延叠层的高台部的侧面倾斜角度,来提供更大的主动区(发光层)的面积,同时改善了覆盖于外延叠层上的绝缘层以及电极的披覆能力,降低元件因披覆性不佳而形成裂缝的机会,维持产品的性能表现。
附图说明
27.由以下的详细叙述配合所附的附图,可最好地理解本实用新型实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,各种特征并未按照比例绘制且仅用于说明。事实上,可任意地放大或缩小各种元件的尺寸,以清楚地表现出本实用新型实施例的特征。
28.图1是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件的俯视示意图;
29.图2是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图1的剖线a-a’的剖面示意图;
30.图3是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图1的剖线b-b’的剖面示意图;
31.图4是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件的俯视示意图;
32.图5是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图4的剖线a-a’的剖面示意图;
33.图6是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图4的剖线b-b’的剖面示意图;
34.图7是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件的俯视示意图;
35.图8是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图7的剖线a-a’的剖面示意图;
36.图9是本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件沿着图7的剖线b-b’的剖面示意图。
37.符号说明
38.10:光电半导体元件
39.20:光电半导体元件
40.30:光电半导体元件
41.100:基底
42.200:接合层
43.300:外延叠层
44.300a:凹陷部
45.300b:高台部
46.310:第一半导体层
47.320:第二半导体层
48.330:主动区
49.340:第一局限层
50.350:第二局限层
51.400:绝缘层
52.500:第一电极
53.600:第二电极
54.600’:第二电极
55.710:第一接触结构
56.720:第二接触结构
57.a-a’:剖线
58.a1:第一倾斜角度
59.a2:第二倾斜角度
60.a3:第三倾斜角度
61.a4:第四倾斜角度
62.b-b’:剖线
63.s1:第一侧面
64.s2:第二侧面
65.s2’:第二侧面
66.s3:第三侧面
67.s3’:第三侧面
68.s4:第四侧面
69.s4’:第四侧面
70.x:坐标轴
71.y:坐标轴
72.z:坐标轴
具体实施方式
73.以下揭露提供了许多的实施例或范例,用于实施所提供的标的物的不同元件。各元件和其配置的具体范例描述如下,以简化本实用新型实施例的说明。当然,这些仅仅是范例,并非用以限定本实用新型实施例。举例而言,叙述中若提及第一元件形成在第二元件之上,可能包含第一和第二元件直接接触的实施例,也可能包含额外的元件形成在第一和第二元件之间,使得它们不直接接触的实施例。此外,本实用新型实施例可能在各种范例中重复参考数值以及/或字母。如此重复是为了简明和清楚的目的,而非用以表示所讨论的不同实施例及/或配置之间的关系。
74.再者,其中可能用到与空间相对用词,例如「在
……
之下」、「下方」、「较低的」、「上方」、「较高的」等类似用词,是为了便于描述附图中一个(些)部件或特征与另一个(些)部件或特征之间的关系。空间相对用词用以包括使用中或操作中的装置的不同方位,以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位),其中所使用的空间相对形容词也将依转向后的方位来解释。
75.除非另外定义,在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本实用新型所属技术领域中具通常知识者所理解的相同涵义。应理解的是,这些用语例如在通常使用的字典中定义用语,应被解读成具有与相关技术及本实用新型的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在本实用新型实施例有特别定义。
