发光元件的制作方法

发光元件
1.本技术是中国发明专利申请(申请号：201810768343.0，申请日：2018年07月13日，发明名称：发光元件)的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种发光元件，且特别是涉及一种可发出一紫外光的发光元件，其包含一第一半导体层及多个半导体柱位于第一半导体层上。


背景技术：

3.发光二极管(light-emitting diode,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。


技术实现要素：

4.一种发光元件包含一基板；一氮化铝缓冲层位于基板上；一第一半导体层位于氮化铝缓冲层上，其中第一半导体层包含al
x
ga
1-x
n；一半导体柱，位于第一半导体层上，半导体柱包含一第二半导体层及一活性层，其中活性层发出一uv光；一第一接触层，位于第一半导体层上，第一接触层包含一第一接触部及一第一延伸部，其中第一延伸部环绕半导体柱；一第一电极接触层接触第一接触层；一第二接触层，位于半导体柱的第二半导体层上；一第二电极接触层接触第二接触层，其中在发光元件的一上视图上，第二电极接触层环绕第一电极接触层的多个侧壁；一第一绝缘层，位于第一接触层及第二接触层上，第一绝缘层包含一第一绝缘层第一开口位于第一接触部上及一第一绝缘层第二开口位于第二接触层上；一第一电极，覆盖第一绝缘层第一开口，且电连接第一半导体层；以及一第二电极，覆盖第一绝缘层第二开口，且电连接第二半导体层。
5.一种发光元件包含一基板；一第一半导体层位于基板上；多个半导体柱，位于第一半导体层上，多个半导体柱包含一第二半导体层及一活性层；一第一接触层，位于第一半导体层上，第一接触层包含一第一接触部位于多个半导体柱之间；一第一电极接触层接触第一接触层；一第二接触层，位于多个半导体柱的第二半导体层上；一第二电极接触层接触第二接触层，其中在发光元件的一上视图上，第二电极接触层环绕第一电极接触层的多个侧壁；一第一绝缘层，位于第一接触层及第二接触层上，第一绝缘层包含一第一绝缘层第一开口位于第一接触部上及一第一绝缘层第二开口位于第二接触层上；一第二绝缘层，位于第一绝缘层上，第二绝缘层包含一第二绝缘层第一开口及一第二绝缘层第二开口；一第一电极，通过第一绝缘层第一开口及第二绝缘层第一开口电连接第一接触部；以及一第二电极，通过第二绝缘层第二开口电连接第二接触层。
附图说明
6.图1为本发明一实施例中所揭示的一发光元件1的上视图；
7.图2为本发明一实施例中所揭示的发光元件1的剖视图；
8.图3a为本发明一实施例中所揭示的一发光元件2a的部分剖视图；
9.图3b为本发明一实施例中所揭示的发光元件2a的部分上视图；
10.图4a为本发明一实施例中所揭示的一发光元件2b的部分剖视图；
11.图4b为本发明一实施例中所揭示的发光元件2b的部分上视图；
12.图5为本发明一实施例的发光装置3的示意图；
13.图6为本发明一实施例的发光装置4的示意图。
14.符号说明
15.1，2a，2b
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发光元件
16.3，4
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发光装置
17.11
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基板
18.111，221，321
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第一半导体层
19.122，222，322
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第二半导体层
20.123，223，323
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活性层
21.12，22，32
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半导体柱
22.s1
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第一半导体层的表面
23.s2
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基板的表面
24.s3
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活性层的表面
25.11s
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第一侧壁11
26.111s，221s
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第二侧壁
27.131
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第一接触层
28.p1
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第一接触部
29.14
