一种发光二极管及其制备方法技术

本申请提供一种发光二极管，包括：半导体叠层，包括依次层叠的第一半导体层、有源层、第二半导体层以及穿过所述第二半导体层、所述有源层以裸露出所述第一半导体层的第一表面的通孔；第一反射层，位于所述第二半导体层之上，并与所述第二半导体层电连接；第二反射层，位于所述第二半导体层之上，其至少设置在所述通孔之上，其中所述第二反射层电性隔离于所述第一反射层，所述第二反射层经由所述通孔与所述第一半导体层电连接；第一焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第一反射层；第二焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第二反射层。并电连接至所述第二反射层。并电连接至所述第二反射层。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体为一种发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]商业化的发光二极管(LED)封装，一开始多采用金线将芯片的PN结与支架正负极连接的正装封装结构。然而，正装结构存在着光衰较大、光淬灭和散热等失效问题，制约其发展。为此，业内研究者们相继开发了垂直结构的半导体发光二极管和倒装的半导体发光二极管。
[0003]相较于正装发光二极管，垂直发光二极管结构能够提高散热效率。垂直发光二极管，两个电极分别在发光二极管外延层的两侧，通过电极，使得电流几乎全部垂直流过发光二极管外延层，横向流动的电流极少，可以避免局部高温。
[0004]相较于正装发光二极管，倒装发光二极管结构可以集成化和批量化生产，制备工艺简单，性能优良。倒装结构采用将发光二极管的PN结直接与基板上的正负极共晶键合，不使用金线，最大限度避免光淬灭问题。共晶键合结构对散热问题有了很大的改善。
[0005]然而，无论是垂直发光二极管结构还是倒装发光二极管结构，均存在内部金属反射层覆盖半导体叠层表面上的面积有限的问题，比如在发光二极管切割道边缘和N欧姆接触电极周围处无金属反射层覆盖，通常是以反射率较低的金属或者绝缘层覆盖，造成光的提取效率降低等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的问题是提供一种发光二极管及其制备方法，使得发光二极管内部的金属反射层覆盖面积有限的情况得到改善，光提取效率得到提高。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种发光二极管，包括：半导体叠层，包括依次层叠的第一半导体层、有源层、第二半导体层以及穿过所述第二半导体层、所述有源层以裸露出所述第一半导体层的第一表面的通孔；第一反射层，位于所述第二半导体层之上，并与所述第二半导体层电连接；第二反射层，位于所述第二半导体层之上，其至少设置在所述通孔之上，其中所述第二反射层电性隔离于所述第一反射层，所述第二反射层经由所述通孔与所述第一半导体层电连接；第一焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第一反射层；第二焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第二反射层。
附图说明
[0008]图1～图10b为本专利技术一实施例中所揭示的一发光二极管的制造方法及发光二极管的结构的示意图；图11a～图11c为本专利技术另一实施例中所揭示的发光二极管结构示意图。
[0009]附图标记说明：110 基板；1101 基板第一表面；121 第一半导体；122 有源层；123 第二半导体；
120 半导体叠层；120a 通孔；120b 边缘台面；1200 半导体结构；1201a 第一外侧壁；1201b 第二外侧壁；1201c 内侧壁；1211第一半导体层第一表面；1212 第一半导体层第二表面；123s 第二半导体层表面；130 透明导电层；130a 透明导电层外边缘；141 第一反射层；141a第一反射层外边缘；142 阻挡层；142a 阻挡层外边缘；140 金属层；150 第一接触电极；161 第一绝缘层；161a 第一开口；161b 第二开口；162 第二绝缘层；162a 第三开口；162b 第四开口；163 第三绝缘层；163a 第五开口；163b 第六开口；171 第二反射层第一区域；172 第二反射层第二区域；170 第二反射层；171a第二反射层第一区域边缘；172a1第二反射层第二区域内边缘；172a2第二反射层第二区域外边缘；181 第一连接电极；182 第二连接电极；181a 第一连接电极边缘；191 第一焊盘电极；192 第二焊盘电极；1621 第二绝缘层上表面一；1622 第二绝缘层上表面二；1623 第二绝缘层斜上表面。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0011]图1到图10b为本专利技术一实施例中所揭示的一发光二极管的制造方法及结构。
[0012]如图1所示，发光二极管的制造方法包括形成半导体叠层120的步骤，其包含提供一基板110，所述基板110具有第一表面1101；以及于基板110第一表面1101上形成半导体叠层120，其中半导体叠层120包含第一半导体层121，第二半导体层123，以及有源层122位于第一半导体层121及第二半导体层123之间。
[0013]所述基板110可以使用适合于半导体材料生长的载体晶片来形成。此外，基板110可以由具有优异的热导率的材料形成或者可以是导电衬底或绝缘衬底。此外，基板110可由透光材料形成，并且可具有不会引起整个半导体叠层120弯曲并且使得能够通过划线和断裂工艺有效地划分成分开芯片的机械强度。例如，基板110可以使用蓝宝石（Al2O3）基板、碳化硅（SiC）基板、硅（Si）基板、氧化锌（ZnO）基板、氮化镓（GaN）基板、砷化镓（GaAs）基板或磷化镓（GaP）基板等，尤其，优选使用蓝宝石（Al2O3）基板。在本实施例中基板110为表面具有一系列凸起的蓝宝石，包括例如采用干法蚀刻制作的没有固定斜率的凸起，又或者采用湿法蚀刻的具有一定斜率的凸起。