76.本实用新型内容的半导体元件包含的各层组成及掺质(dopant)及缺陷可用任何适合的方式分析而得,例如:二次离子质谱仪(secondary ion mass spectrometer;sims)、穿透式电子显微镜(transmission electron microscopy;tem)或是扫描式电子显微镜(scanning electron microscope;sem);各层的厚度也可用任何适合的方式分析而得,例如:穿透式电子显微镜或是扫描式电子显微镜。
77.一般而言,在小尺寸的光电半导体元件中,由于元件尺寸大小的限制,外延叠层的结构不仅会影响元件本身的发光能力(亦即,发光层的面积大小会影响元件的亮度),也会影响覆盖于外延叠层上方的绝缘层以及绝缘层上方电极的披覆性。电极的披覆性不佳有可能造成电性失效。根据本实用新型的实施例,在元件尺寸无法大幅更动的前提下,通过调整外延叠层的各个侧壁的倾斜角度,可增加光电半导体元件的发光层面积,从而提高元件的亮度,并改善形成于外延叠层上方的绝缘层以及电极的披覆性,以维持产品的性能。
78.本实用新型的光电半导体元件可包含发光芯片(例如,发光二极管或激光二极管)、吸光芯片(例如,光电侦测器或太阳能电池)、或者不发光芯片(例如,开关或整流器的功率元件)。在本实施例中,光电半导体元件的元件长度或/及宽度介于10微米至200微米之间。在下方描述的各种示意图和例示性实施例中,相似的元件符号用来表示相似的元件。
79.图1是根据本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件10的俯视示意图,图2是沿着图1剖线a-a’的剖面示意图,图3是沿着图1的剖线b-b’的剖面示意图。一并参见图1以及图2,光电半导体元件10包含了基底100、接合层200、外延叠层300、绝缘层400、第一电极500、以及第二电极600。基底100可为一成长基板或一接合基板。当基底100为接合基板时,外延叠层300是先在另外的成长基板(图未示)上通过例如分子束外延制作工艺(molecular beam epitaxy;mbe)、金属有机化学气相沉积(metal organic chemical vapor deposition;mocvd)制作工艺的化学气相沉积(chemical vapor deposition;cvd)制作工艺、及/或其他合适的外延成长,之后再倒置成长基板并通过接合层200接合到基底100上以及移除成长基板。当基底100为成长基板时,则光电半导体元件10不具有接合层200。
80.在本实施例中,基底100可包含诸如蓝宝石(sapphire)、玻璃(glass)、环氧树脂(epoxy)、石英(quartz)、或压克力(acrylic resin)的透明材料。在本实施例中,接合层200可包含对于外延叠层300所发出的光具有大于80%透光率的材料。在一实施例中,接合层200可包含二氧化硅(sio
x
)、氧化铝(alo
x
)、二氧化钛(tio
x
)的氧化物,及/或bcb(benzocyclobutene)类的热固型高分子材料。
81.如图2所绘示,外延叠层300包含了第一半导体层310、第二半导体层320、主动区330、第一局限层(confinement layer)340、以及第二局限层350。更明确地说,外延叠层300具有凹陷部300a及高台部300b。凹陷部300a仅包含第一半导体层310,高台部300b包含第一半导体层310、第二半导体层320、主动区330、第一局限层340、以及第二局限层350。在高台部300b中,主动区330位于第一半导体层310与第二半导体层320之间,第一局限层340位于主动区330与第一半导体层310之间,第二局限层350位于主动区330与第二半导体320之间。第一半导体层310与第二半导体层320可具有相异的导电类型,从而分别提供电子以及空穴、或者分别提供空穴以及电子。第一半导体层310与第一局限层340具有相同的导电类型,第二半导体层320与第二局限层350具有相同的导电类型。
82.在本实施例中,第一半导体层310、第二半导体层320、主动区330、第一局限层340以及第二局限层350可分别包含诸如铝(al)、镓(ga)、砷(as)、磷(p)、铟(in)、或氮(n)的iii-v族半导体材料。具体而言,上述iii-v族半导体材料可为二元化合物半导体(如gaas、gap、或gan)、三元化合物半导体(如ingaas、algaas、ingap、alinp、ingan、或algan)、或四元化合物半导体(如algainas、algainp、alingan、ingaasp、ingaasn、或algaasp)。在一实施例中,第一半导体层310、第二半导体层320、主动区330、第一局限层340以及第二局限层350可不包含氮(n)。