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第一绝缘层
30.1402
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第一绝缘层的第二开口
31.12s，222s
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第三侧壁
32.132
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第二接触层
33.e1
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第一延伸部
34.1401
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第一绝缘层的第一开口
35.151
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第一电极接触层
36.152
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第二电极接触层
37.16
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第二绝缘层
38.1601
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第二绝缘层的第一开口
39.1602
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第二绝缘层的第二开口
40.171
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第一电极
41.172
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第二电极
42.51
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封装基板
43.511
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第一垫片
44.512
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第二垫片
45.53
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绝缘部
46.54
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反射结构
47.602
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灯罩
48.604
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反射镜
49.606
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承载部
50.608
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发光单元
51.610
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发光模块
52.612
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灯座
53.614
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散热片
54.616
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连接部
55.618
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电连接元件
具体实施方式
56.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，以下所示的实施例是用于例示本发明的发光元件，并非将本发明限定于以下的实施例。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以夸大的情形。更且，于以下的描述中，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。
57.图1为本发明一实施例中所揭示的一发光元件1的上视图。图2为沿图1线段a-a’的剖视图。
58.如图1及图2所示，一发光元件1包含一基板11；以及一半导体叠层位于基板11上，其中半导体叠层包含一第一半导体层111，以及多个半导体柱12彼此分离且位于第一半导体层111上。多个半导体柱12各包含一第二半导体层122及一活性层123。在本发明的一实施例中，半导体柱12还包含第一半导体层111的一部分，且活性层123位于第一半导体层111及第二半导体层122之间。