[0014]在本专利技术的一实施例中，第一半导体层121、有源层122和第二半导体层123可包括利用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、氢化物气相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)等的工艺在基板110上形成的上述层。第一半导体层121、有源层122和第二半导体层123可由Ⅲ族氮化镓系列的化合物半导体，例如，GaN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN及包括这些组中的至少一种形成。第一半导体层121和第二半导体层123可具有不同的导电类型。如果第一半导体层121为一n型半导体，第二半导体层123为一p型半导体或反之亦然。第一半导体层121是提供电子的层，可通过注入n型掺杂物（例如，Si、Ge、Se、Te、C等）来形成。第二半导体层123是提供空穴的层，可通过注入p型掺杂物（例如，Mg、Zn、Be、Ca、Sr、Ba等）来形成。
[0015]在本专利技术的一实施例中，PVD氮化铝(AlN)可做为缓冲层，形成于半导体叠层120及基板110之间，用以改善半导体叠层120的外延品质。在一实施例中，用以形成PVD氮化铝(AlN)的靶材由氮化铝所组成。在另一实施例中，是使用由铝组成的靶材，在氮源的环境下
与铝靶材反应性形成氮化铝。
[0016]在本专利技术的一实施例中，第一半导体层121还可以在其中包括邻近于有源层122的电流扩展层(未示出)。电流扩展层可以具有其中重复地堆叠了具有不同组分或不同杂质含量的多个AlxInyGa1
‑
x
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yN层的结构，或者可以部分地由绝缘材料层形成。
[0017]在本专利技术的一实施例中，第二半导体层123还可以在其中包括邻近于有源层122的电子阻挡层(未示出)。电子阻挡层可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，包括：半导体叠层，包括依次层叠的第一半导体层、有源层、第二半导体层以及穿过所述第二半导体层、所述有源层以裸露出所述第一半导体层的第一表面的通孔；第一反射层，位于所述第二半导体层之上，并与所述第二半导体层电连接；第二反射层，位于所述第二半导体层之上，其至少设置在所述通孔之上，其中所述第二反射层电性隔离于所述第一反射层，所述第二反射层经由所述通孔与所述第一半导体层电连接；第一焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第一反射层；第二焊盘电极，位于所述第二半导体层之上，并电连接至所述第二反射层。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述半导体叠层还包括穿过所述第二半导体层、所述有源层以裸露出所述第一半导体层的第二表面的边缘台面，所述边缘台面位于所述半导体叠层外侧；所述第二反射层包括设置在所述边缘台面之上。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一反射层位于所述第二半导体层的竖直投影面内。4.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一反射层的竖直投影面积大于所述第二反射层的竖直投影面积。5.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于，所述第二反射层与所述第一反射层在半导体叠层厚度方向上至少部分重叠。6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述第一反射层至少和所述第二反射层在所述通孔位置不重叠。7.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述第二反射层的边缘与所述第一反射层的边缘的最小距离介于5
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15um。8.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第二反射层包含第二反射层第一区域和第二反射层第二区域；所述第二反射层第一区域包括形成在所述通孔上，并延伸覆盖于所述第一反射层的部分表面上；第二反射层第二区域包括形成在所述边缘台面之上，并延伸覆盖第一反射层的部分表面上。9.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述第二反射层第二区域具有外边缘和远离所述发光二极管边缘的内边缘，所述内边缘与所述第一反射层边缘的最小距离介于5
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15um，所述外边缘与所述发光二极管边缘的最小距离介于5
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25um。10.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，第二反射层第一区域的边缘与所述第一反射层的边缘的最小距离介于5
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15um。11.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀山，李燕，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：