发光二极管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管及其制作方法，该发光二极管包括：发光外延叠层，上表面划分为欧姆接触区和非欧姆接触区；欧姆接触层，位于发光外延叠层的欧姆接触区之上；扩展电极，形成于欧姆接触层上，并至少部分向欧姆接触层的边沿延伸至发光外延叠层的非欧姆接触区，接触发光外延叠层的上表面；透明绝缘层，覆盖扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层上表面，具有电流通道，其与扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；焊线电极，位于透明绝缘层之上，通过电流通道与扩展电极导通，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；当注入电流时，迅速沿焊线电极下方的电流通道向发光外延叠层的欧姆接触区流通，避免焊线电极下方有源层灌入电流发光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体照明领域，具体的说是一种发光二极管及其制作方法。
技术介绍
近几年，发光二极管（light emitting diode，简称LED）得到了广泛的应用，在各种显示系统、照明系统、汽车尾灯等领域起着越来越重要的作用。图1显示了现有的一种大功率P侧出光的发光二极管结构，其采用金属键合层110将发光外延叠层150粘接于导电基板100上，在发外延叠层150的上表面形成欧姆接触层160，并于欧姆接触层160上形成第一焊线电极171和第二焊线电极172。该结构虽然能满足大功率需求，但是本身浪费严重。请参看图2，该设计中第二焊线电极（打线电极）较大，电流导通后电流首先大比例灌入第一焊线电极下方的有源层并复合发光，发出的光绝大部分被第一焊线电极本身吸收或遮挡，不能从外延表面发射出来，电流严重浪费，而且发光区发射到第二焊线电极下方的光同样被吸收和遮挡，严重影响LED光取出率。
技术实现思路
针对前述问题，本专利技术提出一种焊线电极下方不发光的发光二极管结构及其制作，其设计图形化的欧姆接触层，并配合透明绝缘层、扩展电极和焊线电极，使得焊线电极下方无欧姆接触并尽可能远离所述欧姆接触层。本专利技术解决上述问题的技术方案为：发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一半导体层、有源层和第二半导体层，其上表面划分为欧姆接触区和非欧姆接触区；欧姆接触层，位于所述发光外延叠层的欧姆接触区；扩展电极，形成于所述欧姆接触层上，并至少部分向所述欧姆接触层的边沿延伸至所述发光外延叠层的非欧姆接触区，接触所述发光外延叠层的上表面；透明绝缘层，覆盖所述扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层上表面；电流通道，位于所述透明绝缘层内并贯彻所述透明绝缘层，与所述扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；焊线电极，位于所述透明绝缘层之上，通过所述电流通道与所述扩展电极导通，其在所述发光外延叠层的投影位于所述非欧姆接触区；当注入电流时，迅速沿焊线电极下方的电流通道向发光外延叠层的欧姆接触区流通，避免所述焊线电极下方有源层灌入电流发光。进一步地，所述第二焊线电极的下方及其临近区域无欧姆接触层。进一步地，所述发光外延叠层上表面的非欧姆接触区的面积大于所述焊线电极的面积。进一步地，所述电流通道尽可能远离所述欧姆接触层。进一步地，所述非欧姆接触区分布于所述发光外延叠层上表面的两个端部，所述扩展电极为一系列平行的线状结构，其首、尾位于所述非欧姆接触区，中间部分与所述欧姆接触层接触。进一步地，所述透明绝缘层的折射率介于所述发光外延叠层与空气之间。进一步地，所述透明绝缘层与所述发光外延叠层、焊线电极构成全方位反射系统，避免所述焊线电极吸光。进一步地，在所述发光外延叠层的下表面还设反射镜。本专利技术同时提供了一种发光二极管的制作方法，包括步骤：1）形成发光外延叠层及欧姆接触层，其中发光外延叠层包含第一半导体层、有源层和第二半导体层；2）在所述欧姆接触层的表面定义欧姆接触区和非欧姆接触区，去除非欧姆接触区的欧姆接触层，裸露出发光外延叠层；3）形成扩展电极，其位于所述欧姆接触层上，并至少部分向所述欧姆接触层的边沿延伸至所述发光外延叠层上表面的非欧姆接触区，直接接触所述裸露出的发光外延叠层；4）形成透明绝缘层，其覆盖所述扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层上表面；5）在所述形成的透明绝缘层设置电流通道，其与所述扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；6）形成焊线电极，其位于所述透明绝缘层之上，通过所述电流通道与所述扩展电极导通，在所述发光外延叠层的投影位于所述非欧姆接触区；当注入电流时，迅速沿焊线电极下方的电流通道向发光外延叠层的欧姆接触区流通，避免所述焊线电极下方有源层灌入电流发光。本专利技术还提供另一种发光二极管的制作方法，包括步骤：1）在一生长衬底上依次形成发光外延叠层，包含第一半导体层、有源层和第二半导体层，具有相对的第一表面和第二表面，其中第一表面远离所述生长衬底，被划分为欧姆接触区和非欧姆接触区；2）在所述发光外延叠层的第一表面之欧姆接触区形成欧姆接触层；3）制作扩展电极，其位于所述欧姆接触层上，并至少部分向所述欧姆接触层的边沿延伸至所述发光外延叠层的非欧姆接触区，接触所述裸露出的发光外延叠层；4）提供一临时基板，将其与所述发光外延叠层的第一表面粘接；5）去除生长衬底，裸露出所述发光外延叠层的第二表面；6）在所述裸露出的发光外延叠层的第二表面上形成反射镜；7）提供一导电基板，将其所述反射镜粘接；8）去除临时基板，裸露出扩展电极、部分发光外延叠层的表面和欧姆接触层；9）形成透明绝缘层，其覆盖所述扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层的第一表面；10）在所述形成的透明绝缘层设置电流通道，其与所述扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；11）形成焊线电极，其位于所述透明绝缘层之上，通过所述电流通道与所述扩展电极导通，在所述发光外延叠层的投影位于所述非欧姆接触区。