发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种发光二极管及其制造方法，包括磊晶叠层、第一、第二反射层、电流传导层、及第一、第二电极。磊晶叠层包括第一型、第二型半导体层及主动层。第一、第二反射层分别设置于磊晶叠层的两侧，且第一反射层与第二反射层其中之一上形成有主要出光面，其光穿透率大于0％且小于或等于10％。电流传导层与第二型半导体层接触。第一电极与第一型半导体层电性连接。第二电极通过电流传导层与第二型半导体层电性连接。电流传导层与第二型半导体层接触范围界定为出光范围。出光范围与第一反射层及第二反射层重叠，且不与第一电极与第二电极重叠。另，一种发光二极管的制造方法也被提出。

LED and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及其制造方法
本专利技术涉及一种发光二极管及其制造方法，尤其涉及一种共振腔发光二极管(ResonantCavityLightEmittingDiode,RCLED)及其制造方法。
技术介绍
5G时代的来临带来了高数据传输量的应用需求，并带动数据中心周边相关建设，其中光纤通讯收发模块是数据中心的关键零组件。由于光纤收光面积小，若光源发光角度过大，使得光纤无法有效地收光，因此需要能够发出高指向性光源来当作光纤通讯收发模块的光源。在现行光纤通讯收发模块中，激光因具有高指向性而被当作光纤通讯收发模块的光源，但其造价昂贵，导致光纤通讯收发模块的制造成本居高不下。因此，如何制造一个低成本且具有高指向性的发光元件是本领域的技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种发光二极管，其具有高指向性，且适于作为具指向性光源或光纤通讯收发模块的光源。本专利技术提供一种发光二极管的制造方法，用以制造上述的发光二极管。在本专利技术的一实施例中提供一种发光二极管，包括磊晶叠层、第一反射层、第二反射层、电流传导层、第一电极以及第二电极。磊晶叠层包括第一型半导体层、主动层，第二型半导体层。主动层位于第一型半导体层及第二型半导体层之间，且第一型半导体层与第二型半导体层电性相反。磊晶叠层具有邻近第一型半导体的第一侧与邻近第二型半导体层的第二侧。第一反射层设置于磊晶叠层的第一侧。第二反射层设置于磊晶叠层的第二侧。第一反射层与第二反射层的其中之一上形成有一主要出光面，其光穿透率大于0％小于或等于10％。电流传导层与第二型半导体层接触。第一电极，与第一型半导体层电性连接。第二电极通过电流传导层与第二型半导体层电性连接，其中电流传导层与第二型半导体层接触范围界定为出光范围。出光范围与第一反射层及第二反射层重叠，且不与第一电极与第二电极重叠。在本专利技术的一实施例中，上述的磊晶叠层具有平台部与相较平台部凹陷的凹陷部。局部的第一型半导体层、主动层及第二型半导体层界定出平台部，且另一局部的第一型半导体层界定出凹陷部。第一电极重叠于凹陷部，且第二电极重叠于平台部。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极与第二反射层之间设有第一间隔。第二电极与第二反射层之间设有第二间隔。在本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管包括基板。磊晶叠层、第二反射层、电流传导层、第一电极及第二电极位于基板的一侧，而第一反射层位于基板的另一侧。在本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管包括导电基板。磊晶叠层、第二反射层、电流传导层、第一电极位于导电基板的一侧，而第二电极位于导电基板的另一侧。第二电极通过电流传导层及导电基板与第二型半导体层电性连接。在本专利技术的一实施例中，上述的第二反射层具有多个第一贯通孔，这些第一贯通孔的至少一部分重叠于第二型半导体层。在本专利技术的一实施例中，上述的第二反射层具有多个第一贯通孔，这些第一贯通孔不重叠于第二型半导体层。在本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管包括电流阻挡层。电流阻挡层设置于磊晶叠层与电流传导层之间，电流阻挡层具有至少一第二贯通孔，至少一第二贯通孔暴露出局部的磊晶叠层，且电流传导层通过至少一第二贯通孔与第二型半导体层接触。在本专利技术的一实施例中，上述的第一反射层的反射率高于第二反射层的反射率。在本专利技术的一实施例中，上述的第二反射层的反射率高于第一反射层的反射率。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极与第二电极的至少其中之一包括一焊部及由焊部延伸出的至少一指部。本专利技术提供一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤。在基板上形成磊晶叠层，磊晶叠层包括第一型半导体层、主动层，第二型半导体层。主动层位于第一型半导体层及第二型半导体层之间，且第一型半导体层与第二型半导体层电性相反，其中磊晶叠层具有邻近第一型半导体的第一侧与邻近第二型半导体层的第二侧。形成电流传导层于磊晶叠层上，并使电流传导层与磊晶叠层的第二型半导体层接触。分别形成第一反射层与第二反射层于磊晶叠层的第一侧及第二侧，其中第一反射层第二反射层的其中之一上形成有主要出光面，其光穿透率大于0％，且小于或等于10％，其中电流传导层与第二型半导体层接触的接触范围界定为出光范围，出光范围与第一反射层及第二反射层重叠。分别形成第一电极及第二电极以分别与第一型半导体层及第二型半导体层电性连接，第二电极通过电流传导层与第二型半导体层电性连接，其中出光范围不与第一电极与第二电极重叠。在本专利技术的一实施例中，在上述分别形成第一电极及第二电极以分别与第一型半导体层及第二型半导体层电性连接的步骤中，第一电极与第二电极皆形成于磊晶叠层的第二侧。在本专利技术的一实施例中，在上述分别形成第一电极及第二电极以分别与第一型半导体层及第二型半导体层电性连接的步骤中，第一电极与第二电极分别形成于磊晶叠层的第一侧及第二侧。在本专利技术的一实施例中，在上述在基板上形成磊晶叠层的步骤中，还包括：对磊晶叠层进行蚀刻制程，以界定出平台部及凹陷部，局部的第一型半导体层、主动层及第二型半导体层界定出平台部，且另一局部的第一型半导体层界定出凹陷部。基于上述，在本专利技术实施例发光二极管中，电流传导层与第二型半导体层接触范围界定为一出光范围，且第一、第二反射层与此出光范围重叠。并且，第一、第二反射层的其中之一上形成有主要出光面，其光穿透率大于0％且小于或等于10％，因此，由主动层发出的光束一部分会穿透第一反射层(或第二反射层)，并且光束的一部分会在第一、第二反射层之间进行一至多次反射而产生类似激光共振腔的效果，而穿透第一反射层(或第二反射层)。出光范围不与第一、第二电极重叠，发光二极管的发光角度可被大幅地缩小，因此发光二极管可具有高指向性，其适于当作光纤通讯收发模块的光源。此外，本专利技术的一实施例提到了一种制造发光二极管的制造方法，用以制造上述的发光二极管，相较于制造激光来说其制造成本较低。附图说明图1A是本专利技术的一实施例的发光二极管的上视示意图；图1B及图1C分别是图1A中剖面A-A’、B-B’的剖面示意图；图2是本专利技术的另一实施例的发光二极管的上视示意图及剖面示意图；图3至图5分别为本专利技术不同实施例的发光二极管的剖面示意图；图6A至图6H为制造图1A至图1C的发光二极管的制造流程图；图7A至图7M为制造图2的发光二极管的制造流程图。附图标记说明：1、1a～1d：发光二极管；10、10a：基板；12：磊晶叠层；14、14a、14c：第一反射层；14S1：第一反射层的顶面；16aS1：第二反射层的顶面；16、16a、16d：第二反射层；18：电流传导层；20：第一电极；22：第二电极；24：电流阻挡层；24S：电流阻挡层的侧面；26：第一型半导体层；26S1：第一型半导体层的侧面；26S2：第一型半导体层的底面；28：主动层；30：第二型半导体层；32：第一焊部；34：第一指部；36：第二焊部；38：第二指部；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管，包括：/n磊晶叠层，包括第一型半导体层、主动层，第二型半导体层，所述主动层位于所述第一型半导体层及所述第二型半导体层之间，且所述第一型半导体层与所述第二型半导体层电性相反，其中所述磊晶叠层具有邻近所述第一型半导体的第一侧与邻近所述第二型半导体层的第二侧；/n第一反射层，设置于所述磊晶叠层的所述第一侧；/n第二反射层，设置于所述磊晶叠层的所述第二侧，其中所述第一反射层上形成有主要出光面，所述第一反射层的光穿透率大于所述第二反射层的光穿透率；/n电流传导层，与所述第二型半导体层接触；/n第一电极，与所述第一型半导体层电性连接；以及/n第二电极，通过所述电流传导层与所述第二型半导体层电性连接，/n其中所述电流传导层与所述第二型半导体层接触范围界定为出光范围，/n其中，所述出光范围与所述第一反射层及所述第二反射层重叠，且不与所述第一电极与所述第二电极重叠。/n

