半导体发光元件和发光装置制造方法及图纸

一种半导体发光元件，包括：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及两者之间的活性层；电流阻挡层，包括条状部分，设置在所述第一导电型半导体层的局部表面上；第一金属电极，包括第一金属电极垫和从所述第一金属电极垫延伸出去的第一金属电极扩展条，第一金属电极扩展条位于所述的电流阻挡层的条状部分之上；第一金属电极扩展条包括延伸段和端部；位于部分所述延伸段下方的所述电流阻挡层的条状部分，沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，具有逐渐加宽的加宽部。

【技术实现步骤摘要】
半导体发光元件和发光装置
本公开的示例性实施例涉及一种半导体发光元件（LED芯片），并且更具体地涉及一种具有高可靠性的半导体发光元件。
技术介绍
通常半导体发光元件又称发光二极管（LED芯片），包括供应空穴的第一导电类型半导体层、供应电子的第二导电类型半导体层以及插置在第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的发光层，其中第一导电类型半导体层为p型层，第二导电类型半导体层为n型层。第一电极和第二电极分别形成在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层上，以传递来自外部电源的电流至发光二极管获得发光。另一方面，基于诸如氮化物半导体的第一导电类型半导体层相比第二导电类型半导体层具有较低的导电率。因此，电流不会在第一导电类型半导体层中有效地扩散，由此导致半导体层的某个区域中产生电流拥挤。当半导体层中发生电流拥挤时，发光二极管变得容易进行静电放电并且烧伤。为了实现有效的电流扩散，诸如氧化铟锡(ITO)的透明电极层形成在第一导电类型半导体层上，且第一电极形成在ITO层上，第一电极包括电极垫和自电极垫延伸出去的条状部分，并且第一金属电极垫和第一电极条状部分下方还设置有相同形状轮廓的电流阻挡层，以阻挡电流在第一金属电极与第一导电类型半导体层之间纵向延伸，利于电流横向扩展出去，目前设计时条状电极下的电流阻挡层均相对于电极扩展条的宽度按固定宽度差距向指状电极的两侧外扩。然而电极条状部分的末端附近电荷容易集中，并且容易因为光罩图形对位不准的原因，导致电极条状部分与电流阻挡层之间容易发生偏离，在高阶电压ESD冲击下易在末端附近出现失效。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有高可靠性的半导体发光元件，包括：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及两者之间的活性层；电流阻挡层，包括条状部分，设置在所述第一导电型半导体层的局部表面上；第一金属电极，包括第一金属电极垫和从所述第一金属电极垫延伸出去的第一金属电极扩展条，第一金属电极扩展条位于所述的电流阻挡层的条状部分之上；其特征在于：第一金属电极扩展条包括延伸段和端部；位于部分所述延伸段下方的所述电流阻挡层的条状部分，沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，具有逐渐加宽的加宽部。有益效果针对本专利技术的半导体发光元件，对第一金属电极扩展条的延伸段接近末端部分的下方电流阻挡层的形状进行改进，即电流阻挡层在沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，具有逐渐相对加宽的加宽部，由此可以改善第一金属电极扩展条的远端处静电冲击下电荷分布过于集中现象，并且可以避免第一金属电极扩展条的远端处附近因为与电流阻挡层位置偏移而发生电流拥挤，提升ESD性能，提升电极结构的可靠性。附图说明图1~2本专利技术的实施例一的一半导体发光元件的俯视结构图，图1中相邻虚线之间表示的是第一金属电极扩展条的不同组成部分（1072、1073、1074和1075）；图2中相邻虚线之间表示的是电流阻挡层的条状部分不同组成部分（1052、1053、1054和1055）。图3为图1的半导体发光元件的局部结构示意图。图4为图1的半导体发光元件沿A-A’线的剖视结构示意图。图5为图4显示的半导体发光元件结构的基础上增加一层透明保护层的剖视图。图6为实施例一的半导体发光元件与图12所示的半导体发光元件之间的ESD良率对比数据图。图7为实施例二的一半导体发光元件的俯视结构示意图。图8为实施例二的一半导体发光元件的局部结构示意图。图9为实施例三的一半导体发光元件的俯视结构示意图。图10为图9的圆圈A位置的局部放大示意图。图11为图9的圆圈B位置的局部放大示意图。图12为现有的半导体发光元件的俯视结构示意图。图13为如图12的现有的半导体发光元件出现ESD爆点的照片图。图14为图12的现有的半导体发光元件出现ESD爆点的局部照片图。图15为图12所示的现有的半导体发光元件的测试ESD性能之前的局部照片图。附图标记第一导电类型半导体层102；第二导电类型半导体层104；活性层103；电流阻挡层105；电极阻挡层的条状部分连接部1051，电流阻挡层的第一长度部分1053；电流阻挡层的第二长度部分1054；电流阻挡层的末端放大部分1055；透明电极层106，透明电极层的开口1061；第一金属电极107；第一金属电极垫1071；第一金属电极扩展条连接部1072；第一金属电极扩展条的直线延伸段1073；第一金属电极扩展条的弧线延伸段1074，第一金属电极扩展条的折线延伸段1074’；第一金属电极扩展条的端部1075；第二金属电极108；第二金属电极垫1081；第二金属电极扩展条1082；透明保护层109。具体实施方式通篇描述中，本专利技术的衬底被视为水平放置。形成于衬底上，第二导电类型半导体层、第二导电类型半导体层上的活性层以及设置在所述活性层上的第二导电型半导体层。「上」和「下」、「之上」和「之下」或「较下」和「较上」的表述含义应被认为就此放置方向而言。若无特别规定，则「上」和「下」、「之上」和「之下」的表述不必然意味着上下两层是彼此直接接触。此外，「层」的表述含义为具有一厚度的材料区域且其组成是用以提供预期的性质。若无特别规定，「层」的表述可意味着单层或包括多个子层。如图12所示的现有一个半导体发光元件的俯视结构示意图，其包括第一导电类型半导体层102、第二导电类型半导体层104以及第一导电类型半导体层102与第二导电类型半导体层104之间的活性层103；电流阻挡层105，具有条状部分，透明电极层106；第一金属电极107，包括第一金属电极垫1071和从所述第一金属电极垫1071延伸出去的第一金属电极扩展条。其中电流阻挡层105的条状部分与第一金属电极扩展条具有相似的形状，并且位于第一金属电极扩展条的下方。电流阻挡层105的条状部分与第一金属电极扩展条的宽度之差在整个第一金属电极扩展条的整个延伸方向上是固定不变的。由于第一金属电极扩展条的远端处静电冲击下电荷分布过于集中；并且由于制作第一金属电极的工艺过程中光罩板对位容易偏移的原因，容易出现如13~15所示的照片图反映的问题，第一金属电极扩展条相对于电流阻挡层容易发生对位偏移，特别的是在第一金属电极扩展条在端部附近具有折线或者弯曲的部分，偏移现象更加严重，电极扩展条端部附近容易电流拥挤，在施加静电冲击条件下更容易出现ESD爆点，导致ESD性能变差，半导体发光元件的ESD良率降低（即数个半导体发光元件中出现ESD爆点的比例降低）。实施例一图1~2本专利技术的第一实施例的一半导体发光元件的俯视图。图3为图1的半导体发光元件的局部结构示意图。图4为图1的半导体发光元件沿A-A’线的剖视图。针对上述现有半导体发光元件的技术问题，本专利技术提出对第一金属电极扩展条末端附近的下方电流阻挡层的形状进行改进，即针对第一金属电极扩展条包括延伸段和端部的设计，位于部分所述延伸段下方的所述电流阻挡层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体发光元件，包括：/n第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及两者之间的活性层；/n电流阻挡层，包括条状部分，设置在所述第一导电型半导体层的局部表面上；/n第一金属电极，包括第一金属电极垫和从所述第一金属电极垫延伸出去的第一金属电极扩展条，第一金属电极扩展条位于所述的电流阻挡层的条状部分之上；/n其特征在于：第一金属电极扩展条包括延伸段和端部；位于部分所述延伸段下方的所述电流阻挡层的条状部分，沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，具有逐渐加宽的加宽部。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光元件，包括：
第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及两者之间的活性层；
电流阻挡层，包括条状部分，设置在所述第一导电型半导体层的局部表面上；
第一金属电极，包括第一金属电极垫和从所述第一金属电极垫延伸出去的第一金属电极扩展条，第一金属电极扩展条位于所述的电流阻挡层的条状部分之上；
其特征在于：第一金属电极扩展条包括延伸段和端部；位于部分所述延伸段下方的所述电流阻挡层的条状部分，沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，具有逐渐加宽的加宽部。


