具有电流阻挡结构的垂直发光二极管制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，包括：位于底层的金属衬底；位于金属衬底表面的种子层；位于种子层表面的反射层；位于反射层表面的多个第一电流阻挡结构；位于第一电流阻挡结构背离反射层一侧的外延层，外延层完全覆盖第一电流阻挡结构和反射层；位于外延层表面的电极焊条，电极焊条位于第一电流阻挡结构沿金属衬底至第一电流阻挡结构方向的正上方；位于外延层表面的第二电流阻挡结构，第二电流阻挡结构与第一电流阻挡结构在金属衬底上的投影不交叠；位于第二电流阻挡结构表面的电极焊盘。加强了焊盘区域对应的外延层部分的结构强度，在后续封装打线时，电极焊盘对应的外延层不易断裂，提高了封装良率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件
，特别是涉及一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管。
技术介绍
近年来，随着半导体技术的飞速发展，发光二极管作为一种重要的半导体器件也取得了长足的进步。其中，GaN基发光二极管具有光电转化率高、寿命长、无污染、响应速度快和功耗低等优点，应用在显示和照明等诸多领域。20世纪90年代，GaN材料的外延技术获得了突破性进展，时至今日，垂直结构的发光二极管成为了LED研究的热点。垂直结构发光二极管制造过程需要进行衬底转移，N电极和P电极呈上下分布，电流垂直流过外延层，与传统的正装结构LED相比，具有较好的电流注入效率和导热性能。垂直结构发光二极管的N电极一般位于出光面顶部，会遮挡和吸收发光层的光，从而降低了垂直结构发光二极管的光提取效率。现有技术为了解决这个问题，在垂直结构发光二极管中增加了电流阻挡结构，如图1所示，现有技术具有电流阻挡结构的垂直发光二极管包括：金属衬底11、种子层12、反射层13、电流阻挡结构14、P型GaN层15、有源层16、N型GaN层17、N型电极焊条18和N型电极焊盘19，其中P型GaN层15、有源层16和N型GaN层17构成垂直发光二极管的外延层。在外延层的P型GaN层15与反射层13这一P型接触金属层之间插入绝缘材料(如氧化硅、氮化硅等)作为电流阻挡结构14，电流阻挡结构14与N电极的N型电极焊条18和N型电极焊盘19在下方垂直投影的位置和大小大致相当。这种结构减少了P层电流的垂直扩展，使得该区域内的P层电流得以横向扩展，从而大大改善N电极遮光和吸光的影响。但是，上述具有电流阻挡结构的垂直发光二极管的N型GaN层结构强度较低，不利于封装打线，降低了器件良率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，可以有效解决具有电流阻挡结构的垂直发光二极管中N型GaN层结构强度低，不利于封装打线的问题，从而使器件良率显著提高。为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，包括：位于底层的金属衬底；位于所述金属衬底表面的种子层；位于所述种子层表面的反射层；位于所述反射层表面的多个第一电流阻挡结构；位于所述第一电流阻挡结构背离所述反射层一侧的外延层，所述外延层完全覆盖所述第一电流阻挡结构和所述反射层；位于所述外延层表面的电极焊条，所述电极焊条位于所述第一电流阻挡结构沿所述金属衬底至所述第一电流阻挡结构方向的正上方；位于所述外延层表面的第二电流阻挡结构，所述第二电流阻挡结构与所述第一电流阻挡结构在所述金属衬底上的投影不交叠；位于所述第二电流阻挡结构表面的电极焊盘。优选的，所述第一电流阻挡结构与所述电极焊条在所述金属衬底上的投影完全重合。优选的，所述第二电流阻挡结构与所述电极焊盘在所述金属衬底上的投影完全重合。优选的，所述外延层包括：位于所述第一电流阻挡结构背离所述反射层一侧的第一氮化镓层，所述第一氮化镓层完全覆盖所述第一电流阻挡结构和所述反射层；位于所述第一氮化镓层表面的有源层；位于所述有源层表面的第二氮化镓层；其中，所述第一氮化镓层与所述第二氮化镓层的掺杂类型不同。优选的，所述第一氮化镓层为P型氮化镓层，所述第二氮化镓层为N型氮化镓层；或，所述第一氮化镓层为N型氮化镓层，所述第二氮化镓层为P型氮化镓层。优选的，还包括：位于所述反射层与所述种子层之间的扩散阻挡层。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本技术实施例所提供的具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，包括第一电流阻挡结构和第二电流阻挡结构，其中，电极焊条位于第一电流阻挡结构沿金属衬底至第一电流阻挡结构方向的正上方，即第一电流阻挡结构与电极焊条相对应；电极焊盘位于第二电流阻挡结构表面，即第二电流阻挡结构与电极焊盘相对应。