采用金属纳米线电极的氮化镓基发光二极管制造技术

采用金属纳米线电极的氮化镓基发光二极管，涉及发光二极管的生产技术领域，包括依次设置的衬底一侧的N‑GaN层、有源区、P‑GaN层和电流扩展层，在N电极连接在裸露的N‑GaN层上，在电流扩展层上设置网格状金属纳米线P电极。本实用新型专利技术通过设置于电流扩展层表面的金属纳米线P电极代替原来设计的集中的单一P电极，网格状金属纳米线P电极为纳米尺寸，使电流分布更均匀的同时，还能大大降低电极引脚对出射光的阻挡作用，提高LED的发光效率和亮度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发光二极管（LED）的生产

技术介绍
发光二极管（LED）作为代替白炽灯和荧光灯的新一代环保光源，被广泛应用在照明、显示和背光等领域。与传统照明光源相比，LED具有效率高、能耗低、寿命长、无污染、体积小、色彩丰富等诸多优点。在LED中，P电极与N电极之间的水平距离通常远高于垂直距离，电流容易集中在P电极下及P电极附近，而P电极的金属材料对光有强烈的吸收和遮挡作用，导致LED的光效降低。因此，为了注入电流的均匀分布，P电极下的电流阻挡层、覆盖整个有源区的电流扩展层、各种形状的P/N电极引脚等技术均已应用在LED生产工艺中。现有的LED结构如图1、2所示，现有LED芯片的结构主要包括依次设置的衬底101、N-GaN层102、有源区103和P-GaN层104。通过刻蚀LED芯片形成台阶，将N-GaN层102裸露出来，在未刻蚀的P-GaN层104表面有电流扩展层105，在N-GaN层102的台阶面上有 N电极及N电极引脚106，在电流扩展层105之上有 P电极及P电极引脚107。P电极的引脚107作为金属淀积于LED的发光面内，虽然P电极引脚107的面积相对出光面积很小，但是依然存在对光的吸收和遮挡作用，会降低约1%的亮度。同时N电极引脚106则需要刻蚀台面，降低有源区的面积，由于有源区面积的降低，同样会降低约1%的亮度。因此如何克服现有的缺陷提高发光效率是亟需技术人员解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种能降低电极引脚对出射光的阻挡、提高发光效率的采用金属纳米线电极的氮化镓基发光二极管。本技术包括依次设置的衬底一侧的N-GaN层、有源区、P-GaN层和电流扩展层，在N电极连接在裸露的N-GaN层上，在电流扩展层上设置网格状金属纳米线P电极。使用时，在N电极上连接N电极引脚，在网格状金属纳米线P电极的任一点连接P电极引脚。本技术通过设置于电流扩展层表面的金属纳米线P电极代替原来设计的集中的单一P电极，网格状金属纳米线P电极为纳米尺寸，使电流分布更均匀的同时，还能大大降低电极引脚对出射光的阻挡作用，提高LED的发光效率和亮度。附图说明图1为现有的LED结构示意图。图2为图1的A-A向断面图。图3为本技术的一种结构示意图。图4为本技术的另一种结构示意图。图5为图3和图4的B-B向断面图。图6至图10为本技术的生产加工过程图。具体实施方式一、生产工艺步骤：1、在衬底101的同一侧依次外延生长形成N-GaN层102、有源区103和P-GaN层104，如图6所示。其中衬底101的材料包括且不限于蓝宝石、碳化硅、硅中的一种。2、自P-GaN层104表面光刻后，再向下刻蚀形成台阶，直至裸露出部分N-GaN层102，台阶高度10000Å~16000Å，如图7所示。3、将1100Å的ITO蒸镀于保留的P-GaN层104的外表面，光刻后通过化学腐蚀去除多余的部分，形成电流扩展层105，如图8所示。以上电流扩展层105的材料包括且不限于氧化铟锡（ITO）、Au、AZO（掺铝ZnO）中的一种或几种，厚度范围约100Å~3000Å。可选的，在生长电流扩展层105之前，可以先生长电流阻挡层，电流阻挡层的材料包括且不限于SiO2、SiN、Al2O3中的一种或几种，厚度范围约100Å~5000Å。4、事先将Cu纳米线、Ag纳米线、Au纳米线中至少任意一种材料均匀分散于异丙醇或正乙烷中，形成混合液。取混合液，通过旋涂、滴注、涂覆等方式铺设在电流扩展层105外表面，形成一层网格状金属纳米线层，即P电极108，如图9所示。5、将共13000Å的Cr/Al/Ti/Pt/Au蒸镀于裸露的N-GaN层上，形成N电极106，如图10所示。二、制成的产品特点：如图3、4和5所示，本技术在衬底101的一侧的依次设置N-GaN层102、有源区103、P-GaN层104和电流扩展层105，N电极106连接在裸露的N-GaN层102上，在电流扩展层105上设置网格状金属纳米线P电极108。在N电极106上连接N电极引脚，在网格状金属纳米线P电极108的任一点连接P电极引脚107。网格状金属纳米线P电极108与P电极引脚107连通，即通过网格状金属纳米线P电极108代替传统LED的电极P引脚结构，将电流均匀的注入整个有源区，网格状金属纳米线P电极108为纳米尺寸，对光的吸收和遮挡作用小于传统的P电极引脚，故本技术可以大大提高LED的亮度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用金属纳米线电极的氮化镓基发光二极管，包括依次设置在衬底一侧的N‑GaN层、有源区、P‑GaN层和电流扩展层， N电极连接在裸露的N‑GaN层上，其特征在于：在电流扩展层上设置网格状金属纳米线P电极。

【技术特征摘要】
1.一种采用金属纳米线电极的氮化镓基发光二极管，包括依次设置在衬底一侧的N-GaN层、有源区、P-GaN...

【专利技术属性】
技术研发人员：周弘毅，张永，陈凯轩，李俊贤，刘英策，陈亮，魏振东，吴奇隆，李小平，蔡立鹤，邬新根，黄新茂，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35