59.在本发明的一实施例中，基板11为一成长基板，包括用以成长磷化铝镓铟(algainp)的砷化镓(gaas)芯片，或用以成长氮化镓(gan)、氮化铟镓(ingan)或氮化铝镓(algan)的蓝宝石(al2o3)芯片、氮化镓(gan)芯片或碳化硅(sic)芯片。
60.在本发明的一实施例中，通过有机金属化学气相沉积法(mocvd)、分子束外延(mbe)、氢化物气相沉积法(hvpe)、物理气相沉积法(pvd)或离子电镀方法以于基板11上形成由半导体材料构成具有光电特性的多层半导体材料层，其中物理气象沉积法包含溅镀(sputtering)或蒸镀(evoaporation)法。再通过光刻、蚀刻的方式图案化半导体材料层，移除部分的半导体材料层以形成包含第一半导体层111、及由活性层123及第二半导体层122所构成的多个半导体柱12的半导体叠层。第一半导体层111和第二半导体层122，可为包覆层(cladding layer)，两者具有不同的导电型态、电性、极性，或依掺杂的元素以提供电子或空穴，例如第一半导体层111为n型电性的半导体，第二半导体层122为p型电性的半导体。活性层123形成在第一半导体层111和第二半导体层122之间，电子与空穴于一电流驱动下在活性层123复合，将电能转换成光能，以发出一光线。通过改变半导体叠层中一层或多层的物理及化学组成以调整发光元件1发出光线的波长。半导体叠层的材料包含
ⅲ‑ⅴ
族半导
体材料，例如al
x
inyga
(1-x-y)
n或al
x
inyga
(1-x-y)
p，其中0≤x，y≤1；(x y)≤1。依据活性层123的材料，当半导体叠层材料为alingap系列材料时，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，当半导体叠层材料为ingan系列材料时，可发出波长介于450nm及490nm之间的蓝光，或是当半导体叠层材料为algan系列或alingan系列材料时，可发出波长介于400nm及250nm之间的紫外光。活性层123可为单异质结构(single heterostructure,sh)，双异质结构(double heterostructure,dh)，双侧双异质结构(double-side double heterostructure,ddh)，多层量子阱结构(multi-quantum well,mqw)。活性层123的材料可为中性、p型或n型电性的半导体。
61.在本发明的一实施例中，还包含一缓冲层(图未示)，形成于半导体叠层及基板11之间，用以改善半导体叠层的外延品质。在一实施例中，可以氮化铝(aln)作为缓冲层。在一实施例中，用以形成氮化铝(aln)的方式为pvd，其靶材是由氮化铝所组成。在另一实施例中，是使用pvd方式由铝组成的靶材，在氮源的环境下与铝靶材反应性形成氮化铝。
62.在本发明的一实施例中，基板11包含蓝宝石(al2o3)基板，第一半导体层111包含氮化铝镓(algan)层。为了减少氮化铝镓层与蓝宝石基板之间因晶格差异所造成的外延缺陷，以氮化铝(aln)作为缓冲层形成于氮化铝镓层与蓝宝石基板之间，其中氮化铝缓冲层包含一厚度大于300nm，较佳大于1000nm，更加大于2500nm以填补外延缺陷。氮化铝缓冲层包含掺杂浓度低于2e 17的碳(c)、氢(h)及/或氧(o)。氮化铝缓冲层所包含的铝(al)组成百分比大于氮化铝镓第一半导体层111所包含的铝(al)组成百分比。
63.如图1的上视图及图2的沿图1线段a-a’的剖视图所示，在多个半导体层形成在基板11上之后，通过光刻、蚀刻的方式图案化多个半导体层，移除部分的半导体层，形成包含第一半导体层111及多个彼此分离的半导体柱12的半导体结构，其中多个半导体柱12各包含第二半导体层122及活性层123。
64.在本发明的一实施例中，多个半导体柱12彼此分离以露出第一半导体层111的表面s1。基板11包含一第一侧壁11s，第一半导体层111包含一第二侧壁111s，多个半导体柱12各包含一第三侧壁12s。如图2所示，基板11的第一侧壁11s与第一半导体层111的第二侧壁111s齐平，半导体柱12的第三侧壁12s与第一半导体层111的表面s1之间具有一斜角或一直角。
65.在本发明的一实施例中，半导体柱12的第三侧壁12s与第一半导体层111的表面s1之间的斜角包含一角度介于10度至80度之间，较佳小于60度，更佳为小于40度。
66.在本发明的一实施例中(图未示)，基板11的第一侧壁11s与第一半导体层111的第二侧壁111s是相隔一距离以露出基板11的一表面s2。第一半导体层111的第二侧壁111s与基板11的表面s2之间具有一钝角或一直角。
67.在本发明的一实施例中，第一半导体层111的第二侧壁111s与基板11的表面s2之间具有一斜角包含一角度介于10度至80度之间，较佳小于60度，更佳为小于40度。第一半导体层111的表面s1与基板11的表面s2之间具有一高度大于较佳大于更佳为大于
68.在本发明的一实施例中，基板11的表面s2为一平坦的表面，其中所述平坦的表面包含一粗糙度(root mean square roughness,rq)小于8nm，较佳小于5nm，更佳小于2nm。
69.在本发明的一实施例中，基板11的表面s2包含一图案化表面(图未示)，其中所述
