一种发光二极管制造技术

本实用新型专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种发光二极管，包括衬底、层叠于衬底之上的第一N型层、第一发光层和第一P型层，以及与分别与第一N型层和第一P型层电性连接的N电极和P电极，所述第一N型层包括未被第一发光层覆盖的台阶部，其特征在于：于所述台阶部表面设置环状结构，所述N电极插入环状结构内，并与第一N型层接触。本实用新型专利技术中N电极插入环状结构内，受环状结构的阻挡，N电极在外力作用下不易掉落。

A kind of LED

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管
本技术属于半导体领域，尤其涉及一种改善N电极掉落的发光二极管。
技术介绍
发光二极管（LightEmittingDiode，LED）是一种半导体发光元件，它利用半导体PN结注入式电致发光原理制成。LED具有能耗低、体积小、寿命长、稳定性好、响应快和发光波长稳定等好的光电性能，目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有很好的应用。现有技术中的发光二极管，包括衬底、N型层、发光层、P型层和P、N电极，刻蚀P型层、发光层以及部分N型层形成N型台阶，N电极则设置于N型台阶的表面。现有结构中的N电极易产生掉落的现象。
技术实现思路
为改善上述的掉电极现象，本技术提供一种发光二极管，包括衬底、层叠于衬底之上的第一N型层、第一发光层和第一P型层，以及与分别与第一N型层和第一P型层电性连接的N电极和P电极，所述第一N型层包括未被第一发光层覆盖的台阶部，其特征在于：于所述台阶部表面设置环状结构，所述N电极插入环状结构内，并与第一N型层接触。优选的，所述环状结构包括依次层叠的第二N型层、第二发光层和第二P型层。优选的，所述环状结构的顶面与第一P型层的表面齐平。优选的，所述环状结构至少与N电极接触的表面设置绝缘层。优选的，所述绝缘层为二氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、氧化铝层或硅胶层。优选的，所述第二N型层与第一N型层相同，第二发光层与第一发光层相同，第二P型层与第一P型层相同。优选的，所述第一P型层和P电极之间设置有电流扩展层，电流扩展层具有第一孔洞，P电极通过第一孔洞与第一P型层接触。优选的，所述第一P型层和电流扩展层之间设置有电流阻挡层，电流阻挡层具有第二孔洞，P电极通过第一孔洞和第二孔洞与第一P型层接触。优选的，所述第一孔洞的直径大于第二孔洞的直径。优选的，所述第一P型层、第一N型层以及环状结构的表面设置绝缘保护层。本技术在N型台阶上设置环状结构，N电极则插入环状结构内，并通过环状结构与N型层接触，由于N电极插入环状结构内，N电极受环状结构的阻挡，在外力作用下不易掉落，从而提高了N电极的牢固性，改善了N电极易掉落的现象。附图说明图1为本技术之发光二极管俯视结构示意图。图2为图1线A-A’之发光二极管截面结构示意图。具体实施方式下面结合示意图对本技术的发光二极管的结构进行详细的描述，在进一步介绍本技术之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本技术并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本技术的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。除非另有说明，否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。参看附图1和2，一种发光二极管，包括衬底10、层叠于衬底10之上的第一N型层20、第一发光层30、第一P型层40，以及分别与第一N型层20和第一P型层40电性连接的N电极82和P电极81。其中，衬底10的材质材料是选自Al2O3、SiC、GaAs、GaN、AlN、GaP、Si、ZnO、MnO及上述的任意组合中择其中之一。本实施例的的外延成长衬底10以蓝宝石衬底10（sapphiresubstrate）为例说明，晶格方向例如为(0001)，但本技术不限制所使用的衬底10材质与晶格方向。可以对衬底10进行图形化处理，改变光的传播路径，提升发光元件的出光效率。第一P型层40或第一N型层20分别为n或p型掺杂，n型掺杂有诸如Si、Ge、或者Sn的n型掺杂物。p型被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的p型掺杂物，也不排除其他的元素等效替代的掺杂。第一P型层40或第一N型层20可以为氮化镓基、砷化镓基、磷化镓基材质。