发光半导体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及了一种发光半导体及其制备方法，该发光半导体包括：衬底以及沿靠近衬底方向顺序层叠于衬底上的发光结构、电流扩展层、电介质层和反射层，其特征在于，电介质层设有若干第一通孔以及围设一周的凹槽，若干第一通孔和凹槽均贯穿电介质层，凹槽沿封闭图形的边界周向延伸，凹槽将若干第一通孔围设在封闭图形的边界内，反射层的周缘落于凹槽内。本发明专利技术可以利用凹槽防止金属层在光刻胶周缘聚集，避免后续膜层覆盖后出现断裂；另外，凹槽能和第一通孔一样起到导通作用，并且不影响绝缘层整体的厚度，能让绝缘层保持最佳厚度，既不会影响亮度的提取，也不会影响电极导通。也不会影响电极导通。也不会影响电极导通。

【技术实现步骤摘要】
发光半导体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种发光半导体及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体发光器件，具有能耗低、寿命长、稳定性好、响应快、发光波长稳定等光电性能特点，目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有广泛的应用。其中垂直、倒装LED结构相对于传统的正装结构，具有良好的电流扩展性能和欧姆接触性能，更多的应用在大功率产品上。如何提高LED芯片的光效是产品一直研发的方向，传统的反射使用Ag反射，逐步提出使用全方向反射镜（ODR）提高反射率。全方向反射镜包括半导体层、绝缘层以及金属反射层，其亮度提升原理源于光的干涉，可以明显提升芯片的发光效率。
[0003]现有技术LED 芯片引入全方向反射结构提高芯片亮度，然而Ag的特性是容易团聚，造成Ag反射层在光刻胶的边缘易发生金属聚集，导致反射层膜层不完整，后续在Ag反射层上方依次镀膜覆盖，会出现膜层裂痕，导通电极；目前也有通过腐蚀绝缘层进而在靠近反射层一侧的绝缘层表面形成边缘倾斜空间区域，将Ag反射层的边缘覆盖于该倾斜面，以减轻金属聚集程度。由于绝缘层的厚度会影响亮度的提取，而以上方法腐蚀过程中会对绝缘层进行减薄，影响亮度的提取；若维持减薄后亮度，则需要增加绝缘层整体的厚度，然而绝缘层越厚，绝缘层上的通孔深度越深，后续再绝缘层上沉积金属时，会影响金属在通孔处的覆盖，造成通孔侧壁覆盖的金属断层，对电极导通造成影响。
[0004]鉴于此，本专利技术提供一种新的发光半导体及其制备方法以解决目前存在的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供一种发光半导体及其制备方法，能够在不改变绝缘层厚度的情况下，避免反射层在光刻胶周缘聚集，保证反射层的平整。
[0006]本专利技术提供了一种发光半导体，所述发光半导体包括：衬底以及沿靠近所述衬底方向顺序层叠于所述衬底上的发光结构、电流扩展层、电介质层和反射层，所述电介质层设有若干第一通孔以及围设一周的凹槽，若干所述第一通孔和所述凹槽均贯穿所述电介质层，所述凹槽沿封闭图形的边界周向延伸，所述凹槽将若干所述第一通孔围设在所述封闭图形的边界内，所述反射层的外周缘落于所述凹槽内。
[0007]优选的，所述凹槽和若干所述第一通孔占所述反射层面积的5%
‑
20%。
[0008]优选的，所述发光结构包括沿靠近所述衬底方向顺序层叠的N型层、有源层和P型层；所述发光半导体还包括开设于所述发光结构上的第二通孔，所述第二通孔依次贯通所述P型层和所述有源层并开设至所述N型层内部；所述电介质层以暴露出所述第二通孔底壁的形式覆盖所述第二通孔，所述第一通孔包括设置间隔围设于所述第二通孔的环形，所述反射层的内周缘落于所述第二通孔内。
[0009]优选的，所述发光半导体还包括夹设于所述电介质层和所述反射层之间的粘附层，所述粘附层采用氧化铟锡制备。
[0010]优选的，所述粘附层的周缘落于所述凹槽内，所述粘附层的厚度小于所述电介质的厚度，所述粘附层的厚度为5
‑
20
Å
。
[0011]优选的，所述发光半导体还包括层叠于所述反射层的阻挡层，所述阻挡层包覆所述电介质层以及所述反射层裸露部分。
[0012]本专利技术还提供了一种发光半导体的制备方法，包括：提供一衬底；在所述衬底的一侧形成发光结构，所述发光结构包括沿靠近所述衬底方向顺序层叠的N型层、有源层和P型层；在所述P型层远离所述衬底的一侧形成电流扩展层；在所述电流扩展层背离所述发光结构的一侧形成电介质层；图形化所述电介质层，在所述电介质层形成贯穿的凹槽和若干第一通孔，其中，所述凹槽沿封闭图形的边界周向延伸，所述凹槽将若干所述第一通孔围设在所述封闭图形的边界内；在所述电介质层背离所述电流扩展层一侧形成反射层，所述反射层的外周缘落入所述凹槽内。