图案化表面包含多个凹部自基板11的表面s2往基板11的内部延伸或多个凸部自基板11的表面s2往第一半导体层111的表面s1延伸。自发光元件1的上视图观之，多个凹部或凸部各包含圆形、椭圆形、矩形、多边形、或是其他任意形状。自发光元件1的上视图观之，多个凹部或多个凸部各包含一底部与基板11的表面s2齐平，以及一顶部与底部相对，其中顶部可为一平面或一尖点。顶部与底部之间包含一深度或高度介于0.1μm～2μm之间，较佳为介于0.2μm～0.9μm之间，更佳为介于0.5μm～0.7μm之间。底部包含一宽度或直径介于0.05μm～1μm之间，较佳为介于0.2μm～0.8μm之间，更佳为介于0.3μm～0.5μm之间。
70.在本发明的一实施例中，由图1所示的发光元件1的上视图观之，半导体柱12各包含圆形、椭圆形、矩形、多边形、或是任意形状。
71.在本发明的一实施例中，减小半导体柱12所包含的直径或宽度可降低发光元件1的顺向电压(forward voltage,vf)，并提升发光元件1的亮度。自发光元件1的上视图观之，半导体柱12包含一直径或一宽度大于4μm及/或小于80μm，较佳为小于50μm，更佳为小于20μm。
72.在本发明的一实施例中，半导体柱12可排列成多列，任相邻两列或每相邻两列上的半导体柱12可彼此对齐或是错开。
73.在本发明的一实施例中，半导体柱12可排列成一第一列与一第二列，位于同一列上的两相邻半导体柱12之间包含一第一最短距离，位于第一列上的半导体柱12与其相邻的位于第二列上的半导体柱12之间包含一第二最短距离，其中第一最短距离大于或小于第二最短距离。当一外部电流注入发光元件1时，通过多个半导体柱12的分散配置，可使发光元件1的光场分布均匀化，并可降低发光元件1的正向电压。
74.在本发明的一实施例中，多个半导体柱12可排列成一第一列，一第二列与一第三列，位于第一列上的半导体柱12与位于第二列上的半导体柱12之间包含一第一最短距离，位于第二列上的半导体柱12与位于第三列上的半导体柱12之间包含一第二最短距离，其中第一最短距离小于第二最短距离。当一外部电流注入发光元件1时，通过多个半导体柱12的分散配置，可使发光元件1的光场分布均匀化，并可降低发光元件1的正向电压。
75.一第一接触层131通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式形成于第一半导体层111的表面s1上。第一接触层131的材料包含金属材料，例如铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、金(au)、铝(al)、铟(in)、锡(sn)、镍(ni)、铂(pt)、铑(rh)等金属或上述材料的合金。
76.在本发明的一实施例中，发光元件1发出的光包含一波长大于370nm，第一接触层131的材料包含具有高反射率的金属，例如银(ag)、铝(al)、铂(pt)或铑(rh)。为了增加第一接触层131的反射率，包含银(ag)、铝(al)、铂(pt)或铑(rh)的金属层具有一厚度大于400埃，较佳大于800埃，更佳大于1200埃。
77.在本发明的一实施例中，发光元件1发出的光包含一波长小于370nm，第一接触层131的材料不包含银(ag)。
78.在本发明的一实施例中，第一接触层131与第一半导体层111的表面s1相接触的一侧包含铬(cr)或钛(ti)，以增加第一接触层131与第一半导体层111的接合强度。为了减少光损失，铬(cr)或钛(ti)层的厚度小于1000埃，较佳小于800埃，更佳小于500埃。并且，为了维持足够的接合强度，铬(cr)及/或钛(ti)层包含一厚度大于10埃，较佳大于50埃，更佳大于100埃。
79.在本发明的一实施例中，第一半导体层111包含al
x
ga
(1-x)
n，其中0.3《x《0.8，较佳0.35《x《0.7，更佳0.4《x《0.6。为了使第一接触层131与第一半导体层111的表面s1形成欧姆接触并维持足够的接合强度，第一接触层131包含钛(ti)和铝(al)，其中钛(ti)/铝(al)具有一比值介于0.1～0.2之间。
80.在本发明的一实施例中，第一接触层131包含一第一接触部p1及一第一延伸部e1。第一接触部p1包含位于第一半导体层111上的一投影面积，其大于多个半导体柱12的一位于第一半导体层111上的一投影面积，其中所述投影面积是指垂直于基板11的表面s2的一法线方向上的投影面积。如图1所示，第一延伸部e1延伸自第一接触部p1并环绕多个半导体柱12。
81.在本发明的一实施例中，第一接触层131包含多个第一接触部p1及多个第一延伸部e1，其中多个第一延伸部e1延伸自多个第一接触部p1且彼此相连，及多个第一接触部p1通过多个第一延伸部e1相连接。
82.如图2所示，在本发明的一实施例中，第一接触层131的第一接触部p1包含一宽度大于第一延伸部e1的一宽度。
83.一第二接触层132通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式形成于半导体柱12的第二半导体层122上。第二接触层132的材料包含金属材料，例如铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、金(au)、铝(al)、铟(in)、锡(sn)、镍(ni)、铂(pt)、铑(rh)等金属或上述材料的合金。
