发光二极管及制作方法技术

技术编号:31594216 阅读:13 留言:0更新日期:2021-12-25 11:42
本发明专利技术公开发光二极管,包括:半导体外延叠层,包含第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,具有相对的第一表面和第二表面;透光性电介质层,位于所述半导体外延叠层的第二表面侧,具有多个开口贯穿所述透光性电介质层,形成多个贯穿孔;欧姆接触层,填充所述透光性电介质层的贯穿孔;粘附层,位于所述透光性电介质层远离半导体外延叠层的一侧;金属反射层,位于所述粘附层远离半导体外延叠层的一侧;其特征在于:所述欧姆接触层和粘附层之间含有防金属扩散层,可防止欧姆接触层中的金属往所述粘附层扩散,防止发光二极管的电压升高,欧姆接触层填充透光性电介质层的贯穿孔,可防止键合层的孔洞产生,提升发光二极管的打线良率。的打线良率。的打线良率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管及制作方法


[0001]本专利技术涉及一种发光二极管,属于半导体光电子器件与


技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点,被认为是当前最具有潜力的光源之一。近年来,LED已在日常生活中得到广泛应用,例如照明、信号显示、背光源、车灯和大屏幕显示等领域,同时这些应用也对LED的亮度、发光效率提出了更高的要求。
[0003]现有的发光二极管包括水平类型和垂直类型。垂直类型的发光二极管通过把半导体外延叠层转移到其它的基板如硅、碳化硅或金属基板上,并移除原始外延生长的衬底的工艺获得,相较于水平类型,可以有效改善外延生长衬底带来的吸光、电流拥挤或散热性差的技术问题。衬底的转移一般采用键合工艺,键合主要通过金属

