[發明專利]具有熱電結構的光電元件

有效

• 申請號: 201010220928.2
• 申請日: 2010-07-01
• 公開（公告）號: CN102315379A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 許明祺
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種光電元件，更詳言之，是涉及一種具有熱電結構的光電元件。

背景技術

光電元件包含許多種類，例如發光二極管(Light-emitting?Diode；LED)、太陽能電池(Solar?Cell)和光電二極管(Photo?diode)等。以LED為例，LED是一種固態半導體元件，其至少包含一p-n接面(p-n?junction)，此p-n接面形成于p型與n型半導體層之間。當在p-n接面上施加一定程度的偏壓時，p型半導體層中的空穴與n型半導體層中的電子會結合而釋放出光，此光產生的區域一般又稱為發光區(light-emitting?region)。

目前發光二極管普遍有電流擴散不佳的問題，就p型半導體層在上的發光二極管而言，發光層上形成有一p型半導體層，而p型半導體層上可設有一電極墊以導入電流。目前增進電流擴散的方式多為在p型半導體層上形成一例如以金屬氧化物或磷化鎵為材料的電流擴散層，再在電流擴散層上設置電極墊，而進一步地可再由電極墊延伸出一或多個的延伸電極以更增進電流的分布。然而即使在發光二極管上進行了上述可增進電流分部的結構改良，仍有電流過度集中于電極墊或其延伸電極下方的問題。

此外，發光二極管另有散熱方面的問題。當發光層溫度過高時，電子與空穴的結合率會降低進而影響發光效率。上述發光二極管更可以進一步地與其他元件組合連接以形成一發光裝置(light-emitting?apparatus)。所述發光裝置包含一具有至少一電路的次載體(sub-mount)；至少一焊料(solder)位于上述次載體上，通過此焊料將上述發光二極管粘結固定于次載體上并使發光二極管的基板與次載體上的電路形成電連接；以及，一電連接結構，以電連接發光二極管的電極墊與次載體上的電路；其中，上述的次載體可以是導線架(lead?frame)或大尺寸鑲嵌基底(mounting?substrate)，以方便發光裝置的電路規劃并提高其散熱效果。

發明內容

本發明提出一種具熱電結構的光電元件，具有較佳的電流分布及散熱效果，其包含：一基板；一光電轉換疊層，形成于基板上，包含一形成于基板上的第一半導體層、形成于第一半導體層上的一光電轉換層、及形成于光電轉換層上的一第二半導體層；一導電結構，形成于基板及第一半導體層間，或第二半導體層上；以及一熱電結構，形成于導電結構中。

依據本發明的一實施例，導電結構包含一形成于第二半導體層上的透明導電層，熱電結構形成于透明導電層中，或透明導電層及第二半導體層間，以進行熱電轉換。

依據本發明的又一實施例，導電結構包含一形成于第二半導體層上的透明導電層、及形成于透明導電層上的金屬墊，熱電結構形成于透明導電層及金屬墊間、或透明導電層中對應金屬墊的位置，以進行熱電轉換。

依據本發明的又一實施例，導電結構包含形成于基板及第一半導體層間的一金屬層，其中基板是一導電基板，熱電結構形成于金屬層及基板間，以進行電熱轉換。

附圖說明

圖1是本發明熱電式光電元件的第一實施例示意圖；

圖2A是本發明熱電式光電元件的第二實施例示意圖；

圖2B是本發明熱電式光電元件的第二實施例的一熱電效應示意圖；以及

圖2C是本發明熱電式光電元件的第二實施例的又一熱電效應示意圖。

主要元件符號說明

100，200????光電元件

101，201????熱電結構

201a????????吸熱端

201b????????放熱端

102，202????基板

106?????????導電結構

206?????????反射層

107，207????第一半導體層

108，208????光電轉換層

110，210????第二半導體層

112，212????透明導電層

114?????????金屬墊

114a????????延伸部

203?????????上電極

205?????????下電極

2011????????p型熱電材料

2012????????n型熱電材料

具體實施方式