84.在本发明的一实施例中，发光元件1发出的光包含一波长大于370nm，第二接触层132的材料包含具有高反射率的金属，例如银(ag)、铝(al)、铂(pt)或铑(rh)。为了增加第二接触层132的反射率，包含银(ag)、铝(al)、铂(pt)或铑(rh)的金属层具有一厚度大于400埃，较佳大于800埃，更佳大于1200埃。
85.在本发明的一实施例中，发光元件1发出的光包含一波长小于370nm，第二接触层132的材料不包含银(ag)。
86.在本发明的一实施例中，多个第二接触层132是分别形成于多个半导体柱12的第二半导体层122上，且多个第二接触层132彼此分离。
87.在本发明的一实施例中，第二半导体层122包含氮化镓(gan)、氮化铝镓(algan)或氮化硼(bn)，且第二半导体层122包含一掺杂元素，例如镁(mg)，以形成p型电性的半导体，其中掺杂元素具有一浓度大于9e 18，较佳大于4e 19，更佳大于1e 20。第二接触层132包含对于活性层123所发出的光线为透明，并且可与第二半导体层122形成欧姆接触的透明导电材料。透明导电材料包含非金属材料，例如石墨烯，金属或金属氧化物，例如氧化铟锡(ito)、或氧化铟锌(izo)。由于第二接触层132形成于第二半导体层122的大致整个面，并与第二半导体层122相接触，因此，电流通过第二接触层132以均匀扩散于第二半导体层122的整体。
88.在本发明的一实施例中，第二接触层132包含石墨烯，第二接触层132还包含薄金属层或薄金属氧化物层，其材料例如为氧化镍(nio)、氧化钴(co3o4)或氧化铜(cu2o)，位于第二半导体层122及石墨烯之间以与第二半导体层122形成欧姆接触。薄金属层或薄金属氧化物层包含一厚度介于0.1至50nm之间，较佳介于0.1至20nm之间，更佳介于0.1至10nm之间。
89.在本发明的一实施例中，第二接触层132的厚度可在0.1nm至100nm的范围内。若第
二接触层132的厚度小于0.1nm，则由于厚度太薄而不能有效地与第二半导体层122形成欧姆接触。并且，若第二接触层132的厚度大于100nm，则由于厚度太厚而部分吸收活性层123所发出光线，从而导致发光元件1的亮度减少的问题。
90.在本发明的一实施例中，第一接触层131及第二接触层132形成于半导体叠层上的位置是错置，互不重叠。
91.一第一绝缘层14通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式沉积一绝缘材料层于第一接触层131及第二接触层132上。再通过光刻、蚀刻的方式图案化部分绝缘材料层形成第一绝缘层14，以及于第一接触层131上形成第一绝缘层14的一第一开口1401以露出第一接触层131及于第二接触层132上形成第一绝缘层14的一第二开口1402以露出第二接触层132。
92.在本发明的一实施例中，第一接触层131包含多个第一接触部p1及多个第一延伸部e1。第一绝缘层14包含多个第一开口1401分别位于多个第一接触部p1上，其中多个第一延伸部e1为第一绝缘层14所覆盖。
93.在本发明的一实施例中，第一绝缘层14包含多个第二开口1402以分别位于多个半导体柱12上。换言之，多个第二开口1402包含一数目与多个半导体柱12的一数目相同。
94.在本发明的一实施例中，第一绝缘层14的多个第二开口1402包含一数目多于多个第一开口1401的一数目。
95.在本发明的一实施例中，第一绝缘层14的第二开口1402包含一宽度小于第一开口1401的一宽度。
96.在本发明的一实施例中，第一绝缘层14包覆多个半导体柱12的第三侧壁12s，覆盖第一半导体层111的表面s1，覆盖第一半导体层111的第二侧壁111s，及/或覆盖基板11的表面s2。
97.在本发明的一实施例中，第一绝缘层14除了可保护半导体结构外，还可通过其包含不同折射率的两种以上的材料交替堆叠以形成一布拉格反射镜(dbr)结构，选择性地反射特定波长的光。第一绝缘层14为非导电材料所形成，包含有机材料，例如su8、苯并环丁烯(bcb)、过氟环丁烷(pfcb)、环氧树脂(epoxy)、丙烯酸树脂(acrylic resin)、环烯烃聚合物(coc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)或氟碳聚合物(fluorocarbon polymer)，或是无机材料，例如硅胶(silicone)或玻璃(glass)，或是介电材料，例如氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin
x
)、氧化硅(sio
x
)、氧化钛(tio
x
)或氟化镁(mgf
x
)。
98.一第一电极接触层151及一第二电极接触层152通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式分别形成于第一绝缘层14的第一开口1401及第二开口1402中，并延伸覆盖于第一绝缘层14的部分表面上。第一电极接触层151通过第一绝缘层14的第一开口1401与第一接触层131的第一接触部p1相连接。第二电极接触层152通过第一绝缘层14的第二开口1402与多个第二接触层132相连接。
