垂直型发光二极管制造技术

一种垂直型发光二极管，包括：堆叠层，包括N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和导电层，导电层与P型半导体层电连接；若干间隔分布的第一沟槽，位于堆叠层内，第一沟槽露出N型半导体层；第一绝缘层，覆盖在导电层上，并覆盖第一沟槽的侧壁；导电塞，位于第一沟槽内，并与N型半导体层电连接；导电衬底，覆盖在第一绝缘层及导电塞上，并与导电塞电连接；N电极，与导电衬底电连接；第二沟槽，位于堆叠层内，沿厚度方向至少依次贯穿N型半导体层、量子阱层、P型半导体层，并露出导电层；位于第二沟槽内的P电极，与导电层电连接。本发明专利技术发光二极管内的电流均匀分布、发光分布均匀、可靠性高。

Vertical light emitting diode

A vertical type light emitting diode, including: the stack, including the N type semiconductor layer, a quantum well layer, P type semiconductor layer and a conductive layer, the conductive layer is connected with the P type semiconductor layer; a plurality of space distribution of the first groove in stacked layer, a first trench exposing the N type semiconductor layer; a first insulating layer. Covering on the conducting layer, the side wall and cover the first trench; conductive plug in the first groove, and the semiconductor layer is electrically connected with the conductive substrate, covering N; on the first insulating layer and a conductive plug, and is connected with the electric conductive plug; the N electrode is connected with the electric conductive substrate; second is located in the groove the stack layer, at least along the thickness direction in turn passes through the N type semiconductor layer, a quantum well layer, P type semiconductor layer, and a conductive layer; at P electrode second grooves, and the conductive layer is electrically connected. The current distribution of the light emitting diode in the invention is uniform, the luminescence distribution is uniform and the reliability is high.