83.当光电半导体元件10为发光元件且于光电半导体元件10操作时,主动区330可发出光线。主动区330所发出的光线包含可见光或不可见光。光电半导体元件10发出的光线的波长取决于主动区330的材料组成。举例来说,主动区330可发出峰值波长(peak wavelength)为250纳米至400纳米的紫外光、400纳米至490纳米的蓝光、490纳米至530纳米的绿光、530纳米至600纳米的黄光、610纳米至700纳米的红光;或700纳米至1700纳米的红外光。
84.外延叠层300可包含双异质结构(double heterostructure;dh)、双侧双异质结构(double-side double heterostructure;ddh)、量子点(quantum dot;qd)、或多重量子阱
(multiple quantum wells;mqw)结构。在本实施例中,主动区330为多重量子阱结构,且包含一或多对由阻障层与阱层(未绘出),每一对阻障层与阱层之间可具有相同或不同的材料组成及能障。主动区330位于第一局限层340与第二局限层350之间,换句话说,主动区330与第一局限层340及第二局限层350直接接触。第一局限层340以及第二局限层350可具有一大于主动区330的能隙,用于将电子和空穴进一步局限于主动区330之中。
85.在本实施例中,第一半导体层310包含第一掺质,第二半导体层320可包含不同于第一掺质的第二掺质,以使第一半导体层310与第二半导体层320具有不同的导电类型。第一掺质或第二掺质可包含元素周期表中的第ii族、第iv族、或第vi族元素。例如,镁(mg)、碳(c)、硅(si)、碲(te)。在一实施例中,第一半导体层310为p型半导体层,且第二半导体层320为n型半导体层。在其他实施例中,第一半导体层310为n型半导体层,第二半导体层320为p型半导体层。在本实施例中,第一半导体层310中的第一掺质的掺杂浓度可为10
17
/cm3至10
21
/cm3。在本实施例中,第二半导体层320中的第二掺质的掺杂浓度可为10
17
/cm3至10
21
/cm3。在一实施例中,主动区330可包含掺质或未包含掺质。
86.如上所述,外延叠层300具有凹陷部300a及高台部300b。改变高台部300b各个的侧面倾斜角度a1、a2、a3及a4(详述于下方),可改善光电半导体元件10的发光层(主动区330)的面积,从而提升元件的发光效能,更明确地说,在尺寸越小的光电半导体元件中(例如,前述的尺寸),增加发光层的面积所能带来的亮度提升效果就越显著。再者,设计适当的倾斜角度可改善覆盖于外延叠层300上的绝缘层400及第一电极500的披覆性,使绝缘层400及第一电极500不易断裂进而增加后续封装良率。
87.一并参见图1、图2以及图3,高台部300b包含第一侧面s1、第二侧面s2、第三侧面s3、以及第四侧面s4。第二侧面s2相对第一侧面s1,第一侧面s1较第二侧面s2靠近凹陷部300a,亦即,第一侧面s1为高台部300b靠近凹陷部300a一侧的斜面,如图2所绘示。第三侧面s3位于第一侧面s1与第二侧面s2之间,第四侧面s4相对第三侧面s3,第四侧面s4亦位于第一侧面s1与第二侧面s2之间,如图1及图3所绘示。第一侧面s1、第二侧面s2、第三侧面s3、以及第四侧面s4为高台部300b在x-y平面的四个侧面,如图1所绘示。第一侧面s1、第二侧面s2、第三侧面s3、以及第四侧面s4各自与基底100主表面所在的平面(x-y平面)之间具有一倾斜角度,第一侧面s1具有第一倾斜角度a1,第二侧面s2具有第二倾斜角度a2,第三侧面s3具有第三倾斜角度a3,第四侧面s4具有第四倾斜角度a4。
88.每个倾斜角度会影响后续覆盖于外延叠层300上方的绝缘层400、第一电极500、以及/或第二电极600的披覆表现,进而影响光电半导体元件10的性能。在一实施例中,第一倾斜角度a1的角度范围可为30
°
至60
°
以具有较佳的披覆性,减少后续覆盖其上之绝缘层400及/或第一电极500断裂的机率,进而增加后续封装良率。若第一倾斜角度a1小于30
°
,可能使得形成凹陷部300a与高台部300b的蚀刻制作工艺难度提升,若第一倾斜角度a1大于60
°