99.在本发明的一实施例中，第二电极接触层152覆盖多个半导体柱12及第一接触层131的部分，其中第二电极接触层152通过第一绝缘层14以与第一接触层131电性隔离。
100.在本发明的一实施例中，第一接触层131包含第一接触部p1，具有一宽度w1大于半导体柱12的一宽度w2，第一接触层131的第一接触部p1的宽度w1大于第一电极接触层151的
一宽度w3，且第一电极接触层151的宽度w3大于半导体柱12的宽度w2。
101.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151覆盖部分的第一接触层131，第二电极接触层152覆盖全部的第二接触层132。
102.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151覆盖部分的第一接触层131，且第二电极接触层152覆盖部分的第二接触层132。
103.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151覆盖全部的第一接触层131，且第二电极接触层152覆盖部分的第二接触层132。
104.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151与第二电极接触层152彼此相隔一距离。在发光元件1的上视图上，第二电极接触层152环绕第一电极接触层151的多个侧壁。
105.在本发明的一实施例中，在发光元件1的上视图上，第二电极接触层152包含一面积大于第一电极接触层151的一面积。
106.在本发明的一实施例中，当一外部电流注入发光元件1时，电流通过第一电极接触层151与第二电极接触层152以传导至第一半导体层111及第二半导体层122。
107.如图1所示，第一电极接触层151是靠近基板11的一侧，例如基板11中心线的左侧或右侧。
108.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151与第二电极接触层152的材料包含金属材料，例如铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、金(au)、铝(al)、铟(in)、锡(sn)、镍(ni)、铂(pt)、铑(rh)等金属或上述材料的合金。
109.在本发明的一实施例中，发光元件1发出的光包含一波长小于370nm，且第一电极接触层151与第二电极接触层152的材料不包含银(ag)。第一电极接触层151与第二电极接触层152的材料包含对于紫外光具有高反射率的金属，例如铝(al)、铂(pt)或铑(rh)。为了增加第一电极接触层151与第二电极接触层152对于紫外光的反射率，包含铝(al)、铂(pt)或铑(rh)的层包含一厚度大于4000埃，较佳大于8000埃，更佳大于10000埃。
110.在本发明的一实施例中，第一电极接触层151与第一接触层131相接触的一侧包含铬(cr)或钛(ti)，以增加第一电极接触层151与第一接触层131的接合强度。第二电极接触层152与第二接触层132相接触的一侧包含铬(cr)或钛(ti)，以增加第二电极接触层152与第二接触层132的接合强度。为了减少铬(cr)或钛(ti)对于紫外光造成的光损失，包含铬(cr)或钛(ti)的层具有一厚度小于1000埃，较佳小于800埃，更佳小于500埃。并且，为了维持足够的接合强度，包含铬(cr)及/或钛(ti)的层具有一厚度大于10埃，较佳大于50埃，更佳大于100埃。
111.一第二绝缘层16通过物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式形成一绝缘材料层于第一电极接触层151与第二电极接触层152上。再通过光刻、蚀刻的方式图案化绝缘材料层以形成第二绝缘层16，以及形成第二绝缘层16的第一开口1601及第二开口1602以分别露出第一电极接触层151与第二电极接触层152。
112.在本发明的一实施例中，第二绝缘层16包含一或多个第一开口1601及一或多个第二开口1602，其中多个第一开口1601的数目与多个第二开口1602的数目可相同或不同。
113.在本发明的一实施例中，第二绝缘层16的多个第一开口1601分别位于多个第一电极接触层151上，其中多个第一开口1601的数目与多个第一电极接触层151的数目相同。
114.在图1的上视图上，第二绝缘层16的第一开口1601与第二开口1602分别位于基板
11中心线的两侧。例如第二绝缘层16的第一开口1601位于基板11中心线的右侧，第二绝缘层16的第二开口1602位于基板11中心线的左侧。
115.在本发明的一实施例中，第二绝缘层16的第一开口1601包含一宽度小于第一绝缘层14的第一开口1401的宽度。
116.在本发明的一实施例中，第二绝缘层16的第一开口1601与第一绝缘层14的第一开口1401的位置是重叠，第二绝缘层16的第一开口1601与第一绝缘层14的第一开口1401皆位于第一接触层131上。
117.在本发明的一实施例中，第二绝缘层16的第二开口1602与第一绝缘层14的第二开口1402的位置是错置。具体而言，第一绝缘层14的第二开口1402位于第二接触层132上，第二绝缘层16的第二开口1602位于第一接触层131上。