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1为现有的一种大功率P侧出光的发光二极管的侧面剖视图。图2为图1所示发光二极管的电流流向示意图。图3为根据本专利技术实施的一种大功率P侧出光的发光二极管的侧面剖视图。图4为根据本专利技术实施的发光二极管芯片的电极制作过程剖视图。图5为图3的所示的发光二极管的电流流向示意图。图中标号：100、200：导电基板；110、110：金属键合层；120、220：导电反射层；130、230：介质层；140、240：N型欧姆接触层；150、250：发光外延叠层；151、251：N型电流扩展层；152、252：N型覆盖层；153、253：有源层；154、254：P型覆盖层；155、255：P型窗口层；160、260：P型欧姆接触层170、270：顶电极；171：第一焊线电极；172：第二焊线电极；250a：欧姆接触区；250b：非欧姆接触层；271：扩展电极；272：焊线电极；273：电流通道；280：透明绝缘层。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。请参看图3，根据本专利技术实施的一种发光二极管，包括：导电基板200、金属键合层210、导电反射层220、透明性介电层230、发光外延叠层250、欧姆接触层260、扩展电极271、透明绝缘层280和焊线电极272。其中导电基板200可采用Si基板，透明性介电层230中设有一系列N型接触层点231，透明性介电层230和导电反射层220构成全方位反射镜面系统，发光外延叠层250的上表面划分为欧姆接触区250a和非欧姆接触区250b，欧姆接触层26本文档来自技高网...

【技术保护点】
发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一半导体层、有源层和第二半导体层，其上表面划分为欧姆接触区和非欧姆接触区；欧姆接触层，位于所述发光外延叠层的欧姆接触区；扩展电极，形成于所述欧姆接触层上，并至少部分向所述欧姆接触层的边沿延伸至所述发光外延叠层的非欧姆接触区，接触所述发光外延叠层的上表面；透明绝缘层，覆盖所述扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层上表面；电流通道，位于所述透明绝缘层内并贯彻所述透明绝缘层，与所述扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；焊线电极，位于所述透明绝缘层之上，通过所述电流通道与所述扩展电极导通，其在所述发光外延叠层的投影位于所述非欧姆接触区；当注入电流时，迅速沿焊线电极下方的电流通道向发光外延叠层的欧姆接触区流通，避免所述焊线电极下方有源层灌入电流发光。

【技术特征摘要】
1.发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一半导体层、有源层和第二半导体层，其上表面划分为欧姆接触区和非欧姆接触区；欧姆接触层，位于所述发光外延叠层的欧姆接触区；扩展电极，形成于所述欧姆接触层上，并至少部分向所述欧姆接触层的边沿延伸至所述发光外延叠层的非欧姆接触区，接触所述发光外延叠层的上表面；透明绝缘层，覆盖所述扩展电极及裸露着的欧姆接触层和发光外延叠层上表面；电流通道，位于所述透明绝缘层内并贯彻所述透明绝缘层，与所述扩展电极连接，在发光外延叠层的投影位于非欧姆接触区；焊线电极，位于所述透明绝缘层之上，通过所述电流通道与所述扩展电极导通，其在所述发光外延叠层的投影位于所述非欧姆接触区；当注入电流时，迅速沿焊线电极下方的电流通道向发光外延叠层的欧姆接触区流通，避免所述焊线电极下方有源层灌入电流发光。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第二焊线电极的下方及其临近区域无欧姆接触层。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述发光外延叠层上表面的非欧姆接触区的面积大于所述焊线电极的面积。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述电流通道尽可能远离所述欧姆接触层。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述非欧姆接触区分布于所述发光外延叠层上表面的两个端部，所述扩展电极为一系列平行的线状结构，其首、尾位于所述非欧姆接触区，中间部分与所述欧姆接触层接触。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述透明绝缘层的折射率介于所述发光外延叠层与空气之间。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述透明绝缘层与所述发光外延叠层、焊线电极构成全方位反射系统，避免所述焊线电极吸光。8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：位于所述欧姆接触区的透明绝缘层的厚度为λ/4n。9.发光二极管的制作方法，包括步骤：1）形成发光外延叠层及欧姆接触层，其中发光外延叠层包含第一半导体层、有源层和第二半导体层；2）在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙成，卢怡安，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