一种发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管及其制备方法，该发光二极管依次包括：基板、第一反射层、第一绝缘层、金属阻挡层、第二反射层以及外延层，外延层中的有源层形成发光区，金属阻挡层包括第一部分及第二部分，第一部分位于形成发光二极管的外延层的发光区的下方，第二部分位于形成发光二极管的电极的电极区的下方。在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第一部分的至少部分边缘线位于发光区的边缘线的内侧，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于发光区的边缘线的外侧。本发明专利技术能够解决金属阻挡层对于光的吸收、遮挡问题，还能防止在后期形成电极时，刻蚀液超出金属阻挡层的阻挡范围向底层渗漏，有利于器件的可靠性。有利于器件的可靠性。有利于器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，具体涉及一种发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，GaN基LED的结构划分为正装结构、倒装结构和垂直结构。由于正装结构的LED的P、N电极位于同一侧，电流需要横向流过n
‑
GaN层，导致电流拥挤，局部发热量高，限制了驱动电流，散热较为困难。倒装结构能够在一定程度上改善散热效果，但是GaN基倒装结构仍然为横向结构，电流拥挤现象还是存在，仍然限制了驱动电流的进一步提升。相比于传统的GaN基LED正装和倒装结构，垂直结构的LED芯片散热性好，能够承载大电流，且发光强度高，被广泛应用于通用照明、景观照明、特种照明等领域。
[0003]现有GaN基LED垂直结构芯片的P
‑
GaN层的欧姆接触部分一般设置有Ag反射层，该Ag反射层用于将外延层发出的光反射至出光面，提高反射效率。现有技术中，由于Ag易于扩散，一般在Ag反射层的下方还设置有阻挡层以防止Ag的扩散，但是该阻挡层的设置会遮挡垂直结构芯片下层N
‑
电极的反射出光，进而影响LED芯片的出光效率。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中至少一个技术问题，本专利技术提供一种发光二极管及其制备方法，不仅能够解决金属阻挡层对于光的吸收、遮挡问题，还能防止在后期形成电极时，刻蚀液超出金属阻挡层的阻挡范围向底层渗漏，对器件造成损坏，有利于器件的可靠性。
[0005]本专利技术所采用的技术方案具体如下：/>[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种发光二极管，包括：
[0007]基板，具有相对设置的第一表面和第二表面；
[0008]第一反射层，设置于基板的上方；
[0009]第一绝缘层，设置于部分第一反射层的上方；
[0010]金属阻挡层，设置于部分第一绝缘层的上方，且金属阻挡层包括第一部分及第二部分，第一部分位于形成发光二极管外延层的发光区的下方，第二部分位于形成发光二极管的电极的电极区的下方，第一部分与第二部分形成连续结构；
[0011]第二反射层，设置于金属阻挡层的第一部分的部分表面上，且由金属阻挡层的第一部分包覆；
[0012]外延层，位于第二反射层及除第二反射层之外的金属阻挡层的第一部分的上方，外延层依次包括第二半导体层、有源层和第一半导体层，第一反射层贯穿第二半导体层、有源层和部分第一半导体层，并与第一半导体层形成电性连接；有源层形成发光二极管的发光区；
[0013]其中，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第一部分的至少部分边缘线位于发光区的边缘线的内侧，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于发光区的边缘线的外侧。
[0014]可选地，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于电极
区的边缘线的外侧。
[0015]可选地，金属阻挡层的第二部分的边缘线与电极区的边缘线之间的距离介于3～15μm。
[0016]可选地，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第一部分的边缘线位于第二反射层的边缘线的外侧。
[0017]可选地，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第一部分的边缘线距离第二反射层的边缘线的距离介于2～4μm。
[0018]可选地，金属阻挡层的第一部分在除包覆第二反射层之外的区域上形成有凹槽，凹槽贯穿金属阻挡层，且至少部分第一反射层设置于凹槽的正下方。
[0019]可选地，凹槽设置于金属阻挡层的第一部分的边缘区域。
[0020]可选地，凹槽设置于金属阻挡层的第一部分的边缘位置，且凹槽形成为多个独立的凹槽。
[0021]可选地，多个凹槽均匀分布于金属阻挡层的第一部分的边缘位置。
[0022]可选地，第一反射层包括第一部分和第二部分，第一反射层的第一部分与第一半导体层形成电性接触，第一反射层的第二部分设置于凹槽的正下方。
[0023]可选地，金属阻挡层的材料包括Ti、Pt、Au或Cr中的一种或至少两种组成的合金，基板与第一反射层之间设置有金属键合层。
[0024]可选地，还包括：第二绝缘层，第二绝缘层设置于第二反射层的上方，并且第二绝缘层内嵌有透明导电层，透明导电层与第二反射层连接。根据本专利技术的另一个方面，提供一种发光二极管的制备方法，包括：
[0025]提供一生长衬底，在生长衬底上形成外延层，外延层依次包括第一半导体层、有源层和第二半导体层，有源层形成发光二极管的发光区；