118.在本发明的一实施例中，当第二绝缘层16为一叠层结构时，叠层结构包含二或多层，由具有不同折射率的两种材料交替堆叠以形成一布拉格反射镜(dbr)结构，选择性地反射特定波长的光。第二绝缘层16为非导电材料所形成，包含有机材料，例如su8、苯并环丁烯(bcb)、过氟环丁烷(pfcb)、环氧树脂(epoxy)、丙烯酸树脂(acrylic resin)、环烯烃聚合物(coc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)或氟碳聚合物(fluorocarbon polymer)，或是无机材料，例如硅胶(silicone)或玻璃(glass)，或是介电材料，例如氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin
x
)、氧化硅(sio
x
)、氧化钛(tio
x
)或氟化镁(mgf
x
)。
119.一第一电极171及一第二电极172通过电镀、物理气相沉积法或化学气相沉积法等方式形成于第二绝缘层16上。在图1的上视图上，第一电极171靠近基板11的一侧，例如基板11中心线的右侧，第二电极172靠近基板11的另一侧，例如基板11中心线的左侧。第一电极171覆盖第二绝缘层16的第一开口1601，以与第一电极接触层151相接触，并透过第一接触层131与第一半导体层111形成电连接。第二电极172覆盖第二绝缘层16的第二开口1602，与第二电极接触层152相接触，并透过第二接触层132以与第二半导体层122形成电连接。
120.在本发明的一实施例中，位于第一电极171的一覆盖区域下方的多个半导体柱12包含一第一间距d1以彼此分离，位于第一电极171的覆盖区域以外的多个半导体柱12包含一第二间距d2以彼此分离，及第一间距d1大于第二间距d2。
121.在本发明的一实施例中，发光元件1还包含一半导体平台。半导体平台包含第一半导体层、活性层及第二半导体层，并位于第一电极171下方，其中位于第一电极171的一覆盖区域以外的多个半导体柱12包含一第二间距d2以彼此分离，及半导体平台的第二半导体层包含一宽度大于多个半导体柱间的第二间距d2。
122.在本发明的一实施例中，第一接触层131的第一接触部p1位于第一电极171及/或第二电极172的下方，第一接触层131的第一延伸部e1位于第一电极171及第二电极172下方。
123.在本发明的一实施例中，第一电极171包含一尺寸与第二电极172的一尺寸相同或不同，此尺寸可为宽度或面积。
124.在本发明的一实施例中，在发光元件1的上视图上，第一电极171的形状与第二电极172的形状相同或近似，例如第一电极171及第二电极172的形状为矩形，如图1所示。
125.在本发明的一实施例中，第一电极171及第二电极172的材料包含金属材料，例如
铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、铝(al)、铟(in)、锡(sn)、镍(ni)、铂(pt)等金属或上述材料的合金。第一电极171及第二电极172可为单层或叠层结构。当第一电极171及第二电极172为叠层结构时，第一电极171包含一第一上层焊垫及一第一下层焊垫，第二电极172包含一第二上层焊垫及一第二下层焊垫。上层焊垫与下层焊垫分别具有不同的功能。
126.在本发明的一实施例中，上层焊垫的功能主要用于焊接与形成引线。通过上层焊垫，发光元件1能够以倒装芯片形式，使用焊料(solder)或通过例如ausn材料共晶接合而安装于封装基板上。上层焊垫的金属材料包含高延展性的材料，例如锡(sn)、镍(ni)、钴(co)、铁(fe)、钛(ti)、铜(cu)、金(au)、钨(w)、锆(zr)、钼(mo)、钽(ta)、铝(al)、银(ag)、铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)、铱(ir)、钌(ru)、锇(os)等金属或上述材料的合金。上层焊垫可以为上述材料的单层或叠层结构。在本发明的一实施例中，上层焊垫的材料包含镍(ni)及/或金(au)，且上层焊垫为单层或叠层结构。
127.在本发明的一实施例中，下层焊垫的功能与第一电极接触层151及第二电极接触层152形成稳定的介面，例如提高第一下层焊垫与第一电极接触层151的介面接合强度，或是提高第二下层焊垫与第二电极接触层152的介面接合强度。下层焊垫的另一功能为防止焊料或ausn共晶中的锡(sn)扩散进入到反射结构中，破坏反射结构的反射率。因此，下层焊垫包含金(au)、铜(cu)以外的金属材料，例如镍(ni)、钴(co)、铁(fe)、钛(ti)、钨(w)、锆(zr)、钼(mo)、钽(ta)、铝(al)、银(ag)、铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)、铱(ir)、钌(ru)、锇(os)等金属或上述材料的合金。下层焊垫可以为上述材料的单层或叠层结构。在本发明的一实施例中，下层焊垫包含钛(ti)/铝(al)的叠层结构，或是铬(cr)/铝(al)的叠层结构。
128.在本发明的一实施例中，为防止焊料或ausn共晶中的锡(sn)扩散进入到反射结构中，破坏反射结构的反射率。因此，第一电极接触层151与第一电极171相接的一侧包含一金属材料选自钛(ti)及铂(pt)所构成的一群组。第二电极接触层152与第二电极172相接的一侧包含一金属材料是选自钛(ti)及铂(pt)所构成的一群组。