【技术实现步骤摘要】
垂直型发光二极管
本专利技术涉及发光二极管
，特别是涉及一种垂直型发光二极管。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)是一种半导体发光器件，具有能耗低、寿命长、稳定性好、响应快、发光波长稳定等光电性能特点，因而目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有广泛的应用。现有发光二极管可以划分为正装型、倒装型、垂直型三种，其中，垂直型发光二极管因具有散热性好，能够承载大电流，发光强度高，耗电量小，寿命长等优点，因而得到广泛应用。然而，现有垂直型发光二极管的电流分布、发光分布、可靠性依然有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：现有垂直型发光二极管的电流分布、发光分布、可靠性依然有待提高。为解决上述问题，本专利技术提供了一种垂直型发光二极管，其包括：堆叠层，包括沿厚度方向依次堆叠设置的N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和导电层，所述导电层与P型半导体层电连接；若干间隔分布的第一沟槽，位于所述堆叠层内，所述第一沟槽沿所述厚度方向至少依次贯穿所述导电层、P型半导体层、量子阱层，并露出所述N型半导体层；第一绝缘层，覆盖在所述导电层上，并覆盖所述第一沟槽的侧壁；导电塞，位于所述第一沟槽内，所述导电塞被所述第一沟槽侧壁上的第一绝缘层环绕，并与所述N型半导体层电连接；导电衬底，覆盖在所述第一绝缘层及导电塞上，并与所述导电塞电连接；N电极，覆盖在所述导电衬底背向第一绝缘层的表面，并与所述导电衬底电连接；第二沟槽，位于所述堆叠层内，沿所述厚度方向至少依次贯穿所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层，并露出所述导电层；位于所述第二沟槽内的P电极，与所述导电层电连接，所述P电极在垂直于所述厚度方向的方向上与所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层存在间隔。可选地，所述导电层包括在所述厚度方向上依次堆叠设置的欧姆接触层、金属反射层和金属保护层，且所述欧姆接触层更靠近所述P型半导体层；所述金属反射层面向所述第一沟槽的侧壁被所述金属保护层覆盖。可选地，所述欧姆接触层为ITO层、氧化锌层或石墨烯层，所述金属反射层至少包括面向所述欧姆接触层的银层，所述金属保护层为包括Pt、Ti、Au、Ni中的至少一种的材料层。可选地，所述欧姆接触层和金属反射层在所述厚度方向上对应所述第二沟槽的位置设有开口，所述金属保护层的一部分填充在所述开口内，并与所述P电极接触电连接。可选地，还包括：第二绝缘层，至少覆盖在所述P型半导体层、量子阱层、以及部分N型半导体层面向所述P电极的侧壁上，所述金属保护层还覆盖在所述第二绝缘层上。可选地，所述第二绝缘层为氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层或氧化铝层。可选地，所述第一沟槽呈阵列均匀间隔排布，所述导电塞呈阵列均匀间隔排布。可选地，所述P电极位于所述堆叠层的边缘。可选地，所述N型半导体层背向量子阱层的表面经过了粗化处理，以呈现凹凸不平的形貌。可选地，所述P型半导体层为P型GaN层，所述N型半导体层为N型GaN层。可选地，还包括：黄色荧光粉，至少覆盖所述N型半导体层背向量子阱层的表面，所述第二沟槽的露出表面，以及所述堆叠层、第一绝缘层、导电层、导电衬底和N电极的侧面。可选地，所述导电衬底为硅衬底、铜衬底或铜钨衬底。可选地，还包括：键合金属层，位于所述导电衬底面向第一绝缘层的表面，并与所述导电塞电连接。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：P电极为正极并作为电流注入端，N电极为负极并作为电流输入端。发光二极管工作时，P型半导体层、N型半导体层内的电子和空穴在量子阱层复合，从N型半导体层一侧发出光，自P电极注入的电流依次流过导电层、P型半导体层、量子阱层、N型半导体层、导电塞、导电衬底，最后从N电极流出。除了在对应导电塞的位置，导电层几乎覆盖了发光二极管的发光区域，因此，发光二极管内的电流能在较大面积的导电层中传导。另外，发光二极管内的电流能同时通过多个导电塞从N电极流出，故发光二极管内的电流能够均匀分布，这样不仅能使发光分布均匀，而且能使工作产生的热量分布均匀进而提高了发光二极管的可靠性。附图说明图1是本专利技术的第一实施例中垂直型发光二极管的立体图；图2是本专利技术的第一实施例中图1沿A-A方向的局部剖面图；图3是本专利技术的第二实施例中垂直型发光二极管的局部剖面图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。第一实施例结合图1至图2所示，本实施例提供了一种垂直型发光二极管，其包括堆叠层D、第一沟槽43、第一绝缘层5、导电塞8、键合金属层6、导电衬底7、N电极70、第二沟槽44和P电极9。在图1中，由于导电塞8、P电极9被遮挡故用虚线示意。其中：堆叠层D包括沿厚度方向X依次堆叠设置的N型半导体层1、量子阱层2、P型半导体层3和导电层4，导电层4与P型半导体层3电连接。第一沟槽43的数量为若干个，并间隔分布。第一沟槽43位于堆叠层D内，第一沟槽43沿厚度方向X至少依次贯穿导电层4、P型半导体层3、量子阱层2，并露出N型半导体层1。在本实施例中，第一沟槽43在厚度方向X上的投影为圆形。当然，在其它实施例中，第一沟槽43也可以设置为其它形状，如椭圆形。第一绝缘层5覆盖在导电层4上，并覆盖第一沟槽43的侧壁(未标识)。导电塞8位于第一沟槽43内，并被第一沟槽43侧壁上的第一绝缘层5环绕，且导电塞8与N型半导体层1电连接。在本实施例中，为了使导电塞8与N型半导体层1形成更好的电连接，第一沟槽43贯穿部分N型半导体层1，使得导电塞8延伸至N型半导体层1内。当然，在其它实施例中，第一沟槽43也可以沿厚度方向X延伸至N型半导体层1与量子阱层2的界面处。在本实施例中，导电塞8在厚度方向X上的投影为圆形。当然，在其它实施例中，导电塞8也可以设置为其它形状，如椭圆形。键合金属层6在厚度方向X上位于第一绝缘层5背向导电层4的一侧，并覆盖在第一绝缘层5及导电塞8上，且与导电塞8电连接。导电衬底7在厚度方向X上位于键合金属层6背向第一绝缘层5的一侧，并覆盖在键合金属层6上，且通过键合金属层6与导电塞8电连接。在本实施例的变换例中，也可以没有键合金属层6，在这种情况下，导电衬底7直接与导电塞8电连接。N电极70覆盖在导电衬底7背向第一绝缘层5的表面上，并与导电衬底7电连接。由于导电衬底7与导电塞8电连接，导电塞8与N型半导体层1电连接，故N电极70与N型半导体层1电连接。第二沟槽44位于堆叠层D内，其沿厚度方向X至少依次贯穿N型半导体层1、量子阱层2、P型半导体层3，并露出导电层4。P电极9位于第二沟槽44内，与导电层4电连接。在垂直于厚度方向X的方向Y上，P电极9与N型半导体层1、量子阱层2、P型半导体层3存在间隔G，以防止P电极9与PN结直接电连接。由于导电层4与P型半导体层3电连接，故P电极9与P型半导体层3电连接。在本实施例中，每个第二沟槽44内均设有一个P电极9。P电极9与N电极70在厚度方向X上布置在发光二极管的两侧，因此构造为垂直型发光二极管。在上述垂直型发光二极管中，P电极9为正极并作为电流注入端，N电极70为负极并作为电流输入端，发光二极管工作时，P型半导体层3、N型半导体层1内的电子和空穴在量子阱层2复合，从N型半导体层1一侧发出光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直型发光二极管，其特征在于，包括：堆叠层，包括沿厚度方向依次堆叠设置的N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和导电层，所述导电层与P型半导体层电连接；若干间隔分布的第一沟槽，位于所述堆叠层内，所述第一沟槽沿所述厚度方向至少依次贯穿所述导电层、P型半导体层、量子阱层，并露出所述N型半导体层；第一绝缘层，覆盖在所述导电层上，并覆盖所述第一沟槽的侧壁；导电塞，位于所述第一沟槽内，所述导电塞被所述第一沟槽侧壁上的第一绝缘层环绕，并与所述N型半导体层电连接；导电衬底，覆盖在所述第一绝缘层及导电塞上，并与所述导电塞电连接；N电极，覆盖在所述导电衬底背向第一绝缘层的表面，并与所述导电衬底电连接；第二沟槽，位于所述堆叠层内，沿所述厚度方向至少依次贯穿所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层，并露出所述导电层；位于所述第二沟槽内的P电极，与所述导电层电连接，所述P电极在垂直于所述厚度方向的方向上与所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层存在间隔。