,则可能使后续顺应地覆盖的第一电极500有断裂不连续的风险进而产生裂缝并影响元件性能。在一实施例中,第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4的角度范围可为80
°
至90
°
。若第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4的角度小于80
°
时,会降低主动区330(发光层)的面积大小。换言之,在相同元件尺寸下,倾斜角度较小的外延叠层的发光层面积较倾斜角度较大的外延叠层的发光层面积要小。在一实施例中,第一倾斜角度a1小于第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4。在一实施例中,第
二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4可具有相同的倾斜角度。在一实施例中,第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4实质上为垂直(呈90
°
)。
89.继续参见图2以及图3,绝缘层400顺应地覆盖于外延叠层300上。如图2所绘示,绝缘层400覆盖第一侧面s1以及第二侧面s2。如图3所绘示,绝缘层400覆盖第三侧面s3以及第四侧面s4。在一些实施例中,绝缘层400可为一层以上的膜层。在一些实施例中,绝缘层400可包含折射率(refractive index)小于2的绝缘材料,诸如氮化硅(sin
x
)、氧化铝(alo
x
)、氧化硅(sio
x
)、氟化镁(mgf
x
)、或上述的组合。在其他实施例中,绝缘层400可为钝化层(passivation layer)与布拉格反射结构共同构成的多层绝缘结构,且钝化层的材料可包含氧化硅、氮化硅,或者其他合适的绝缘材料,诸如二氧化硅(sio2)、氮氧化硅(sio
x
ny)或者氮化硅(si
x
ny)所形成。在本实施例中,由于光电半导体元件10的出光方向为主动区330向基底100的方向射出,因此绝缘层400可设计用来反射主动区330往第二电极600的方向射出的光,从而增加光电半导体元件10的发光效率。换言之,绝缘层400可反射的主动区330所发出的光线朝光电半导体元件10的同一方向射出(例如朝基底100的方向射出)。
90.继续参见图2以及图3,绝缘层400在凹陷部300a包含了第一开孔410,且绝缘层400在高台部300b包含了第二开孔420。第一电极500位于凹陷部300a上并填入第一开孔410以与第一半导体层310电连接,第二电极600位于高台部300b上且填入第二开孔420以与第二半导体层320电连接。第一电极500可进一步覆盖第一侧面s1,且在一些实施例中,第一电极500会延伸至高于外延叠层300的水平,甚至覆盖绝缘层400的最上表面。第一电极500与第二电极600可用来将光电半导体元件10与外部电源电连接。在本实施例中,绝缘层400覆盖高台部300b的上表面,且第一电极500覆盖高台部300b上的绝缘层400。第一电极500覆盖高台部300b的部分上表面。第一电极500以及第二电极600可包含相同或不同的材料。在一实施例中,第一电极500以及第二电极600可包含金属材料,诸如锡(sn)锌(zn)、金(au)、铂(pt)、钛(ti)、铝(al)、镍(ni)、银(ag)或铜(cu);或上述金属的合金材料,诸如锌金(znau)或锡银铜(snagcu)。
91.继续参见图2以及图3,可选地(optionally)包含第一接触结构710于凹陷部300a上且位于第一半导体层310与第一电极500之间,以及可选地包含第二接触结构720于高台部300b上且位于第二半导体320与第二电极600之间。第一接触结构710以及第二接触结构720可通过材料的选择各自与第一半导体层310以及第二半导体层320形成良好的电性接触,诸如欧姆接触(ohmic contact),其有利于电流的传导。在本实施例中,第一接触结构710以及第二接触结构720可包含例如锗(ge)、铍(be)、锌(zn)、金(au)、镍(ni)、铬(cr)或铜(cu)的金属材料,或者可包含上述金属中的至少两者的合金材料,例如锗金镍(geauni)、铍金(beau)、锗金(geau)、或锌金(znau)的合金材料。或者,第一接触结构710以及第二接触结构720可包含金属氧化物,例如氧化铟锡(ito)。