[0013]优选的，所述在所述衬底的一侧形成发光结构之后，包括：刻蚀所述发光结构，在所述发光结构上形成第二通孔，所述第二通孔依次贯穿所述P型层和所述有源层，并开设至所述N型层内部；所述在所述电流扩展层背离所述发光结构的一侧形成电介质层中，所述电介质层以暴露出所述第二通孔底壁的形式覆盖所述第二通孔；所述图形化所述电介质层，包括：在所述第二通孔外围蚀刻出间隔围设的环形的所述第一通孔；在所述电介质层背离所述电流扩展层一侧形成反射层中，所述反射层的内周缘落于环形的所述第一通孔内。
[0014]优选的，所述在所述电介质层背离所述电流扩展层一侧形成反射层之前，包括：在所述电介质层形成粘附层，所述粘附层的周缘落于所述凹槽内，所述粘附层采用氧化铟锡制得，所述粘附层的厚度小于所述电介质层的厚度，所述粘附层夹设于所述反射层和所述电介质层之间。
[0015]优选的，所述在所述电介质层背离所述电流扩展层一侧形成反射层之后，包括：在所述反射层上沉积阻挡层，以使得所述阻挡层包覆所述电介质层以及所述反射层裸露部分。
[0016]本专利技术的有益效果在提供了一种发光半导体及其制备方法，该发光半导体通过在绝缘层设置贯通的若干第一通孔以及凹槽，凹槽沿封闭图形的边界周向延伸并将若干第一通孔全部围设在该封闭图形的边界内部，在绝缘层上形成反射层时，将光刻胶的边缘恰好沿凹槽设置，以使得形成的反射层周缘落入凹槽内。首先，凹槽能和第一通孔一样起到导通作用，且不影响绝缘层厚度，能让绝缘层保持最佳厚度，这样，既不会影响亮度的提取，也不会影响电极导通，最重要的是，利用凹槽可以避免金属层在光刻胶周缘聚集，避免后续膜层覆盖后出现断裂。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例衬底和发光结构的截面结构示意图；图2为在图1实施例基础上在发光结构开设第二通孔的截面结构示意图；图3为在图2实施例基础上堆叠电流扩展层的截面结构示意图；图4为在图3实施例基础上堆叠电介质层的截面结构示意图；图5为在图4实施例结构的俯视图；图6为在图4实施例的电介质层上涂覆光刻胶后的截面结构示意图；图7为在图6经过沉积反射层并去除光刻胶后的截面结构示意图；图8为在图7实施例结构的俯视图；图9为在图7实施例的反射层上堆叠阻挡层后的截面结构示意图；图10为在图9实施例基础上形成第一绝缘层后的截面结构示意图；图11为在图8实施例基础上形成金属层后的截面结构示意图；图12为在图8实施例基础上形成第二绝缘层后的截面结构示意图；图13为在本专利技术实施例的发光半导体的截面结构示意图；附图中各标号的含义为：100
‑
发光半导体；1
‑
衬底；2
‑
发光结构；21
‑
N型层；22
‑
有源层；23
‑
P型层；24
‑
第二通孔；241
‑
第二通孔侧壁；242
‑
第二通孔底壁；3
‑
电流扩展层；4
‑
电介质层；41
‑
第一通孔；a...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光半导体，所述发光半导体包括：衬底以及沿靠近所述衬底方向顺序层叠于所述衬底上的发光结构、电流扩展层、电介质层和反射层，其特征在于，所述电介质层设有若干第一通孔以及围设一周的凹槽，若干所述第一通孔和所述凹槽均贯穿所述电介质层，所述凹槽沿封闭图形的边界周向延伸，所述凹槽将若干所述第一通孔围设在所述封闭图形的边界内，所述反射层的外周缘落于所述凹槽内。2.如权利要求1所述的发光半导体，其特征在于，所述凹槽和若干所述第一通孔占所述反射层面积的5%
‑
20%。3.如权利要求1所述的发光半导体，其特征在于，所述发光结构包括沿靠近所述衬底方向顺序层叠的N型层、有源层和P型层；所述发光半导体还包括开设于所述发光结构上的第二通孔，所述第二通孔依次贯通所述P型层和所述有源层并开设至所述N型层内部；所述电介质层以暴露出所述第二通孔底壁的形式覆盖所述第二通孔，所述第一通孔包括设置间隔围设于所述第二通孔的环形，所述反射层的内周缘落于所述第二通孔内。4.如权利要求1所述的发光半导体，其特征在于，所述发光半导体还包括夹设于所述电介质层和所述反射层之间的粘附层，所述粘附层采用氧化铟锡制备。5.如权利要求4所述的发光半导体，其特征在于，所述粘附层的周缘落于所述凹槽内，所述粘附层的厚度小于所述电介质层的厚度，所述粘附层的厚度为5
‑
20
Å
。6.如权利要求1所述的发光半导体，其特征在于，所述发光半导体还包括层叠于所述反射层的阻挡层，所述阻挡层包覆所述电介质层以及所述反射层裸露部分。7.一种发光半导体的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底；在所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓丽，李惠芸，刘芳，孙雷蒙，杨丹，
申请(专利权)人：华引芯武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：