System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种发光二极管及发光装置制造方法及图纸_技高网

一种发光二极管及发光装置制造方法及图纸

技术编号:40606490 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-12 22:12
本申请提供一种发光二极管及发光装置,发光二极管具有相对设置的出光面及背面,包括半导体叠层、凹槽、电极孔、绝缘层、第一电极层、过渡层和第一金属层。半导体叠层自出光面至背面方向包括依次叠置的第一半导体层、有源层和第二半导体层。凹槽自半导体叠层背面穿过第二半导体层、有源层延伸到第一半导体层,凹槽底部暴露第一半导体层。绝缘层至少覆盖部分第二半导体层,绝缘层覆盖凹槽侧壁并暴露凹槽底面以形成电极孔。第一电极层形成在绝缘层及电极孔底面,过渡层形成在电极孔中,过渡层表面与第一电极层表面平齐,第一金属层形成在过渡层及第一电极层表面。本申请发光二极管的电极孔处空洞很小或没有,保证大电流扩散性不受影响。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体器件,具体而言,涉及一种发光二极管及发光装置


技术介绍

1、近年来,随着人们生活水平的提高,紫外led应用越来越普及。例如,360nm波长的uva紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。又如,300-420nm波长的uva紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。随着技术的进步,产品的迭代,对于产品的性能需求也越来越高。

2、led发光二极管一般包括正装发光二极管、倒装发光二极管和垂直结构的发光二极管。为了避免正装芯片中因电极挤占发光面积从而影响发光效率,芯片研发人员设计了倒装结构,即把正装芯片倒置,使发光层激发出的光直接从电极的另一面发出(衬底被剥去,芯片材料是透明的)。此外,正装结构由于p、n电极在led同一侧,容易出现电流拥挤现象,而且热阻较高,而垂直结构则可以很好的解决这两个问题,可以达到很高的电流密度和均匀度。未来灯具成本的降低除了材料成本,功率做大减少led颗数显得尤为重要,垂直结构能够很好的满足这样的需求。这也导致垂直结构通常用于大功率led应用领域,而正装技术一般应用于中小功率led。

3、由于垂直结构的发光二极管的结构特殊性,其n型半导体层及n电极层处于不同侧,因此需要在半导体叠层上设置电极孔,以使n电极层与n型半导体层形成电连接。如图1所示,在电极孔的位置形成n电极层后,还需要与基板02进行键合,由于电极孔存在高度差,导致键合层01在电极孔的位置产生较为明显的高度差(或称坑洼),与基板02键合后会形成如图1所示的明显的空洞03,特别是在电极孔尺寸较小时,容易出现空洞几乎占据整个电极孔的情况,进而不利于大电流的扩散,影响发光二极管的性能。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种发光二极管及发光装置,其至少能够解决
技术介绍
中的技术问题。

2、第一方面,本申请提供了一种发光二极管,具有相对设置的出光面及背面,包括半导体叠层、电极孔、绝缘层、第一电极层、过渡层和第一金属层。

3、其中,半导体叠层自出光面至背面方向包括依次叠置的第一半导体层、有源层和第二半导体层。在半导体叠层中设置有凹槽,凹槽自半导体叠层背面依次穿过第二半导体层、有源层并延伸到第一半导体层,凹槽的底部暴露第一半导体层。绝缘层至少覆盖部分第二半导体层,且绝缘层覆盖凹槽的侧壁并暴露凹槽的底面,以形成电极孔。第一电极层形成在绝缘层的表面及电极孔的底面,过渡层形成在电极孔中,且过渡层的表面与第一电极层的表面平齐,第一金属层形成在过渡层及第一电极层的表面。

4、第二方面,本申请还提供了一种发光二极管,具有相对设置的出光面及背面,包括半导体叠层、电极孔、绝缘层、第一电极层、过渡层和第一金属层。

5、其中,半导体叠层自出光面至背面方向包括依次叠置的第一半导体层、有源层和第二半导体层。在半导体叠层中设置有凹槽,凹槽自半导体叠层背面依次穿过第二半导体层、有源层并延伸到第一半导体层,凹槽的底部暴露第一半导体层。绝缘层至少覆盖部分第二半导体层,且绝缘层覆盖凹槽的侧壁并暴露凹槽的底面,以形成电极孔。第一电极层形成在绝缘层的表面及电极孔的底面。过渡层形成在电极孔中,第一金属层形成在过渡层及第一电极层的表面。单个电极孔底面的直径di为5~50μm。

6、第三方面,本申请还提供了一种发光装置,包括电路基板以及设置在电路基板上的发光二极管,发光二极管为前述技术方案中的发光二极管。

7、与现有技术相比,本申请的有益效果至少包括:

