发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管，包括：发光外延结构，包括依次层叠的第一导电型半导体层、有源层以及第二导电型半导体层；电流扩展层，形成在所述第二导电型半导体层的表面，且设有所述第二导电型半导体层的一部分露出的多个第一开口部，该发光外延结构被该电流扩展层所占据的面积比例大于50%且小于95%；绝缘层，形成在所述电流扩展层上和该电流扩展层的所述第一开口部内，且设有所述电流扩展层的一部分露出的多个第二开口部，所述第二开口部与所述第一开口部错开设置；反射层，形成在所述绝缘层之上。绝缘层之上。绝缘层之上。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体为一种发光二极管。

技术介绍

[0002]发光二极管（light emitting diode，简称LED）是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，尤其其中的倒装LED芯片具有免打线、高光效、散热性好等优点，应用越来越广泛。
[0003]目前倒装型LED芯片通常采用透明导电层（诸如ITO等导电金属氧化物）作为P型欧姆接触层，虽然经过高温熔合后具有较高的透过率，但仍然具有一定的损失，不利于芯片的亮度提升，而若不采用透明导电层作为欧姆接触层，又难于实现P型半导体层的欧姆接触。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种发光二极管，保证与发光外延结构具有足够欧姆接触的同时，提升器件亮度。
[0005]上述发光二极管包括：发光外延结构，包括依次层叠的第一导电型半导体层、有源层以及第二导电型半导体层；电流扩展层，形成在所述第二导电型半导体层的表面，且设有所述第二导电型半导体层的一部分露出的多个第一开口部，该发光外延结构被该电流扩展层所占据的面积比例大于50%且小于95%；绝缘层，形成在所述电流扩展层上和该电流扩展层的所述第一开口部内，且设有所述电流扩展层的一部分露出的多个第二开口部，所述第二开口部与所述第一开口部错开设置；反射层，形成在所述绝缘层之上。
[0006]在一些实施例中，与同一个所述第二开口部相邻的多个第一开口组成一个正多边形。
[0007]优选地，所述第一开口部的直径为2~50μm。在一些实施例中，该发光二极管为微小尺寸LED芯片，例如该LED芯片的截面积可以为62500μm2以下，该第一开口的直径可以为2~10μm；在一些实施例，该发光二有管为中、大尺寸LED芯片，例如该LED芯片的截面积可以为90000μm2以上，该第一开口的直径可以为2~5μm，或者5~10μm，或者10~20μm，或者20μm以上。较佳的，该第一开口部分的直径优选为1~20μm，可以较好的兼顾VF（电压）和LOP（亮度）。
[0008]优选地，相邻的第一开口部之间的间距为1~20μm。
[0009]优选地，该发光外延结构被该多个第一开口部占据的面积比例为5%~50%。
[0010]优选地，相邻的三个第二开口部组成一个等腰三角形。
[0011]优选地，该发光外延结构被该多个第二开口部占据的面积比例为3%~50%。
[0012]优选地，所述第一开口部与第二开口部的数量之比介于2：1~20：1。
[0013]优选地，所述多个第二开口部等间距排列。
[0014]优选地，所述多个第一开口部之间至少具有两种不同的间距。
[0015]优选地，所述绝缘层还设有该第二导电型半导体层的一部分露出的多个第三开口部。
[0016]在一些实施例中，所述绝缘层为氮化硅、氧化硅或者氧化铝。
[0017]在一些实施例中：所述绝缘层为布拉格反射层，例中可以由高、低折射率的透光性材料交替堆叠而成。
[0018]优选的，所述绝缘层覆盖所述发光外延结构的侧壁。
[0019]在一些实施例中，所述反射层包含金属层包括金属反射层和金属阻挡层。
[0020]在一些实施例中，所述绝缘层还设有所述第二导电型半导体层的一部分露出的多个第三开口，所述反射层的一部分通过所述多个第二开口部接触所述电流扩展层，通过所述多个第三开口部接触第二导电型半导体层。通过对绝缘层形成第三开口结构，使得反射层与发光外延结构直接接触，从而改善反射层（如金属反射层）与绝缘层粘附性不佳问题，增强LED器件的可靠性。
[0021]优选地，所述第二开口部与第三开口部的数量之比介于5：1~50：1。
[0022]优选地，所述第一开口部、第二开口部为阵列式，所述第三开口部为环状或者带状。
[0023]在一些实施例中，所述发光外延结构的至少一个边长为300μm以上。
[0024]进一步地，该发光二极管还包括局部缺陷区，位于部分所述第二导电型半导体层上，且向下延伸至所述第一导电型半导体层形成台面结构，所述台面结构露出有发光外延结构侧壁。
[0025]在一些实施例中，所述反射层为绝缘性反射层，覆盖所述发光外延结构的侧壁，具有第一通孔和第二通孔。优选地，所述发光二极管还包括第一电极和第二电极，其中第一电极通过所述第一通孔电连接所述第一导电型半导体层，且所述第一电极横跨于所述绝缘反射层的部分表面上；所述第二电极通过所述第二通孔结构电连接所述第二导电型半导体层，且所述第二电极横跨于所述绝缘反射层的部分表面上。