【技术特征摘要】
20181206 US 62/775,904;20190312 US 62/816,922;20191.一种发光二极管，包括：
磊晶叠层，包括第一型半导体层、主动层，第二型半导体层，所述主动层位于所述第一型半导体层及所述第二型半导体层之间，且所述第一型半导体层与所述第二型半导体层电性相反，其中所述磊晶叠层具有邻近所述第一型半导体的第一侧与邻近所述第二型半导体层的第二侧；
第一反射层，设置于所述磊晶叠层的所述第一侧；
第二反射层，设置于所述磊晶叠层的所述第二侧，其中所述第一反射层上形成有主要出光面，所述第一反射层的光穿透率大于所述第二反射层的光穿透率；
电流传导层，与所述第二型半导体层接触；
第一电极，与所述第一型半导体层电性连接；以及
第二电极，通过所述电流传导层与所述第二型半导体层电性连接，
其中所述电流传导层与所述第二型半导体层接触范围界定为出光范围，
其中，所述出光范围与所述第一反射层及所述第二反射层重叠，且不与所述第一电极与所述第二电极重叠。


2.根据权利要求1所述的发光二极管，其中所述磊晶叠层具有平台部与相较所述平台部凹陷的凹陷部，局部的所述第一型半导体层、所述主动层及所述第二型半导体层界定出所述平台部，且另一局部的所述第一型半导体层界定出所述凹陷部，
其中，所述第一电极重叠于所述凹陷部，且所述第二电极重叠于所述平台部。


3.根据权利要求1所述的发光二极管，其中所述第一电极与所述第二反射层之间设有第一间隔，所述第二电极与所述第二反射层之间设有第二间隔。


4.根据权利要求1所述的发光二极管，包括基板，其中所述磊晶叠层、所述第二反射层、所述电流传导层、所述第一电极及所述第二电极位于所述基板的一侧，而所述第一反射层位于所述基板的另一侧。


5.根据权利要求1所述的发光二极管，包括导电基板，其中所述磊晶叠层、所述第二反射层、所述电流传导层、所述第一电极位于所述导电基板的一侧，而所述第二电极位于所述导电基板的另一侧，其中所述第二电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄逸儒，康凯舜，庄东霖，郭祐祯，兰彦廷，沈志铭，黄靖恩，
申请(专利权)人：新世纪光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71