第一发光层30为能够提供光辐射的材料，具体的辐射波段介于390~950nm之间，如蓝、绿、红、黄、橙、红外光等，第一发光层30可以为单量子阱或多量子阱。第一P型层40和P电极81之间设置有电流扩展层70，电流扩展层70具有第一孔洞71，P电极81通过第一孔洞71与第一P型层40接触。第一P型层40和电流扩展层70之间还设置有电流阻挡层61，电流阻挡层61具有第二孔洞611，P电极81通过第一孔洞71和第二孔洞611与第一P型层40接触。第一孔洞71的直径大于第二孔洞611的直径。电流阻挡层61可以均选自二氧化硅层、氮化硅层或碳化硅层中的一种或几种的组合，本实施例优选为二氧化硅层。电流扩展层70可以均选自氧化铟锡层、氧化锌层、氧化锌铟锡层、氧化铟锌层、氧化锌锡层、氧化镓铟锡层、氧化镓铟层、氧化镓锌层、掺杂铝的氧化锌层或掺杂氟的氧化锡层中的一种或者几种的组合，本实施例优选为氧化铟锡层。相对于仅仅设置在第一P型层40表面的P电极81而言，P电极81插入电流扩展层70的第一孔洞71以及电流阻挡层61的第二孔洞611内，P电极81通过第一孔洞71和第二孔洞611与第一P型层40接触，P电极81在外力作用下，由于受第一孔洞71和第二孔洞611的阻挡，不易掉落，从而改善P电极81的易掉落现象。刻蚀电流扩展层70、第一P型层40、第一发光层30和部分第一N型层20，于第一N型层20表面形成未被第一发光层30覆盖的台阶部，于台阶部表面设置环状结构，N电极82插入环状结构50内，并与第一N型层20接触。相同地，N电极82插入环状结构50内，N电极82在外力作用下，由于受环状结构50的阻挡，不易掉落，从而改善N电极82的易掉落现象。环状结构50可以为包括依次层叠的第二N型层51、第二发光层52和第二P型层53的结构。环状结构50的顶面可以与第一P型层40的表面齐平。第二N型层51与第一N型层20的材质可以相同，同样地，第二发光层52与第一发光层30的材质可以相同，第二P型层53与第一P型层40的材质可以相同。此时，环状结构50与N型台阶部由同一步工艺制作形成，简化了制作工艺。为了避免N电极82与环状结构50侧壁电性连接导致的漏电现象，环状结构50至少与N电极82接触的表面还设置有绝缘层62。也可以在环状结构50的所有表面设置绝缘层62，此时，绝缘层62包裹环状结构50。绝缘层62的材质可以为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化铝等绝缘材质，也可以为硅胶类。第一P型层40、第一N型层20以及环状结构50的表面设置绝缘保护层90，绝缘保护层90可以防止发光二极管被氧化等损害。绝缘保护层90可以为二氧化硅、氮化硅、碳化硅等，本实施例优选为二氧化硅。应当理解的是，上述具体实施方案为本技术的优选实施例，本技术的范围不限于该实施例，凡依本技术所做的任何变更，皆属本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管，包括衬底、层叠于衬底之上的第一N型层、第一发光层和第一P型层，以及与分别与第一N型层和第一P型层电性连接的N电极和P电极，所述第一N型层包括未被第一发光层覆盖的台阶部，其特征在于：于所述台阶部表面设置环状结构，所述N电极插入环状结构内，并与第一N型层接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，包括衬底、层叠于衬底之上的第一N型层、第一发光层和第一P型层，以及与分别与第一N型层和第一P型层电性连接的N电极和P电极，所述第一N型层包括未被第一发光层覆盖的台阶部，其特征在于：于所述台阶部表面设置环状结构，所述N电极插入环状结构内，并与第一N型层接触。


2.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述环状结构包括依次层叠的第二N型层、第二发光层和第二P型层。


3.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：所述环状结构的顶面与第一P型层的表面齐平。


4.根据权利要求2所述的一种发光二极管，其特征在于：所述环状结构至少与N电极接触的表面设置绝缘层。


5.根据权利要求4所述的一种发光二极管，其特征在于：所述绝缘层为二氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、氧化铝层或硅胶层...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡家豪，徐凯，段伟，刘栋，张家豪，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34