92.在一实施例中,是通过干式蚀刻制作工艺、湿式蚀刻制作工艺、或上述的组合来蚀刻部分的外延叠层300以定义上述的凹陷部300a与高台部300b。详言之,可通过调整蚀刻溶液的成分、蚀刻参数或/及光致抗蚀剂图案来控制第一侧面s1、第二侧面s2、第三侧面s3、以及第四侧面s4的倾斜角度,亦即控制第一倾斜角度a1、第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4。在一些实施例中,湿式蚀刻制作工艺是使用硫酸、磷酸、盐酸、氢氟酸或上述的组合作为蚀刻溶液。
93.综上所述,光电半导体元件10提供了一种可使外延叠层300具有较大的主动区330(发光层)的结构。高台部300b具有较小的第一倾斜角度a1,其可允许在绝缘层400或/且第一电极500的沉积制作工艺期间,减少绝缘层400或/且第一电极500断裂的风险。高台部300b具有接近垂直的第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4,其能允许主动区330具有较大的面积,从而增加光电半导体元件10的发光面积,且在小尺寸的光电半导体元件10中,通过调整倾斜角度(第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4)所带来的亮度提升就更显著。
94.图4是根据本实用新型的一实施例,绘示出光电半导体元件20的俯视示意图。图5为沿着图4的剖线a-a’的剖面示意图。图6为沿着图4的剖线b-b’的剖面示意图。光电半导体元件20具有与光电半导体元件10相似的结构。在蚀刻外延叠层300的过程中,可使凹陷部300a围绕高台部300b。第一倾斜角度a1、第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4分别为高台部的第一侧面s1、第二侧面s2’、第三侧面s3’、以及第四侧面s4’的倾斜角度且具有与图2、图3相似的角度范围以及相对关系,此处不再重复描述。
95.图7是根据本实用新型的另一实施例,绘示出光电半导体元件30的俯视示意图。图8是沿着图7的剖线a-a’的剖面示意图。图9是沿着图7的剖线b-b’的剖面示意图。光电半导体元件30具有近似于光电半导体20的结构,但差别在于光电半导体元件30的第二电极600’进一步覆盖了第二侧面s2’或/且第三侧面s3’或/且第四侧面s4’,从而增加第二电极600’的覆盖面积,用于增加后续封装良率。第二电极600’未覆盖凹陷部300a的侧面。第一倾斜角度a1、第二倾斜角度a2、第三倾斜角度a3、以及第四倾斜角度a4分别为高台部300b的第一侧面s1、第二侧面s2’、第三侧面s3’、以及第四侧面s4’的倾斜角度且具有与图2、图3相似的角度范围以及相对关系,此处不再重复描述。
96.类似地,图1的第二电极600也可覆盖于第二侧面s2或/且第三侧面s3或/且第四侧面s4上,从而增加第二电极600的覆盖面积,用于增加后续封装良率。
97.综上所述,本实施例通过调整外延叠层的高台部的侧面倾斜角度,来提供更大的主动区(发光层)的面积,同时改善了覆盖于外延叠层上的绝缘层以及电极的披覆能力,降低元件因披覆性不佳而形成裂缝的机会,维持产品的性能表现。应理解的是,并非全部的优点都已必然在此讨论,也非所有实施例都需要具备特定的优点,且其他实施例可提供不同的优点。
98.以上概述数个实施例的部件,以便在本所属技术领域中普通技术人员可更易理解本实施例的观点。在本所属技术领域中普通技术人员应理解,他们能以本实施例为基础,设计或修改其他制作工艺和结构,以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本所属技术领域中普通技术人员也应理解到,此类等效的制作工艺和结构并无悖离本实用新型的精神与范围,且他们能在不违背本实用新型的精神和范围之下,做各式各样的改变、取代和替换。
技术特征:
1.一种光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件包括:外延叠层,具有高台部及凹陷部,该高台部包括第一侧面、第二侧面相对于该第一侧面、第三侧面位于该第一侧面与该第二侧面之间、及第四侧面相对于该第三侧面,该第一侧面较该第二侧面靠近该凹陷部,该第一侧面具有第一倾斜角度,该第二侧面具有第二倾斜角度,该第三侧面具有第三倾斜角度,该第四侧面具有第四倾斜角度;绝缘层,覆盖于该外延叠层上,该绝缘层在该凹陷部具有第一开孔;以及第一电极,位于该凹陷部上,填入该第一开孔且覆盖该第一侧面;其中该第一倾斜角度分别小于该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、及该第四倾斜角度。2.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该绝缘层包括布拉格反射结构。