由此可见，在本技术实施例中，电极焊盘对应的第二电流阻挡结构位于外延层背离所述反射层一侧表面，且第二电流阻挡结构与第一电流阻挡结构在金属衬底上的投影不交叠，即电极焊盘沿电极焊盘至反射层方向的投影对应的外延层区域与反射层之间没有作为电流阻挡结构的绝缘材料，因而在制作电极焊盘时，不需要刻蚀电极焊盘区域对应的外延层，从而使得电极焊盘部分对应的外延层部分厚度不变，加强了焊盘区域对应的外延层部分的结构强度，在后续封装打线时，电极焊盘对应的外延层不易断裂，提高了封装良率。附图说明为了更清楚地说明本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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术具有电流阻挡结构的垂直发光二极管结构示意图；图2为本技术一种具体实施方式所提供的具有电流阻挡结构的垂直发光二极管结构示意图；图3为本技术一种具体实施方式所提供的具有电流阻挡结构的垂直发光二极管的电极俯视图；图4为本技术一种具体实施方式所提供的与图3相对应的垂直发光二极管第一电流阻挡结构俯视图；图5为本技术一种具体实施方式所提供的与图3相对应的垂直发光二极管第二电流阻挡结构俯视图；图6为本技术一种具体实施方式所提供的垂直发光二极管及其外延层结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中的具有电流阻挡结构的垂直发光二极管的N型GaN层结构强度较低，不利于封装打线，降低了器件良率。专利技术人研究发现，这是因为现有技术中在制作具有电流阻挡结构的垂直发光二极管时，尤其是采用蓝宝石衬底作为生长基衬底的垂直发光二极管，蓝宝石与GaN材料之间可能会出现晶格失配现象，为了消除这种晶格失配现象，需要在蓝宝石上先生长一层缺陷较多的缓冲层，而后再继续生长掺杂浓度较低的低掺杂层，最后再生长高掺杂层。在制作N型电极时，激光剥离后表面直接漏出的即是缺陷较多的缓冲层以及电阻较高、掺杂浓度较低的低掺杂层，而良好的欧姆接触需要金属与高掺杂层才能实现，因而需要刻蚀N型GaN层直至高掺杂层，这减小了N型GaN层的厚度，降低了N型GaN层的结构强度，而后续封装过程中，需要在N电极焊盘上进行打线，这就容易使N型GaN层断裂，从而降低器件良率。基于上述研究的基础上，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，其特征在于，包括：位于底层的金属衬底；位于所述金属衬底表面的种子层；位于所述种子层表面的反射层；位于所述反射层表面的多个第一电流阻挡结构；位于所述第一电流阻挡结构背离所述反射层一侧的外延层，所述外延层完全覆盖所述第一电流阻挡结构和所述反射层；位于所述外延层表面的电极焊条，所述电极焊条位于所述第一电流阻挡结构沿所述金属衬底至所述第一电流阻挡结构方向的正上方；位于所述外延层表面的第二电流阻挡结构，所述第二电流阻挡结构与所述第一电流阻挡结构在所述金属衬底上的投影不交叠；位于所述第二电流阻挡结构表面的电极焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种具有电流阻挡结构的垂直发光二极管，其特征在于，包
括：
位于底层的金属衬底；
位于所述金属衬底表面的种子层；
位于所述种子层表面的反射层；
位于所述反射层表面的多个第一电流阻挡结构；
位于所述第一电流阻挡结构背离所述反射层一侧的外延层，所述
外延层完全覆盖所述第一电流阻挡结构和所述反射层；
位于所述外延层表面的电极焊条，所述电极焊条位于所述第一电
流阻挡结构沿所述金属衬底至所述第一电流阻挡结构方向的正上方；
位于所述外延层表面的第二电流阻挡结构，所述第二电流阻挡结
构与所述第一电流阻挡结构在所述金属衬底上的投影不交叠；
位于所述第二电流阻挡结构表面的电极焊盘。
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
电流阻挡结构与所述电极焊条在所述金属衬底上的投影完全重合。
3.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：康学军，徐亮，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44