一种发光二极管及制作工艺、发光装置制造方法及图纸

一种发光二极管及制作工艺、发光装置。发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有对相的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；透光性介电层，位于所述发光外延叠层的第二表面侧，具有多个第一开口暴露发光外延叠层的第二表面侧；粘附层，位于透光性介电层远离发光外延叠层的一侧，具有多个第二开口，第二开口与第一开口的位置对应；金属层，位于粘附层的远离透光性介电层的一表面侧，并延伸至第二开口以及第一开口内与发光外延叠层的第二表面侧接触，所述的粘附层的厚度至多为透光性介电层厚度的五分之一。具有开口的粘附层粘附在多层金属层与透光性介电层之间可以有效解决粘附层在欧姆接触层与反射镜层之间导致的电压上升的问题。

A light-emitting diode and its manufacturing process and light-emitting device

The utility model relates to a light-emitting diode, a manufacturing process and a light-emitting device. The light-emitting diode includes: a light-emitting epitaxial layer, comprising a first type semiconductor layer, an active layer and a second type semiconductor layer, having a first surface and a second surface opposite to each other, wherein the first surface is a light emitting surface; a light transmitting dielectric layer, located on the second surface side of the light-emitting epitaxial layer, having a plurality of first openings to expose the second surface side of the light-emitting epitaxial layer; an adhesive layer The second opening corresponds to the position of the first opening; the metal layer is located on the surface side of the adhesion layer which is far away from the light transmittance dielectric layer, and extends to the second opening and contacts with the second surface side of the light transmittance dielectric layer in the first opening. The thickness of the adhesion layer is at most light transmittance dielectric One fifth of the thickness of the electric layer. The problem of voltage rise caused by adhesion layer between ohmic contact layer and mirror layer can be solved by adhesion layer with opening between multilayer metal layer and transparent dielectric layer.

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及制作工艺、发光装置
一种具有金属反射镜和透光性介电层搭配的发光二极管，更加优选地是结构为红光发光二极管。
技术介绍
现有发光二极管之增光工艺，如图1所示，通常借由键合工艺将芯片外延层（包括第一类型半导体层106、发光层107和第二类型半导体层108）自吸光外延基板转移至另一永久基板101上，并且在外延层与吸光基板之间制作反射镜面102，通过反射镜面102将光束反射至出光面提升整体亮度。镜面材质通常选用对于该芯片波长具有高反射率之金属材料，如红光或红外常用Au/Ag镜。红光或者红外的Au/Ag镜通常与透光性介电层104搭配形成ODR结构增加反射效果。另外透光性介电层104会开口制作金锗、金镍、金铍、金锌等常见的金属欧姆接触层105。然后再做一层作粘附层103覆盖欧姆接触层105和透光性介电层104，在粘附层103表面再制作金属反射镜面102，粘附层103通常是IZO或ITO。同时某些粘附层经过酸、碱性的溶液后，材料特性会发生变化，例如IZO的特性会比较活泼，某些略带酸性或者碱性的去胶液、显影液也会对材料的表面、厚度等产生不可逆转的影响，比如发生蚀刻现象等。所以如IZO类的粘附层要实现图形化比较困难，本案的目的在于不影响粘附层特性的基础上，实现CB孔内欧姆接触良好的接触及镜面反射系统。
技术实现思路
基于本专利技术的目的，本专利技术提供了一种具有镜面结构的发光二极管及其制作方法，其具有能够降低电压的镜面结构。根据本专利技术的第一个方面，提供如下发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有对相的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；透光性介电层，位于所述发光外延叠层的第二表面侧，并具有多处的第一开口暴露部分外延叠层的第二表面侧；粘附层，位于透光性介电层远离发光外延叠层的一侧，具有多个第二开口，每一第二开口与每一第一开口的位置对应；金属层，位于粘附层的远离透光性介电层的一表面侧，并填充第二开口以及第一开口与发光外延叠层的第二表面侧直接接触，所述的粘附层的厚度至多为透光性介电层厚度的五分之一，其特征在于：所述的金属层与透光性介电层之间仅有一层粘附层。优选地，其中所述的粘附层的厚度至少0.1nm至多10nm。优选地，所述透光性介电层的厚度为50nm以上。优选地，所述粘附层为透明导电粘附层。优选地，所述粘附层为IZO或ITO。优选地，所述透光性介电层单层或多层，其中每一层为氟化镁层或氧化硅层。优选地，所述的透光性介电层的第一开口的侧壁为倾斜，倾斜的角度为等于90°或大于90°。优选地，述的透光性介电层的第一开口的侧壁为倾斜，倾斜的角度为110~170°。优选地，所述的粘附层覆盖透光性介电层的第一开口部分侧壁或全部侧壁。优选地，所述的透光性介电层的第一开口具有倾斜侧壁，所属倾斜侧壁的厚度是渐变的，倾斜侧壁的水平宽度为至少1nm。优选地，所述每一第一开口的水平宽度大于第二开口的水平宽度至少1nm。优选地，在第一开口的底部，金属层在发光外延叠层的第一类型半导体层或第二类型半导体层的表面上具有欧姆接触材料。优选地，所述的金属层与粘附层接触的材料具有金属反射材料。优选地，所述的欧姆接触材料为金锌、金锗镍、金铍、金镍。优选地，金属反射材料具有金。优选地，所述的发光二极管的发光波长为红光或红外。优选地，所述的发光二极管包括第一电极位于出光面，包括第二电极与金属层连接。优选地，所述的发光二极管的发光外延叠层包括多个自第二表面侧开口并延伸穿过发光层至底部靠近第一表面侧的凹部。根据本专利技术的第二方面，一种照明装置，其包括所述的发光二极管。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供如下一种发光二极管的制作方法，包括步骤：（1）提供一发光外延叠层，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有对相的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；（2）在所述发光外延叠层的第二表面上形成具有多个第一开口的透光性介电层和多个第二开口的粘附层，第一开口暴露外延叠层第二表面的一部分，第二开口与第一开口的位置对应；（3）制作金属层，金属层形成在粘附层的一侧并且延伸至第二开口内接触外延叠层的第二表面，其中粘附层的厚度为透光性介电层的厚度的至多五分之一。优选地，在所述外延叠层的第二表面上形成具有多个第一开口的透光性介电层和多个第二开口的粘附层是通过以下步骤形成：先制作多个分散的牺牲层图形在发光外延叠层的第二表面，然后在所述多个分散的牺牲层图形表面以及发光外延叠层的第二表面依次制作透光性介电层和粘附层，剥离牺牲层图形以同时形成透光性介电层的第一开口和粘附层的第二开口。优选地，所述的牺牲层为至少一层，每一层为金属或介质层中一种。优选地，所述的牺牲层图形为第一层和第二层，第二层相对第一层更远离发光外延叠层的第二表面，第一层的水平宽度尺寸小于第二层的水平宽度尺寸。优选地，剥离牺牲层之前还包括形成一额外金属层在粘附层的表面，额外金属层不会被剥离牺牲层的工艺去除。优选地，所述的一额外金属层为金属反射层。通过本专利技术的结构和方法设计，可以实现如下技术效果：具有开口的粘附层粘附在多层金属层与透光性介电层之间，多层金属层包括镜面层、欧姆接触层，取消镜面层与欧姆接触层之间的粘附层，相较于图1所示的结构，可以有效解决粘附层在欧姆接触层与反射镜层之间导致的电压上升的问题；其中粘附层的厚度需设计为不高于透光性介电层的厚度的五分之一，或者具体的至多10nm，以减少吸光；粘附层覆盖在透光性介电层的开口侧壁，并暴露透光性介电层的开口底部，可以增加多层金属层与透光性介电层的粘附性，透光性介电层的开口侧壁设计为相对倾斜，可以进一步增加粘附面积。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传统的发光二极管结构；图2~14为实施例一的发光二极管的结构；图15为实施例二的发光二极管的结构；图16为实施例三的发光二极管结构；图17所示的是实施例一实施步骤S2获得的结构的TEM图。具体实施方式实施例一现有技术的红光或红外LED如图1所示，其中金属欧姆接触、绝缘层如氟化镁或绝缘层如金锌，与反射镜如金或银之间会具有一个层整面覆盖的粘附层204，粘附层204通常是透明导电层，具体的是氧化物如ITO或IZO。在粘附层204不作开口的情况下，如图一粘附层204会存在于金属欧姆层与镜面层之间，因为粘附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有对相的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；/n透光性介电层，位于所述发光外延叠层的第二表面侧，并具有多处的第一开口暴露部分外延叠层的第二表面侧；/n粘附层，位于透光性介电层远离发光外延叠层的一侧，具有多个第二开口，每一第二开口与每一第一开口的位置对应；/n金属层，位于粘附层的远离透光性介电层的一表面侧，并延伸至第二开口以及第一开口与发光外延叠层的第二表面侧接触，所述的粘附层的厚度至多为透光性介电层厚度的五分之一，其特征在于：所述的金属层与透光性介电层之间仅有一层粘附层。/n

