本发明专利技术提供了一种防止逆向电压击穿发光二极管的结构，属于发光二极管技术领域，包括一基板和一正电极，基板上表面键合有外延层，外延层包括由下到上依次设置的p-GaP层、P-披覆层、量子阱和N-披覆层，N-披覆层上设有一N型奥姆接触金属层，N-批覆层、量子阱和P-批覆层的侧壁上设有一绝缘层，N型奥姆接触金属层与p-GaP层联接并形成负电极，p-GaP层与负电极的接口处形成一高阻值界面，还包括一P型奥姆接触金属层，正电极与P型奥姆接触金属层电连接。本发明专利技术还提供了上述防止逆向电压击穿发光二极管的结构的制作方法。本发明专利技术结构合理，能够避免逆偏压过高造成量子阱发光层被破坏而导致LED失效，既可以使用在垂直版芯片上又可以使用在水平版芯片上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光二极管
，具体是。
技术介绍
传统发光二极管的电极会放在pn极性的两侧，造成正逆向电流或电压必须经过发光层，在施加反向电压过大时会有造成芯片被击穿的可能性，导致芯片功能失效。另外，申请公布号CN102308397A公布一结构，如图1、2所示，在施加反向电压的场合，变成反向电流从η型电极端子43流向ρ型电极端子44。但是，不具有第3电极6的以往的发光二极管灯，不小心地施加反向电压时发生的反向电流，经由设置于发光部上方的η型欧姆电极流到pn接合部的反向电压高的发光部，存在发光二极管的发光部破坏掉的可能性。与此相对，根据具有本实施方式的发光二极管1的发光二极管灯41，具有下述构成:第3电极6与η型欧姆电极4大致等电位地连接，并且从透明基板3侧向ρ型GaP层8侧的击穿电压为比pn接合型的发光部7的反向电压低的值。由此，与其使在不小心地施加反向电压时发生的反向电流经由设置于发光部7的上方的η型欧姆电极流到pn接合部的反向电压高的发光部7，不如索性使其经由第3电极6在击穿电压低的透明基板3与ρ型GaP层8的接合区域流通，可以不经由发光部7而逃向ρ型欧姆电极5。因此，能够避免由不小心的反向过电流的流通引起的发光二极管1的发光部7的破坏。上述案技术可知防止逆向电压击穿发光二极的结构必须搭配封装体完成，且芯片打线极性与固晶极性必须为固定位置，此问题大大减少并且限制了 LED应用的简便性。所以我们提出一个结构可以解决此问题，将防止逆向电压击穿结构做于LED芯片上，增加芯片质量与使用上的简便性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是:克服现有技术的不足，提供一种结构合理，能够避免逆偏压过高造成量子阱发光层被破坏而导致LED失效，既可以使用在垂直版芯片上又可以使用在水平版芯片上的防止逆向电压击穿发光二极管的结构。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种防止逆向电压击穿发光二极管的结构，包括一基板和一正电极，所述基板上表面键合有外延层，所述外延层包括由下到上依次设置的ρ-GaP层、P-披覆层、量子阱和N-披覆层，所述N-披覆层上设有一 N型奥姆接触金属层，所述N-批覆层、量子阱和P-批覆层的侧壁上设有一绝缘层，所述N型奥姆接触金属层与Ρ-GaP层联接并形成负电极，所述ρ-GaP层与负电极的接口处形成一高阻值界面，所述外延层还包括一 P型奥姆接触金属层，所述P型奥姆接触金属层与Ρ-GaP层连接，所述正电极与P型奥姆接触金属层电连接。进一步地，所述P型奥姆接触金属层位于ρ-GaP层与基板之间，所述基板为导电基板，所述正电极位于基板的下表面。进一步地，所述P型奥姆接触金属层位于ρ-GaP层上，所述基板为不导电基板，所述正电极位于P型奥姆接触金属层上。上述防止逆向电压击穿发光二极管的结构的制作方法，包括如下步骤:将外延层的P型奥姆接触金属层键合至导电基板上，在N-披覆层上形成一 N型奥姆接触金属层，用ICP干蚀刻蚀刻外延层至ρ-GaP层，在N-批覆层、量子阱和P_批覆层的侧壁做一绝缘层，避免负电极金属黏接于N-批覆层、量子阱和P-批覆层造成漏电，所述N型奥姆接触金属层与Ρ-GaP层联接并形成负电极，所述ρ-GaP层与负电极的接口处形成一高阻值界面，所述高阻值界面的面积小于P型奥姆接触金属层面积，所述正电极位于导电基板的下表面。进一步地，所述负电极材料为AuZn、BeAu、GeAu和GaAuNi的合金，所述AuZn中Au:Zn = 95:5，所述 BeAu 中 Be:Au = 5:95，所述 GeAu 中 Ge:Au = 12:88，所述 GaAuNi 中Ge:Au:N1:12:84:4，熔合温度不超过480°C，不小于400°C，熔合时间不超过lOmin，不少于3min0进一步地，所述Ρ-GaP层的掺杂浓度不超过1E19，不低于5E17。