本发明专利技术涉及一种发光二极管,其包括外延结构、第一金属电极、第二金属电极、绝缘叠层、金属反射层、第一连接电极和第二连接电极,外延结构由下表面到上表面依次包括第一半导体层、发光层和第二半导体层,第一金属电极和第二金属电极位于外延结构的上表面上,绝缘叠层覆盖部分外延结构和部分接触电极,并包括第一绝缘层和位于第一绝缘层上的第二绝缘层,金属反射层夹在第一绝缘层和第二绝缘层之间,第一连接电极和第二连接电极位于绝缘叠层之上方,并分别连接第一金属电极和第二金属电极,第一金属电极和/或第二金属电极在水平面的垂直投影不与金属反射层在水平面的垂直投影重叠。借此,可以提升发光二极管的出光性能以及可靠性。可以提升发光二极管的出光性能以及可靠性。可以提升发光二极管的出光性能以及可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管及发光装置
[0001]本专利技术涉及半导体制造
,特别涉及一种发光二极管及发光装置。
技术介绍
[0002]发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)为半导体发光元件,通常是由如GaN、GaAs、GaP、GaAsP等半导体制成,其核心是具有发光特性的PN结。LED具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点,被认为是当前最具有潜力的光源之一。LED已经广泛应用于照明、监控指挥、高清演播、高端影院、办公显示、会议交互、虚拟现实等领域。
[0003]常规的倒装LED芯片,主要采用DBR反射层来对发光层发出的光进行反射,以提升LED芯片的出光性能。然而,DBR反射层对于某些特定范围波长的光的反射效果很差,无法进行白光的全波段范围内有效反射,导致LED芯片的出光性能变弱,特别是其亮度在植物照明领域不具有竞争力。并且,常规的LED芯片的可靠性也较差,有待得到进一步地改善。
[0004]因此,如何有效提升LED芯片的出光性能以及可靠性,已然成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
[0005]目前,已经有技术提出在DBR反射层上额外设置一层金属反射层,由于金属反射层对全波段范围内的光均有效反射,可以提升DBR的反射效率。如果将金属反射层反设置在DBR上面的连接电极上或者焊盘电极上,由于焊盘电极或者连接电极分别为具有正负极性,会有较大面积的电极间隙,从DBR反射层透射出去到达电极间隙之间的光仍然无法有效反射,并且由于焊盘电极或者连接电极第一层为黏附层,起到提升电极附着在DBR层上的黏附性,这一层即使很薄,也会产生一定的吸光作用。因此有人提出了在DBR反射层上额外设置一层金属反射层,并且用绝缘层覆盖住金属反射层,金属反射层可以做到比较大面积的设置,能够保证对原本到达电极间隙的光能够有效反射。
[0006]目前常用的金属反射层为铝金属反射层和银金属反射层,由于铝或者银很不稳定,容易发生氧化侵蚀,因此需要改进设计,以维持反射率的稳定性,从而维持产品的光效长期高效。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种发光二极管,其包括外延结构、第一金属电极、第二金属电极、绝缘叠层、金属反射层、第一连接电极和第二连接电极。
[0008]外延结构具有相对的下表面和上表面,外延结构由下表面到上表面依次包括第一半导体层、发光层和第二半导体层。第一半导体层的部分上表面未被发光层覆盖。第一金属电极位于外延结构的第一半导体层之上方,并电连接第一半导体层。第二金属电极位于外延结构的第二半导体层之上方,并电连接第二半导体层。绝缘叠层覆盖部分外延结构、部分第一金属电极和部分第二金属电极,绝缘叠层包括第一绝缘层和第二绝缘层,第二绝缘层位于第一绝缘层之上方。金属反射层夹在绝缘叠层的第一绝缘层和第二绝缘层之间。第一连接电极位于绝缘叠层之上方,并连接第一金属电极。第二连接电极位于绝缘叠层之上方,
并连接第二金属电极。其中,第一金属电极和/或第二金属电极在水平面的垂直投影不与金属反射层在水平面的垂直投影重叠。
[0009]在一些实施例中,第一金属电极的下表面和/或第二金属电极的下表面在水平面的垂直投影不与金属反射层的下表面在水平面的垂直投影重叠。
[0010]在一些实施例中,金属反射层与第一绝缘层构成反射结构层。
[0011]在一些实施例中,金属反射层位于外延结构的上表面的上方。
[0012]在一些实施例中,金属反射层仅位于第二半导体层的上方。
[0013]在一些实施例中,金属反射层是平整的。
[0014]在一些实施例中,金属反射层的厚度范围为200~1000nm,第二绝缘层的厚度范围为200~1000nm。
[0015]在一些实施例中,金属反射层包括Ag或Al。
[0016]在一些实施例中,第二绝缘层包覆住金属反射层的上表面和侧壁,位于金属反射层的周围的第一绝缘层与第二绝缘层直接接触。
[0017]在一些实施例中,第一绝缘层为两种绝缘材料重复堆叠形成的绝缘反射层,第一绝缘层的厚度为2~6um。
[0018]在一些实施例中,绝缘叠层具有第一开口和第二开口,第一开口位于第一金属电极之上,第一开口贯穿第一绝缘层和第二绝缘层,第二开口位于第二金属电极之上,第二开口贯穿第一绝缘层和第二绝缘层,金属反射层围绕第二开口具有第三开口,第三开口的底部的宽度尺寸大于第二开口在第一绝缘层与第二绝缘层接触处的宽度尺寸。