【技术特征摘要】
1.发光二极管，包括：发光外延叠层，包含第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层，具有对相的第一表面和第二表面，其中第一表面为出光面；
透光性介电层，位于所述发光外延叠层的第二表面侧，并具有多处的第一开口暴露部分外延叠层的第二表面侧；
粘附层，位于透光性介电层远离发光外延叠层的一侧，具有多个第二开口，每一第二开口与每一第一开口的位置对应；
金属层，位于粘附层的远离透光性介电层的一表面侧，并延伸至第二开口以及第一开口与发光外延叠层的第二表面侧接触，所述的粘附层的厚度至多为透光性介电层厚度的五分之一，其特征在于：所述的金属层与透光性介电层之间仅有一层粘附层。


2.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：其中所述的粘附层的厚度至少0.1nm至多10nm。


3.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述透光性介电层的厚度为50nm以上。


4.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述粘附层为透明导电粘附层。


5.根据权利要求1或4所述的一种发光二极管，其特征在于：所述粘附层为IZO或ITO。


6.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述透光性介电层单层或多层，其中每一层为氟化镁层或氧化硅层。


7.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的透光性介电层的第一开口的侧壁为倾斜，倾斜的角度为等于90°或大于90°。


8.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的透光性介电层的第一开口的侧壁为倾斜，倾斜的角度为110~170°。


9.根据权利要求1或8所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的粘附层覆盖透光性介电层的第一开口部分侧壁或全部侧壁。


10.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的透光性介电层的第一开口具有倾斜侧壁，所属倾斜侧壁的厚度是渐变的，倾斜侧壁的水平宽度为至少1nm。


11.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的透光性介电层的第一开口具有倾斜侧壁，所属倾斜侧壁的厚度是渐变的，倾斜侧壁的水平宽度为至少20nm。


12.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：在第一开口的底部，金属层在发光外延叠层的第一类型半导体层或第二类型半导体层的表面上具有欧姆接触材料。


13.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述的金属层与粘附层接触的材料具有金属反射材料。


14....

【专利技术属性】
技术研发人员：张东炎，贾月华，蒙成，王晶，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