半导体发光二极管结构制造技术

本发明专利技术公开了半导体发光二极管结构，包括一外延基底，包含有一主表面和一外露表面；一外延结构，设于外延基底的主表面上，至少包含有一第一导电型半导体层、一活性发光层和一第二导电型半导体层，其中第一导电型半导体层具有一第一侧壁，而且第一侧壁包含有至少一第一蚀刻面以及一第二蚀刻面，而第一蚀刻面与外露表面间具有一第一夹角α，第二蚀刻面与外露表面间具有一第二夹角β，且第一蚀刻面和第二蚀刻面彼此相邻；及一电极结构，设置于外延结构上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种半导体发光二极管结构，特别是涉及ー种具有多个不平行蚀刻面的半导体发光二极管结构。
技术介绍
发光二极管(light-emitting diode, LED)是ー种使用半导体材料制作而成的固态发光装置，而且能够将电能有效率的转换为光能。由于具有体积小、驱动电压低、反应速率快等优点，发光二极管已被广泛地应用在日常生活的各式电子产品，例如一般照明、广告牌、手机及显示屏背光源等各种用途中。结构上，发光二极管通常包括基底、外延结构，设置在基底上、P电极接触焊盘(P-side electrode pad)电连接于外延结构的P型半导体接触层(P-type semiconductorcontact layer)、N电极接触焊盘(N-side electrode pad)电连接于外延结构的N型半导体接触层(N-type semiconductor contact layer),而外延结构在P型半导体接触层以及N型半导体接触层间另具有活性发光层(active layer)。此外，在P电极接触焊盘和P型半导体接触层间通常设置有透明导电层(transparent conductive layer, TCL),和P型半导体接触层构成欧姆接触，可以增进电流的水平扩散能力。
技术实现思路
本专利技术提供ー种半导体发光二极管结构，用来改进正面光源的光分布均匀性并且同时增加正面发光强度。为了达到上述目的，根据本专利技术的一优选实施例，公开了ー种半导体发光二极管结构，包括一外延基底，包含有一主表面和一外露表面；一外延结构，设于外延基底的主表面上，至少包含有一第一导电型半导体层、一活性发光层和一第二导电型半导体层，其中第ー导电型半导体层具有一第一側壁，而且第一侧壁包含有至少ー第一蚀刻面以及ー第二蚀刻面，而第一蚀刻面与外露表面间具有一第一夹角a，第二蚀刻面与外露表面间具有一第ニ夹角P，且第一蚀刻面和第二蚀刻面彼此相邻；及ー电极结构，设置于外延结构上。根据本专利技术的另ー优选实施例，公开了ー种半导体发光二极管结构，包括一外延基底，包含有一主表面和一外露表面；及一外延结构，设于外延基底的主表面上，外延结构包括ー侧壁，而且侧壁包括至少ー和外露表面间呈锐角的一第一蚀刻面和一第二蚀刻面。根据本专利技术的又一优选实施例，公开了ー种半导体发光二极管结构，包括一外延基底，包含有一主表面和一外露表面；及一外延结构，设于外延基底的主表面上，至少包含有一第一导电型半导体层、一活性发光层和一第二导电型半导体层，其中外延结构具有一第一侧壁，且第一侧壁至少包含有一不同且彼此相邻的第一蚀刻面及一第二蚀刻面，而且第一蚀刻面及第ニ蚀刻面和主表面的夹角都小于180°并且大于0°。为了让本专利技术的目的、特征和优点能更明显易懂，下文描述优选实施方式，并配合附图，详细说明如下。但优选实施方式和附图只供參考与说明，并不是用来对本专利技术加以限制。附图说明图1是根据本专利技术优选实施例的半导体发光二极管结构。图2到图5是根据本专利技术优选实施例的示意图，其中:图2A到图2D分別是图案化外延基底的剖面示意图；图3是外延工艺后的结构示意图；图4是进行干蚀刻及切割工艺后的结构示意图；及图5是进行湿蚀刻工艺后的半导体发光二极管结构的示意图。图6是习知半导体发光二极管结构的局部放大示意图。图7是图5中虚线圆圈处的半导体发光二极管结构的局部放大示意图。图8是习知半导体发光二极管和本专利技术的半导体发光二极管的配光曲线图。图9是习知半导体发光二极管和本专利技术的半导体发光二极管的光输出功率对应输入电流的折线图。其中，附图标记说明如下:10 半导体发光二极管结构100 图案化外延基底IOOa 凹凸结构110 成核种子层120 外延最底层 130 第一导电型半导体层130a 顶面140 活性发光层150 第二导电型半导体层160 第二电极170 第一电极200 外延结构310 第一蚀刻面320 第二蚀刻面330 第一侧壁400 发光平台区410 蚀刻面420 第二侧壁A光线α、α I 第一夹角β第二夹角第三夹角f正面Iun1法线S、S1外露表面S’、S” 主表面具体实施例方式图1是根据本专利技术优选实施例的半导体发光二极管结构10。如图1所示，半导体发光二极管结构10包含一具有多个凹凸结构IOOa的图案化外延基底100和ー设置于图案化外延基底100主表面S’上的外延结构200，外延结构200至少包含有一第一导电型半导体层130、一活性发光层140以及ー第二导电型半导体层150，其中第一导电型半导体层130具有ー顶面130a与一第一侧壁330，而且第一侧壁330包含至少ー第一蚀刻面310以及ー第二蚀刻面320，而第一蚀刻面310与没有被发光二极管结构覆盖的外露出的表面S间具有一第一夹角a，第二蚀刻面与没有被发光二极管结构覆盖的外露出的表面S间具有一第ニ夹角P，且第一蚀刻面310和第二蚀刻面320彼此相邻；ー设置于顶面130a上的第一电极170 ;和一设置于第二导电型半导体层150上的第二电极160。此外，第一导电型半导体层130和图案化外延基底100之间可以另外包括一成核层110及外延最底层120。在下文中，会描述本专利技术的半导体发光二极管结构的具体实施方法，使得本
中的一般技术人员可以实施本专利技术。这些具体实施方法可以參考相对应的附图，使得所述附图构成实施方法的一部分。虽然本专利技术的优选实施例揭露如下，但不是用来限定本专利技术，任何本领域的技术人员，在不违背本专利技术的精神和范畴内，可以作些许的更动和修改。图2到图4 是根据本专利技术优选实施例的半导体发光二极管结构10的制作方法示意图。图2是图案化外延基底100的剖面示意图。首先，提供一图案化外延基底100，例如一图案化蓝宝石基底(patterned sapphire substrate, PSS),图案化外延基底100具有一王表面S’，其王要晶面可以是C-平面(C-plane)、R-平面(R-plane)、A-平面(A-plane)或M-平面(M-plane)等,根据此优选实施例,主表面S’的晶面是一 C-平面。接着，利用机械抛光、等离子体蚀刻或湿蚀刻等类似的蚀刻方法，在主表面S’形成多个凹凸结构100a，凹凸结构IOOa可包含三角形底面的平台结构(triangular frustum structure)、卵形结构(oval structure)、四面体结构(tetrahedral structure)或多角形结构(polygonalstructure)等,其结构分别对应图2A到图2D,但不限于此。上述凹凸结构IOOa除了可以增加半导体发光二极管结构10的光提取效率(light extraction efficiency),也可以提供后续外延结构200成长所需的特定晶面,例如r-晶面(r-planes),使得后续的外延结构200能沿着凹凸结构IOOa的特定晶面成长，因此形成所需的外延结构200。如图3,接着,利用外延エ艺,依序形成成核层(nucleation layer) 110、外延最底层(buffer layer) 120、第一导电型半导体层130、活性发光层140和第二导电型半导体层150。成核层110是ー薄层，其厚度约略为0.02微米(Pm)，但不限于此。成核层110本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光二极管结构，其特征在于包括：一外延基底，包含有一主表面和一外露表面；一外延结构，设于所述外延基底的所述主表面上，至少包含有一第一导电型半导体层、一活性发光层和一第二导电型半导体层，其中所述第一导电型半导体层具有一第一侧壁，而且所述第一侧壁包含有至少一第一蚀刻面以及一第二蚀刻面，而所述第一蚀刻面与所述外露表面间具有一第一夹角，所述第二蚀刻面与所述外露表面间具有一第二夹角，且所述第一蚀刻面和所述第二蚀刻面彼此相邻；及一电极结构，设置于所述外延结构上。