[0026]在外延层中形成电极孔，电极孔贯穿第二半导体层、有源层和部分第一半导体层；
[0027]在部分第二半导体层的上方形成第二反射层；
[0028]在第二反射层以及部分第二半导体层的上方形成金属阻挡层，并且金属阻挡层的第一部分对应于发光二极管外延层的发光区，金属阻挡层的第二部分对应于发光二极管电极的电极区，第一部分与第二部分形成连续结构，并且，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层第一部分的至少部分边缘线位于发光区边缘线的内侧，金属阻挡层第二部分的边缘线位于发光区边缘线的外侧；
[0029]形成第一绝缘层，第一绝缘层形成于金属阻挡层的上方及电极孔的侧壁上；
[0030]形成第一反射层，至少部分第一反射层形成于第一绝缘层的上方，第一反射层覆盖电极孔侧壁的第一绝缘层以及电极孔的底部，与第一半导体层形成电性连接；
[0031]提供基板，将上述步骤形成的结构形成至基板的第一表面，并去除生长衬底。
[0032]可选地，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于电极区边缘线的外侧。
[0033]可选地，金属阻挡层的第二部分的边缘线与电极区的边缘线之间的距离介于3～15μm。
[0034]与现有技术相比，本专利技术所述的发光二极管及其制备方法至少具备如下有益效果：
[0035]本专利技术的发光二极管的金属阻挡层包括第一部分及第二部分，金属阻挡层包括第一部分及第二部分，第一部分位于形成发光二极管的外延层的发光区的下方，第二部分位于形成发光二极管的电极的电极区的下方，第一部分与第二部分形成连续结构；其中，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于发光区的边缘线的外侧，金属阻挡层的第一部分的至少部分边缘线位于发光区的边缘线的内侧，使得发光区的投影面积大于金属阻挡层的投影面积，发光区的投影面积大于金属阻挡层的投影面积的部分由于没有金属阻挡层的遮挡，而能够透过外延层向下发射的光，也能够通过由下方电极或第一反射层反射至出光面的光，避免金属阻挡层对于光的吸收及遮挡。
[0036]进一步地，在基板的第一表面的投影中，金属阻挡层的第二部分的边缘线位于电极区的边缘线的外侧，金属阻挡层的第二部分的边缘线与电极区的边缘线之间的距离介于3～15μm，位于电极区外侧的金属阻挡层能够在电极区发生过刻蚀时有效的阻挡刻蚀液，防止刻蚀液会向底层渗漏，有利于器件的可靠性。
[0037]进一步地，金属阻挡层的第一部分在除包覆第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，包括：基板，具有相对设置的第一表面和第二表面；第一反射层，设置于所述基板的上方；第一绝缘层，设置于部分所述第一反射层的上方；金属阻挡层，设置于部分所述第一绝缘层的上方，且所述金属阻挡层包括第一部分及第二部分，所述第一部分位于形成所述发光二极管的外延层的发光区的下方，所述第二部分位于形成所述发光二极管的电极的电极区的下方，所述第一部分与所述第二部分形成连续结构；第二反射层，设置于所述金属阻挡层的第一部分的部分表面上，且由所述金属阻挡层的第一部分包覆；外延层，位于所述第二反射层及除所述第二反射层之外的所述金属阻挡层的第一部分的上方，所述外延层依次包括第二半导体层、有源层和第一半导体层，所述第一反射层贯穿所述第二半导体层、有源层和部分第一半导体层，并与所述第一半导体层形成电性连接；所述有源层形成所述发光二极管的发光区；其中，在所述基板的第一表面的投影中，所述金属阻挡层的第一部分的至少部分边缘线位于所述发光区的边缘线的内侧，所述金属阻挡层的第二部分的边缘线位于所述发光区的边缘线的外侧。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，在所述基板的第一表面的投影中，所述金属阻挡层的第二部分的边缘线位于所述电极区的边缘线的外侧。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述金属阻挡层的第二部分的边缘线与所述电极区的边缘线之间的距离介于3～15μm。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，在所述基板的第一表面的投影中，所述金属阻挡层的第一部分的边缘线位于所述第二反射层的边缘线的外侧。5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，在所述基板的第一表面的投影中，所述金属阻挡层的第一部分的边缘线距离所述第二反射层的边缘线的距离介于2～4μm。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述金属阻挡层的第一部分在除包覆所述第二反射层之外的区域上形成有凹槽，所述凹槽贯穿所述金属阻挡层，且至少部分所述第一反射层设置于所述凹槽的正下方。7.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽设置于所述金属阻挡层的第一部分的边缘区域。8.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述凹槽设置于所述金属阻挡层的第一部分的边缘位置，且所述凹槽形成为多个独立的凹槽。9.根据权利要求7所述的发光二极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡琳榕，杨力勋，
申请(专利权)人：厦门市三安光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：