2.根据权利要求1所述的一种半导体发光元件，其特征在于：在第一金属电极扩展条的延伸段下方，所述的电流阻挡层的所述条状部分包括第一长度部分和第二长度部分，相较于第二长度部分所述第一长度部分与所述的第一金属电极垫的距离更小，第二长度部分为所述加宽部；第一长度部分的宽度与其正上方的第一金属电极扩展条延伸段的宽度之差为D1，第二长度部分最宽处的宽度与其正上方的部分第一金属电极扩展延伸段条的宽度之差为D2，D1小于D2，D1大于0微米，D2大于0微米。


3.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的电流阻挡层的所述条状部分的第一长度部分与其正上方的第一金属电极扩展条延伸段之间的宽度之差D1固定不变。


4.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的D1值至少为5微米，至多为20微米。


5.根据权利要求2或3所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的电流阻挡层的所述条状部分的第二长度部分与其正上方的部分第一金属电极扩展条延伸段之间的宽度之差D2，D2沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的方向逐渐增大或者先逐渐增大然后固定不变。


6.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的D2具有最大值，D2的最大值与D1之差为至少1微米。


7.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的第一金属电极扩展条的整段延伸段沿着逐渐远离所述第一金属电极垫的延伸方向，宽度维持固定不变至所述端部或者宽度先逐渐减小后固定不变至所述端部或者宽度逐渐减小至所述端部。


8.根据权利要求1或2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的第一金属电极扩展条包括一个直线延伸段和端部，其中所述的直线延伸段和所述端部直接连接。


9.根据权利要求1或2所述的半导体发光元件，其特征在于：所述的第一金属电极扩展条包括一个弧线延伸段和端部，其中所述的弧线延伸段和所述端部直接连接。


10.根据权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于：所述电流阻挡层的加宽部位于部分所述第一金属电极扩展条直线延伸段的下方。


11.根据权利要求9所述的半导体发光元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨人龙，张平，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35