【技术特征摘要】
1.一种垂直型发光二极管，其特征在于，包括：堆叠层，包括沿厚度方向依次堆叠设置的N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和导电层，所述导电层与P型半导体层电连接；若干间隔分布的第一沟槽，位于所述堆叠层内，所述第一沟槽沿所述厚度方向至少依次贯穿所述导电层、P型半导体层、量子阱层，并露出所述N型半导体层；第一绝缘层，覆盖在所述导电层上，并覆盖所述第一沟槽的侧壁；导电塞，位于所述第一沟槽内，所述导电塞被所述第一沟槽侧壁上的第一绝缘层环绕，并与所述N型半导体层电连接；导电衬底，覆盖在所述第一绝缘层及导电塞上，并与所述导电塞电连接；N电极，覆盖在所述导电衬底背向第一绝缘层的表面，并与所述导电衬底电连接；第二沟槽，位于所述堆叠层内，沿所述厚度方向至少依次贯穿所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层，并露出所述导电层；位于所述第二沟槽内的P电极，与所述导电层电连接，所述P电极在垂直于所述厚度方向的方向上与所述N型半导体层、量子阱层、P型半导体层存在间隔。2.如权利要求1所述的垂直型发光二极管，其特征在于，所述导电层包括在所述厚度方向上依次堆叠设置的欧姆接触层、金属反射层和金属保护层，且所述欧姆接触层更靠近所述P型半导体层；所述金属反射层面向所述第一沟槽的侧壁被所述金属保护层覆盖。3.如权利要求2所述的垂直型发光二极管，其特征在于，所述欧姆接触层为ITO层、氧化锌层或石墨烯层，所述金属反射层至少包括面向所述欧姆接触层的银层，所述金属保护层为包括Pt、Ti、Au、Ni中的至少一种的材料层。4.如权利要求2所述的垂直型发光二极管，其特征在于，所述欧姆...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀山，童玲，徐慧文，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31