[0019]在一些实施例中,第三开口的底部的宽度尺寸大于第二开口的顶部的宽度尺寸。
[0020]在一些实施例中,绝缘叠层具有第一开口和第二开口,第一开口位于第一金属电极之上,第二开口位于第二金属电极之上,第一开口的顶部高于第一金属电极的上表面,第二开口的顶部高于第二金属电极的上表面。
[0021]在一些实施例中,金属反射层在水平面的垂直投影仅落入在第二半导体层在水平面的垂直投影范围内。
[0022]在一些实施例中,发光二极管还包括绝缘结构、第一焊盘电极和第二焊盘电极,绝缘结构覆盖部分绝缘叠层、部分第一连接电极和部分第二连接电极,第一焊盘电极位于绝缘结构之上并连接第一连接电极,第二焊盘电极位于绝缘结构之上并连接第二连接电极。
[0023]在一些实施例中,发光二极管还包括电流阻挡层,电流阻挡层设置在第二半导体层与第二金属电极之间。
[0024]在一些实施例中,发光二极管还包括透明电流扩展层,透明电流扩展层设置在电流阻挡层与第二金属电极之间,且透明电流扩展层包覆电流阻挡层。
[0025]在一些实施例中,金属反射层在水平面的垂直投影不与电流阻挡层在水平面的垂直投影重叠。
[0026]在一些实施例中,金属反射层在水平面的垂直投影与第一连接电极和第二连接电极在水平面的垂直投影均有重叠。
[0027]在一些实施例中,金属反射层的边缘具有倾斜侧壁,倾斜侧壁的倾斜角度小于等于40
°
。
[0028]本专利技术还提供一种发光装置,其采用上述任一实施例提供的发光二极管。
[0029]本专利技术一实施例提供的一种发光二极管及发光装置,通过绝缘叠层和金属反射层的搭配设置,以对发光层发出的光线进行全反射,提升发光二极管的出光性能;通过将第一金属电极和/或第二金属电极在水平面的垂直投影不与金属反射层在水平面的垂直投影重叠的设置,可以降低金属反射层因为绝缘叠层在台阶位置的覆盖性不好,而导致金属反射层受到水汽侵蚀,进而破坏金属反射层的反射特性,或者产生漏电通道,而导致芯片失效,提升了发光二极管的可靠性和出光性能。
[0030]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发光二极管,其特征在于:所述发光二极管包括:外延结构,具有相对的下表面和上表面,所述外延结构由所述下表面到所述上表面依次包括第一半导体层、发光层和第二半导体层,所述第一半导体层的部分上表面未被所述发光层覆盖;第一金属电极,位于所述外延结构的所述第一半导体层之上方,并电连接所述第一半导体层;第二金属电极,位于所述外延结构的所述第二半导体层之上方,并电连接所述第二半导体层;绝缘叠层,覆盖部分所述外延结构、部分所述第一金属电极和部分所述第二金属电极,所述绝缘叠层包括第一绝缘层和第二绝缘层,所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层之上方;金属反射层,夹在所述绝缘叠层的所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间;第一连接电极,位于所述绝缘叠层之上方,并连接所述第一金属电极;第二连接电极,位于所述绝缘叠层之上方,并连接所述第二金属电极;其中,所述第一金属电极和/或所述第二金属电极在水平面的垂直投影不与所述金属反射层在所述水平面的垂直投影重叠。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一金属电极的下表面和/或所述第二金属电极的下表面在所述水平面的垂直投影不与所述金属反射层的下表面在所述水平面的垂直投影重叠。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述金属反射层与所述第一绝缘层构成反射结构层。4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述金属反射层位于所述外延结构的所述上表面的上方。5.根据权利要求4所述的发光二极管,其特征在于:所述金属反射层仅位于所述第二半导体层的上方。6.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述金属反射层的厚度范围为200~1000nm,所述第二绝缘层的厚度范围为200~1000nm。7.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述金属反射层包括Ag或Al。8.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第二绝缘层包覆住所述金属反射层的上表面和侧壁,并且所述第一绝缘层在所述金属反射层的周围与所述第二绝缘层直接接触。9.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一绝缘层为两种绝缘材料重复堆叠形成的绝缘反射层,所述第一绝缘层的厚度为2~6um...
【专利技术属性】
技术研发人员:王庆,洪灵愿,夏章艮,刘鹏,何敏游,刘小亮,张中英,
申请(专利权)人:厦门三安光电有限公司,
类型:发明
国别省市:
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