上述防止逆向电压击穿发光二极管的结构的制作方法，包括如下步骤:将外延层的Ρ-GaP层键合至不导电基板上，在N-披覆层上形成一 N型奥姆接触金属层，用ICP干蚀刻蚀刻外延层至Ρ-GaP层，在N-批覆层、量子阱和P-批覆层的侧壁做一绝缘层，避免负电极金属黏接于N-批覆层、量子阱和P-批覆层造成漏电，所述N型奥姆接触金属层与p-GaP层联接并形成负电极，所述P-GaP层与负电极的接口处形成一高阻值界面，P型奥姆接触金属层位于P-GaP层上，所述正电极位于P型奥姆接触金属层上。进一步地，所述正电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述AuZn中Au:Zn = 95:5，所述BeAu中Be:Au = 5:95，所述合金中Zn与Be的比例均为5%，恪合时间为lOmin ；所述负电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述AuZn中Au:Zn = 95:5，所述BeAu中Be:Au = 5:95，所述合金中Zn与Be的比例均为5%，恪合时间为lOmin，所述负电极材料的熔合温度小于正电极材料的熔合温度50°C以上；所述ρ-GaP层的掺杂浓度超过5E18。进一步地，所述正电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述合金中Zn与Be的比例均为5%，熔合温度为480°C，所述正电极材料的熔合时间不超过lOmin ;所述负电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述合金中Zn与Be的比例均为5%，恪合温度为480°C，所述负电极材料熔合时间小于正电极材料熔合时间5min以上；所述ρ-GaP层的掺杂浓度超过5E18。进一步地，所述正电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述合金中Zn与Be的比例都不高于5%，所述熔合温度为480°C，所述熔合时间不超过lOmin ;所述负电极材料为AuZn和BeAu的合金，所述合金中Zn与Be的比例都不高于5 %，所述负电极材料的合金中Zn的比例低于正电极材料合金中Zn的比例小于2 %，所述负电极材料的合金中Zn的比例低于正电极材料合金中Zn的比例小于2%，所述熔合温度为480°C，所述恪合时间不超过lOmin ；所述ρ-GaP层的掺杂浓度超过5E18。—种防止逆向电压击穿发光二极的结构，其最主要重点在于负电极与P-GaP之间必须形成一高阻值界面(电阻值Rr2)，此电阻值Rr2必须大于LED顺向电阻(Rf)，电阻值Rr2必须小于LED逆向电阻(Rrl)。如图3、4所示，在正向偏压操作中LED顺向电阻(Rf)低于Rr2，故LED可以正常操作；在逆向偏压操作中LED逆向电阻(Rrl)高于Rr2，故当逆向偏压过大时，电流会集中于Rr2，避免逆偏压过高造成MQW发光层被破坏，导致LED失效。本专利技术具有的优点和积极效果是:(1)本专利技术结构合理，能够避免逆偏压过高造成量子阱发光层被破坏而导致LED失效，既可以使用在垂直版芯片上又可以使用在水平版芯片上。(2)本专利技术解决了现有技术中防止逆向电压击穿发光二极管的结构必须搭配封装体使用，且芯片打线极性与固晶极性必须为固定位置的问题，更加适合LED芯片上的应用，大大增加了 LED芯片的质量与使用上的简便性。【附图说明】图1是现有技术中发光二极管的发光二极管灯的结构示意图。图2是现有技术中发光二极管的结构示意图。图3是LED顺向偏压电流示意图。图4是LED逆向偏压电流示意图。图5是本专利技术实施例一的结构示意图。图6是本专利技术实施例二的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防止逆向电压击穿发光二极管的结构，其特征在于：包括一基板和一正电极，所述基板上表面键合有外延层，所述外延层包括由下到上依次设置的p‑GaP层、P‑披覆层、量子阱和N‑披覆层，所述N‑披覆层上设有一N型奥姆接触金属层，所述N‑批覆层、量子阱和P‑批覆层的侧壁上设有一绝缘层，所述N型奥姆接触金属层与p‑GaP层联接并形成负电极，所述p‑GaP层与负电极的接口处形成一高阻值界面，所述外延层还包括一P型奥姆接触金属层，所述P型奥姆接触金属层与p‑GaP层连接，所述正电极与P型奥姆接触金属层电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴超瑜，吴俊毅，王笃祥，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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