8、本申请发光二极管的第一金属层形成之前,先在电极孔中形成过渡层,过渡层可以减小电极孔的高度差或者消除电极孔处的高度差,在后续形成第一金属层后,由于对应电极孔位置的高度差减小或消除,则电极孔处对应的第一金属层的表面坑洼较浅或者几乎为一平面。如此,当第一金属层与基板键合后,由于电极孔处的高度差很小或者无高度差,使得键合层中的空洞很小甚至没有空洞,从而保证大电流的扩散性能不受影响,确保了发光二极管性能的正常发挥。

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【技术保护点】

1.一种发光二极管,具有相对设置的出光面及背面,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述电极孔侧壁与所述电极孔底面所在平面的夹角为α,α∈[90°,170°]。

3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述第一电极层形成后,在α=90°时,所述电极孔形成为内圈空间;在α∈(90°,170°]时,所述电极孔包括所述内圈空间和环绕所述内圈空间的外圈空间;

4.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述过渡层包括n层子过渡层,n≥2;

5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,单个所述电极孔底面的直径Di的取值范围为5~50μm。

6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,在所述有源层所在的平面上,所有所述电极孔的截面面积之和为St,所述有源层的总面积为S0,m=St/S0,m的取值范围小于20%。

7.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,在所述绝缘层覆盖所述第二半导体层及所述电极孔侧壁,且在所述第一电极层形成在所述绝缘层的表面及所述电极孔的底面后,相邻所述电极孔的开口边缘间隔大于100μm。

8.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括第二电极层,所述第二电极层与所述第二半导体层电连接,且所述第二电极层朝向所述出光面一侧的表面至少有部分区域裸露。

9.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于,所述绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层,所述第二半导体层远离所述有源层的一侧形成有透明导电层、所述第一绝缘层、粘附层、金属反射层、金属保护层和所述第二绝缘层,所述第二电极层通过所述金属保护层与所述第二半导体层电连接。

10.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括基板,所述第一金属层与所述基板键合。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述过渡层包括钛金属层、镍金属层、铂金属层、铝金属层、铬金属层、钨金属层、铋金属层和锡金属层中的一种或几种。

12.根据权利要求1-10中任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述第一金属层包括钛金属层、镍金属层、铂金属层、铝金属层、铬金属层、钨金属层、铋金属层和锡金属层中的一种或几种。

13.一种发光二极管,具有相对设置的出光面及背面,其特征在于,包括:

14.根据权利要求13所述的发光二极管,其特征在于,在所述有源层所在的平面上,所有所述电极孔的截面面积之和为St,所述有源层的总面积为S0,m=St/S0,m的取值范围为小于20%。

15.根据权利要求13所述的发光二极管,其特征在于,在所述绝缘层覆盖所述第二半导体层及所述电极孔侧壁,且在所述第一电极层形成在所述绝缘层的表面及所述电极孔的底面后,相邻所述电极孔的开口边缘间隔大于100μm。

16.根据权利要求13-15任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括第二电极层,所述第二电极层与所述第二半导体层电连接,且所述第二电极层朝向所述出光面一侧的表面至少有部分区域裸露。

17.一种发光装置,其特征在于,包括电路基板以及设置在电路基板上的发光二极管,所述发光二极管为权利要求1~16中任意一项所述的发光二极管。

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【技术特征摘要】

1.一种发光二极管,具有相对设置的出光面及背面,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述电极孔侧壁与所述电极孔底面所在平面的夹角为α,α∈[90°,170°]。

3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述第一电极层形成后,在α=90°时,所述电极孔形成为内圈空间;在α∈(90°,170°]时,所述电极孔包括所述内圈空间和环绕所述内圈空间的外圈空间;

4.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,所述过渡层包括n层子过渡层,n≥2;

5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,单个所述电极孔底面的直径di的取值范围为5~50μm。

6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,在所述有源层所在的平面上,所有所述电极孔的截面面积之和为st,所述有源层的总面积为s0,m=st/s0,m的取值范围小于20%。

7.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于,在所述绝缘层覆盖所述第二半导体层及所述电极孔侧壁,且在所述第一电极层形成在所述绝缘层的表面及所述电极孔的底面后,相邻所述电极孔的开口边缘间隔大于100μm。

8.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括第二电极层,所述第二电极层与所述第二半导体层电连接,且所述第二电极层朝向所述出光面一侧的表面至少有部分区域裸露。

9.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于,所述绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层,所述第二半导体层远离所述有源层的一侧形成有透明导电层、所述第一绝缘层、粘附层、金属反射层、金属保护层和...

【专利技术属性】
技术研发人员:马宜明黄秀丽张中英蔡吉明臧雅姝黄少华
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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