一种发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管，属于光电子制造技术领域，该发光二极管包括依次层叠的衬底、N型GaN层、量子阱层、P型GaN层、ITO导电膜、分布布拉格反射层以及绝缘层，还包括P电极和N电极，P电极中第一P电极夹持于ITO导电膜与分布布拉格反射层之间，第二P电极夹持于分布布拉格反射层与绝缘层之间，第三P电极设置在绝缘层上，三个P电极相接触，N电极中第一N电极设置于N极孔中并与N型GaN层接触，第二电极夹持于分布布拉格反射层与绝缘层之间，第三N电极设置在绝缘层上，三个N电极相接触，第一P电极与第一N电极间隔排列。该发光二极管中电流通道更短，增强了ITO的电流扩展效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子制造
，特别涉及。
技术介绍
LED (Light Emitting D1de，发光二极管)广泛用于显示屏、背光和照明等领域，为了降低LED灯珠的成本，LED的驱动电流密度越来越大。普通的正装芯片由于导热效果差，在大电流密度下二极管器件的温度很高，容易导致二极管失效。为了满足超电流使用的趋势，很多厂家纷纷开始研制倒装LED。目前，部分倒装LED包括依次层叠的衬底、N型GaN层、多量子阱层、P型GaN层、电流阻挡层、ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)电流扩展层、P型接触层以及P电极，N型GaN层与P型GaN层设置在衬底的同一侧，N型GaN层上还设置有N型接触层和N电极，采用DBR(Distributed Brag Ref lector，分布布拉格反射)技术制作反射层，LED中P、N电极都是整块电极且相对设置。然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:由于P电极和N电极是相对设置的整块电极，导致P电极和N电极之间的距离较远，使得P区和N区之间的电流通道较长，在注入电流时会导致ITO的电流扩展效果相对较低。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了，技术方案如下:一方面，本专利技术实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括依次层叠的衬底、N型GaN层、量子阱层、P型GaN层、ITO导电膜、分布布拉格反射层以及绝缘层，还包括P电极和N电极，所述发光二极管中设置有多个穿透所述ITO导电膜、所述P型GaN层、所述量子阱层后延伸至所述N型GaN层的N极孔，还设置有多个电流阻挡块，所述N极孔的孔周侧覆盖有部分所述分布布拉格反射层，所述分布布拉格反射层上设置有多个与所述N极孔同轴并穿透所述分布布拉格反射层的反射层孔，所述绝缘层上设置有多个绝缘层孔，所述电流阻挡块夹持于所述P型GaN层和所述ITO导电膜之间，所述P电极包括多个第一 P电极、第二 P电极以及第三P电极，所述第一 P电极夹持于所述ITO导电膜与所述分布布拉格反射层之间且与所述电流阻挡块一一对应，所述第二 P电极夹持于所述分布布拉格反射层与所述绝缘层之间，且所述第二 P电极的一端穿过部分所述反射层孔后与所述第一 P电极接触，所述第三P电极设置在所述绝缘层上，且所述第三P电极的一端穿过部分所述绝缘层孔后与所述第二P电极接触，所述N电极包括多个第一 N电极、第二 N电极以及第三N电极，所述第一 N电极设置于所述N极孔中并与所述N型GaN层接触，所述第二电极夹持于所述分布布拉格反射层与所述绝缘层之间，且所述第二 N电极的一端穿过部分所述反射层孔后与所述第一 N电极接触，所述第三N电极设置在所述绝缘层上，且所述第三N电极的一端穿过部分所述绝缘层孔后与所述第二 N电极连接，所述第一 P电极与所述第一 N电极间隔排列。进一步地，所述电流阻挡块的直径为1nm?lOOum，相邻的所述电流阻挡块之间的间距为0.5?500um。进一步地，所述N极孔的直径为1nm?lOOum，相邻的所述N极孔之间的间距为0.5 ?500um。进一步地，所述第一 P电极的直径为1nm?lOOum，所述第一 N电极的直径为1nm ?lOOum。进一步地，所述第一 P电极与所述第一 N电极保持间隔均匀分布，相邻的所述第一P电极与所述第一 N电极之间的间距为0.5?500um。另一方面，本专利技术实施例还提供一种发光二极管的制造方法，所述方法包括:提供一衬底，在所述衬底上依次沉积N型GaN层、量子阱层、P型GaN层形成外延层；刻蚀所述P型GaN层的部分区域，直至露出所述N型GaN层，形成划片道及多个N极孔；刻蚀掉所述划片道边缘处的部分所述N型GaN层，直至露出所述衬底；在所述P型GaN层上制备多个电流阻挡块；在所述P型GaN层和所述电流阻挡块上制备一层ITO导电膜；在所述ITO导电膜上制备多个第一 P电极，所述第一 P电极与所述电流阻挡块——对应；在所述N极孔中设置第一 N电极，所述第一 N电极的直径小于所述N极孔的直径；在当前状态的所述外延层上制备一层分布布拉格反射层；在所述分布布拉格反射层上进行多孔刻蚀，露出所述第一 P电极和所述第一 N电极；在所述分布布拉格反射层上制备第二 P电极和第二 N电极，所述第二 P电极与所述第一 P电极连接，所述第二 N电极与所述第一 N电极连接；在当前状态的所述外延层上制备一层绝缘层；在所述绝缘层上刻蚀出多个小孔，分别露出所述第二 P电极和所述第二 N电极；在所述小孔上分别制备第三P电极与第三N电极，所述第三P电极与所述第二 P电极连接，所述第三N电极与所述第二N电极连接。