[0026]在一些实施例，所述发光外延结构的至少一个边长为300μm以下。
[0027]本专利技术的其它特征和优点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。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0028]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制。
[0029]图1为实施例一中所提及的发光二极管的结构示意图。
[0030]图2为平面示意图，显示了电流扩展层及绝缘层的分布。
[0031]图3为实施例二中所提及的发光二极管的结构示意图。
[0032]图4~13为实施例二所示发光二极管的制作方法各步骤所呈现的结构示意图，其中，图5为图4（LED芯片单元俯视图）沿A
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A方向的剖视图，图7为图6（LED芯片单元俯视图）沿A
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A方向的剖视图，图9为图8（LED芯片单元俯视图）沿A
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A方向的剖视图，图11为图10（LED芯片单元俯视图）沿A
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A方向的剖视图，图12为在图11所示的结构上形成绝缘保护层后的结构示意图，图13为在图12所示的结构上制作第一电极层后的结构示意图。
[0033]图14为平面示意图，显示了实施例三的电流扩展层及绝缘层的图案。
[0034]图15为平面示意图，为图14所示示意图的局部放大图。
[0035]图16~17为实施例四所提及的发光二极管的局部结构示意图。
[0036]图18为侧面剖视图，显示了实施例五所提及的发光二极管的结构示意图。
[0037]图19为侧面剖视图，显示了实施例六所提及的发光二极管的结构示意图。
[0038]图20为平面示意图，显示了实施例6所示发光二极管的电流扩展层图案。
实施方式
[0039]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。
[0040]本实施例公开如下一种LED芯片，如图1所示的剖面示意图，其包括如下堆叠层：透明基板110、发光外延结构、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.发光二极管，其特征在于，包括：发光外延结构，包括依次层叠的第一导电型半导体层、有源层以及第二导电型半导体层，该发光外延结构具有局部缺陷区，该局部缺陷位于部分所述第二导电型半导体层上，且向下延伸至所述第一导电型半导体层形成台面结构，所述台面结构露出有发光外延结构侧壁；电流扩展层，形成在所述第二导电型半导体层的表面，且设有所述第二导电型半导体层的一部分露出的多个第一开口部；绝缘层，形成在所述电流扩展层上和该电流扩展层的所述第一开口部内，且设有所述电流扩展层的一部分露出的至少一个第二开口部，所述第二开口部与所述第一开口部错开设置，所述第一开口部与第二开口部的数量之比介于2：1~20：1；反射层，形成在所述绝缘层之上。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：和同一个第二开口部相邻的六个第一开口部组成一个六边形。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于：该第二开口部位于该六边形的中心，距离最近的三个第二开口部分组成一个等腰三角形。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一开口部的直径为2~50μm。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：相邻的第一开口部之间的间距为1~20μm。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一开口部呈阵列式分布。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述绝缘层的厚度大于所述电流扩展层的厚度。8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述电流扩展层130的厚度为5~60nm。9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：还包括第二绝缘层及设置在该第二绝缘层之上的第一电极和第二电极，所述第二绝缘层设置在所述反射层之上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小亮，陈剑斌，黄敏，江宾，朱秀山，何安和，彭康伟，林素慧，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：