金属高温高压键合,即在半导体外延叠层一侧与基板之间形成金属键合层。半导体外延叠层的另一侧提供出光侧,出光侧配置有一打线电极提供电流的注入或流出,半导体外延叠层的下方的基板提供电流的流出或流入,由此形成电流垂直经过半导体外延叠层的发光二极管。
[0004]为了提高出光效率,通常会在金属键合层的一侧设计金属反射层与透光性电介质层形成ODR反射结构,将金属键合层一侧的出光反射至出光侧,提高出光效率。透光性电介质层开口制造欧姆接触层,粘附层在透光性电介质层和金属反射层之间,改善透光性电介质层和金属反射层粘附性较差的问题。
[0005]由于欧姆接触层和粘附层之间存在物质间的扩散,从而影响欧姆接触层与半导体外延叠层之间的欧姆接触,导致该芯片结构存在电压高的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决以上的问题,本专利技术通过在欧姆接触层和粘附层之间形成防金属扩散层,可阻挡欧姆接触层中的金属往所述粘附层扩散,从而可解决因欧姆接触层中的金属扩散至粘附层,影响欧姆接触层与半导体外延叠层的欧姆接触而引起的发光二极管的电压升高的问题。
[0007]为实现上述目的,本专利技术提供一种发光二极管,包括:半导体外延叠层,包含第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,具有相对的第一表面和第二表面,其中第一表面为出光面;透光性电介质层,位于所述半导体外延叠层的第二表面侧,具有多个开口贯穿所述透光性电介质层,形成多个贯穿孔;欧姆接触层,填充所述透光性电介质层的贯穿孔;粘附层,位于所述透光性电介质层远离半导体外延叠层的一侧;金属反射层,位于所述粘附层远离半导体外延叠层的一侧;其特征在于:所述欧姆接触层和粘附层之间含有防金属扩散层。
[0008]优选地,所述防金属扩散层位于所述透光性电介质层的贯穿孔内。
[0009]优选地,所述防金属扩散层填充所述透光性电介质层的贯穿孔并部分延伸至贯穿
孔之外。
[0010]优选地,所述欧姆接触层和粘附层含有相同的金属原子组成。
[0011]优选地,所述防金属扩散层中的金属原子的活动性低于欧姆接触层中的金属原子。
[0012]优选地,所述防金属扩散层为Pt,Ti,Ni,Cr中的一种或多种材料的组合。
[0013]优选地,所述透光性电介质层的厚度大于所述欧姆扩散层的厚度。
[0014]优选地,所述防金属扩散层的厚度为30nm~120nm。
[0015]优选地,所述欧姆接触层为导电金属化合物的一种或多种材料的组合,其中导电金属为Au、Ag或Al,另一材料至少包括Zn、Be、Ge、Ni。
[0016]优选地,所述透光性电介质层的厚度为100nm~500nm。
[0017]优选地,所述粘附层为为对透光性电介质层和金属反射层之间粘附好,透光率高的材料。
[0018]优选地,所述粘附层为IZO或者ITO。
[0019]优选地,所述粘附层的厚度为2~10nm。
[0020]优选地,所述透光性电介质层为单层或者多层结构,为氮化物、氧化物或氟化物中至少一种材料组成。
[0021]优选地,所述金属反射层具有70%以上的反射率。
[0022]优选地,所述金属反射层为Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一种的金属或者合金形成。
[0023]优选地,所述发光二极管的发光波长为红光或者红外光。
[0024]优选地,所述发光二极管还包括位于出光面上的第一电极和与金属层电连接的第二电极。
[0025]优选地,所述金属反射层下方还具有基板,所述基板为导电性基板,所述基板位于所述金属反射层和第二电极之间。
[0026]优选地,所述发光二极管的半导体外延叠层还包含多个凹部,所述多个凹部自第二表面侧开口并延伸穿过有源层至底部靠近第一表面侧。
[0027]本专利技术还提出一种照明装置,其特征在于:包含前述任一项所述的发光二极管。
[0028]本专利技术还提出一种发光二极管的制作方法,包含以下步骤:(1)提供一半导体外延叠层,包含第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,所述半导体外延叠层具有相对的第一表面和第二表面,其中第一表面为出光面;(2)在所述半导体外延叠层的第二表面侧形成透光性电介质层,在所述透光性电介质层上形成多个开口贯穿所述透光性电介质层,形成多个贯穿孔;(3)在所述透光性电介质层的贯穿孔内形成欧姆接触层,与所述第一导电类型半导体层接触;(4)在所述欧姆接触层上形成防金属扩散层;(5)在所述透光性电介质层远离半导体外延叠层的一侧形成粘附层;(6)在所述粘附层远离半导体外延叠层的一侧形成金属反射层。
[0029]优选地,所述发光二极管的制作方法还包含在所述出光面上形成第一电极和在所述金属反射层上形成第二电极。
[0030]优选地,所述防金属扩散层为Pt,Ti,Ni,Cr中的一种或多种材料的组合。
[0031]优选地,所述防金属扩散层的厚度为30nm~120nm。
[0032]有益效果通过本专利技术的结构和方法设计,可以实现如下技术效果:1,通过在欧姆接触层和粘附层之间加入防金属扩散层,可阻挡欧姆接触层中的金属往所述粘附层扩散,从而可解决因欧姆接触层中的金属扩散至粘附层,影响欧姆接触层与半导体外延叠层的欧姆接触而引起的发光二极管的电压升高的问题;2.欧姆接触层和防金属扩散层填充透光性介电层的贯穿孔,可保证金属反射层界面的平整度,提升发光二极管的发射率,从而提升发光二极管的出光效率;3.欧姆接触层和防金属扩散层填充透光性介电层的贯穿孔,可减少将半导体外延叠层键合至基板时孔洞的产生,提升发光二极管的打线良率。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0034]虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术,但本领域技术人员应当理解,并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之,旨在覆盖包含本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.发光二极管,包括:半导体外延叠层,包含第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层,具有相对的第一表面和第二表面,其中第一表面为出光面;透光性电介质层,位于所述半导体外延叠层的第二表面侧,具有多个开口贯穿所述透光性电介质层,形成多个贯穿孔;欧姆接触层,填充所述透光性电介质层的贯穿孔,与所述第一导电类型半导体层接触;粘附层,位于所述透光性电介质层远离半导体外延叠层的一侧;金属反射层,位于所述粘附层远离半导体外延叠层的一侧;其特征在于:所述欧姆接触层和粘附层之间含有防金属扩散层。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述防金属扩散层位于所述透光性电介质层的贯穿孔内。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述透光性电介质层填充所述透光性电介质层的贯穿孔并部分延伸至贯穿孔之外。4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述欧姆接触层和粘附层含有相同的金属原子。5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述防金属扩散层中的金属原子的活动性低于欧姆接触层中的金属原子。6.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述防金属扩散层为Pt,Ti,Ni,Cr中的一种或多种材料的组合。7.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述透光性电介质层的厚度大于所述欧姆扩散层的厚度。8.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述防金属扩散层的厚度为30nm~120nm。9.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述欧姆接触层为导电金属化合物的一种或多种材料的组合,其中导电金属为Au、Ag或Al,另一材料至少包括Zn、Be、Ge、Ni。10.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述透光性电介质层的厚度为100nm~500nm。11.根据权利要求1所述的发光二极管,...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾月华彭钰仁王笃祥
申请(专利权)人:天津三安光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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