3.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该绝缘层覆盖该第一侧面以及该第二侧面。4.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该绝缘层在该高台部具有第二开孔,且该光电半导体元件还包括:第二电极,位于该高台部上并填入该第二开孔。5.如权利要求4所述的光电半导体元件,其特征在于,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面、该第三侧面或该第四侧面。6.如权利要求4所述的光电半导体元件,其特征在于,该第一电极与该外延叠层之间具有第一接触结构,该第二电极与该外延叠层之间具有第二接触结构。7.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该绝缘层覆盖该高台部的上表面,且该第一电极覆盖该高台部上的该绝缘层。8.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、以及该第四倾斜角度具有相同的倾斜角度。9.如权利要求1所述的光电半导体元件,其特征在于,该凹陷部围绕该高台部。10.如权利要求9所述的光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件还包括:第二电极,位于该高台部,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面且未覆盖该凹陷部的侧面。11.一种光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件包括:外延叠层,具有高台部及凹陷部,该高台部包括第一侧面、第二侧面相对于该第一侧面、第三侧面位于该第一侧面与该第二侧面之间、及第四侧面相对于该第三侧面,该第一侧面较该第二侧面靠近该凹陷部,该第一侧面具有第一倾斜角度,该第二侧面具有第二倾斜角度,该第三侧面具有第三倾斜角度,该第四侧面具有第四倾斜角度;其中该第一倾斜角度分别小于该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、及该第四倾斜角度;及其中该第二倾斜角度、该第三倾斜角度、及该第四倾斜角度具有相同的倾斜角度。12.如权利要求1或11所述的光电半导体元件,其特征在于,该第一倾斜角度小于等于60
°
,且该第二倾斜角度大于等于80
°
。13.如权利要求12所述的光电半导体元件,其特征在于,该第一倾斜角度大于等于30
°
。14.如权利要求12所述的光电半导体元件,其特征在于,该第二倾斜角度小于等于90
°
。15.如权利要求11所述的光电半导体元件,其特征在于,该凹陷部围绕该高台部。
16.如权利要求15所述的光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件还包括:第一电极,位于该凹陷部;及第二电极,位于该高台部,该第二电极覆盖该高台部的该第二侧面且未覆盖该凹陷部的侧面。17.如权利要求1或11所述的光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件还包括基底,该外延叠层位于该基底上。18.如权利要求17所述的光电半导体元件,其特征在于,该光电半导体元件还包括接合层,位于该外延叠层与该基底之间。19.如权利要求17所述的光电半导体元件,其特征在于,该第二侧面与该基底直接连接。20.如权利要求1或11所述的光电半导体元件,其特征在于,该外延叠层包括第一半导体层,该第一半导体层具有粗化表面。
技术总结
本实用新型公开一种光电半导体元件,包括具有高台部及凹陷部的外延叠层。高台部包括第一侧面、第二侧面相对于第一侧面、第三侧面位于第一侧面与第二侧面之间、及第四侧面相对于第三侧面,其中第一侧面较第二侧面靠近凹陷部,第一侧面具有第一倾斜角度,第二侧面具有第二倾斜角度,第三侧面具有第三倾斜角度,第四侧面具有第四倾斜角度。绝缘层覆盖于外延叠层上,绝缘层在凹陷部具有第一开孔。第一电极位于凹陷部上,填入第一开孔且覆盖第一侧面,其中第一倾斜角度分别小于第二倾斜角度、第三倾斜角度、及第四倾斜角度。及第四倾斜角度。及第四倾斜角度。
技术研发人员:欧震 廖文禄 沈庆兴 高慧芳
受保护的技术使用者:晶元光电股份有限公司
技术研发日:2023.02.17
技术公布日:2023/10/20
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