进一步地，所述电流阻挡块的直径为1nm?lOOum，相邻的所述电流阻挡块之间的间距为0.5?500um。进一步地，所述N极孔的直径为1nm?100um，相邻的所述N极孔之间的间距为0.5 ?500um。进一步地，所述第一 P电极的直径为1nm?100um，所述第一 N电极的直径为1nm ?lOOum。进一步地，所述第一 P电极与所述第一 N电极保持间隔均匀分布，相邻的所述第一P电极与所述第一 N电极之间的间距为0.5?500um。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是:通过在ITO导电膜上设置多个第一 P电极，同时在N型GaN层上设置多个第一 N电极，且第一 P电极与第一 N电极间隔排列设置，将原有的相对设置的整块P、N电极，细分成了尺寸更小间距更近的电极对，缩短了二极管中P区和N之间的电流通道长度，增强了ITO导电膜的电流扩展效果，在同样的注入电流下，电子空穴对的结合效率更高且电极的遮光面积更小，提高了芯片的内量子效率以及有效发光面积。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例1提供的一种发光二极管的结构图；图2是本专利技术实施例1提供的一种发光二极管的结构图；图3是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制造方法流程图；图4是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备初步外延层后的结构图；图5是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备划片道后的结构图；图6是图5的A2线剖视图；图7是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的去除部分划片道后的结构图；图8是图7的A3线剖视图；图9是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备电流阻挡层后的结构图；图10是图9的B4线剖视图；图11是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备ITO导电膜后的结构图；图12是图11的A5线剖视图；图13是图11的B5线剖视图；图14是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备第一 P电极和第一 N电极后的结构图；图15是图14的A6线剖视图；图16是图14的B6线剖视图；图17是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备分布布拉格反射层后的结构图；图18是图17的A7线剖视图；图19是图17的B7线剖视图；图20是本专利技术实施例2提供的一种发光二极管的制备第二 P电极和第二 N电极后的结构图；图21是图20的A8线剖视图；当前第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管，所述发光二极管包括依次层叠的衬底、N型GaN层、量子阱层、P型GaN层、ITO导电膜、分布布拉格反射层以及绝缘层，还包括P电极和N电极，其特征在于，所述发光二极管中设置有多个穿透所述ITO导电膜、所述P型GaN层、所述量子阱层后延伸至所述N型GaN层的N极孔，还设置有多个电流阻挡块，所述N极孔的孔周侧覆盖有部分所述分布布拉格反射层，所述分布布拉格反射层上设置有多个与所述N极孔同轴并穿透所述分布布拉格反射层的反射层孔，所述绝缘层上设置有多个绝缘层孔，所述电流阻挡块夹持于所述P型GaN层和所述ITO导电膜之间，所述P电极包括多个第一P电极、第二P电极以及第三P电极，所述第一P电极夹持于所述ITO导电膜与所述分布布拉格反射层之间且与所述电流阻挡块一一对应，所述第二P电极夹持于所述分布布拉格反射层与所述绝缘层之间，且所述第二P电极的一端穿过部分所述反射层孔后与所述第一P电极接触，所述第三P电极设置在所述绝缘层上，且所述第三P电极的一端穿过部分所述绝缘层孔后与所述第二P电极接触，所述N电极包括多个第一N电极、第二N电极以及第三N电极，所述第一N电极设置于所述N极孔中并与所述N型GaN层接触，所述第二电极夹持于所述分布布拉格反射层与所述绝缘层之间，且所述第二N电极的一端穿过部分所述反射层孔后与所述第一N电极接触，所述第三N电极设置在所述绝缘层上，且所述第三N电极的一端穿过部分所述绝缘层孔后与所述第二N电极连接，所述第一P电极与所述第一N电极间隔排列。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑾，金迎春，徐盛海，谭劲松，吴克敏，胡引，王江波，
申请(专利权)人：华灿光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42