129.图3a为本发明一实施例中所揭示的一发光元件2a的部分剖视图。图3b为本发明一实施例中所揭示的发光元件2a的部分上视图。发光元件2a与发光元件1具有大致相同的结构，因此发光元件2a与发光元件1具有相同的构造，在此会适当省略说明或是不再赘述。
130.如图3a、图3b所示，发光元件2a为图2的发光元件1所示的半导体柱12的一结构变化实施例。在本发明的一实施例中，半导体叠层包含一第一半导体层221、一活性层223、及一半导体柱22位于活性层223上。活性层223包含一或多个阱层及一或多个阻障层彼此交替排列，其中阱层包含al
x
ga
1-x
n且0.2《x《0.4，及阻障层包含alyga
1-y
n且0.4《y《0.7。图2的发光元件1所示的半导体柱12可变化为图3a、图3b所示的半导体柱22，其各包含一第二半导体层222。在发明的一实施例中，半导体柱22还包含活性层223的一部分，活性层223位于第一半导体层221及第二半导体层222之间，且活性层223可发出一uv光。
131.在本发明的一实施例中，基板11包含第一侧壁11s，第一半导体层221包含第二侧壁221s，第二半导体层222包含一第三侧壁222s，活性层223包含一侧壁223s。如图3a所示，第二半导体层222的第三侧壁222s与活性层223的侧壁223s相隔一距离以露出活性层223的一表面s3，其中所述活性层223的露出表面s3可为阱层或阻障层，阱层包含al
x
ga
1-x
n且0.2《x《0.4，及阻障层包含alyga
1-y
n且0.4《y《0.7。第二半导体层222的第三侧壁222s与活性层223的表面s3之间具有一钝角或一直角。
132.在本发明的一实施例中，由图3b所示的发光元件2a的上视图观之，第二半导体层222包含圆形、椭圆形、矩形、多边形、或是任意形状。第二半导体层222为活性层223所环绕，且活性层223的部分表面s3露出于第二半导体层222的覆盖区域以外。活性层223的部分表面s3未被第二半导体层222所覆盖，其中所述活性层223的露出表面s3可为阱层或阻障层，阱层包含al
x
ga
1-x
n且0.2《x《0.4，及阻障层包含alyga
1-y
n且0.4《y《0.7。
133.在本发明的一实施例中，活性层223为第一半导体层221所环绕，且第一半导体层221的部分表面s1露出于活性层223的覆盖区域以外，其中第一半导体层221包含algan。第一半导体层221的部分表面s1不被活性层223所覆盖。
134.图4a为本发明一实施例中所揭示的一发光元件2b的部分剖视图。图4b为本发明一实施例中所揭示的发光元件2b的部分上视图。发光元件2b与发光元件1具有大致相同的结构，因此发光元件2b与发光元件1具有相同的构造，在此会适当省略说明或是不再赘述。
135.如图4a、图4b所示，发光元件2b为图2的发光元件1所示的半导体柱12的一结构变化实施例。于本发明的一实施例中，半导体叠层包含一第一半导体层321、一活性层323、及多个半导体柱32位于第一半导体层321上。半导体柱32各包含一第二半导体层322，且活性层323可发出一uv光。
136.在发明的一实施例中，半导体柱32还包含活性层323的一部分，活性层323位于第一半导体层321及第二半导体层322之间，且活性层323可发出一uv光。
137.在本发明的一实施例中，由图4b所示的发光元件2b的上视图观之，第二半导体层322包含圆形、椭圆形、矩形、多边形、或是任意形状。第二半导体层322为活性层323所环绕，且活性层323的部分表面s3露出于第二半导体层322的覆盖区域以外。活性层323的部分表面s3不被第二半导体层322所覆盖。活性层323为第一半导体层321所环绕，且第一半导体层321的部分表面s1露出于活性层323的覆盖区域以外，第一半导体层321的部分表面s1不被活性层323所覆盖，其中第一半导体层221包含algan。
138.图5为依本发明一实施例的发光装置3的示意图。将前述实施例中的发光元件1、发光元件2a、或发光元件2b以倒装芯片的形式安装于封装基板51的第一垫片511、第二垫片512上。第一垫片511、第二垫片512之间通过一包含绝缘材料的绝缘部53做电性绝缘。倒装芯片安装是将与用以形成电极的焊垫形成面相对的成长基板的侧朝上设置，使成长基板侧为主要的光取出面。为了增加发光装置3的光取出效率，可于发光元件1、发光元件2a、或发光元件2b的周围设置一反射结构54。
139.图6为依本发明一实施例的发光装置4的示意图。发光装置4为一球泡灯包括一灯罩602、一反射镜604、一发光模块610、一灯座612、一散热片614、一连接部616以及一电连接元件618。发光模块610包含一承载部606，以及多个发光单元608位于承载部606上，其中多个发光单元608可为前述实施例中的发光元件1、发光元件2a、发光元件2b、或发光装置3。
140.本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。任何人对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。