【技术特征摘要】
2011.10.27 TW 1001390411.一种半导体发光二极管结构，其特征在于包括: 一外延基底，包含有一主表面和一外露表面； 一外延结构，设于所述外延基底的所述主表面上，至少包含有一第一导电型半导体层、一活性发光层和一第二导电型半导体层，其中所述第一导电型半导体层具有一第一侧壁，而且所述第一侧壁包含有至少一第一蚀刻面以及一第二蚀刻面，而所述第一蚀刻面与所述外露表面间具有一第一夹角，所述第二蚀刻面与所述外露表面间具有一第二夹角，且所述第一蚀刻面和所述第二蚀刻面彼此相邻；及 一电极结构，设置于所述外延结构上。2.根据权利要求1所述的半导体发光二极管结构，其特征在于所述的外延基底是一具有凹凸结构的图案化外延基底。3.根据权利要求1所述的半导体发光二极管结构，其特征在于还包括一外延最底层，其中所述外延最底层是含铝的氮化层材料。4.根据权利要求1所述的半导体发光二极管结构，其特征在于所述第一蚀刻面和所述第二蚀刻面彼此不互相平行。5.根据权利要求1所述的半导体发光二极管结构，其特征在于所述彼此相邻的第一蚀刻面和所述的第二蚀刻面间有一位...

【专利技术属性】
技术研发人员：温伟值，郭修邑，王泰钧，
申请(专利权)人：广镓光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：