一种发光二极管制造技术

本实用新型专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种发光二极管，包括：基板、第一半导体层、有源层、第二半导体层、第一电极、第二电极；其特征在于：所述第一电极和/或第二电极的表面覆盖有金刚石膜，且所述金刚石膜分别在第一电极和第二电极顶面具有第一开口和第二开口，裸露出第一电极和/或第二电极的顶面中间部分。本实用新型专利技术在第一电极和/或第二电极表面覆盖金刚石膜，由于金刚石的化学性质稳定且具有良好的导热性，可有效隔离第一电极/第二电极的各金属层受外界水汽、卤素的影响，同时针对发光二极管使用过程中产生的热量，金刚石可以快速散热，从而改善电极的金属迁移异常。从而改善电极的金属迁移异常。从而改善电极的金属迁移异常。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管


[0001]本技术属于半导体领域，尤其涉及一种发光二极管。

技术介绍

[0002]目前LED芯片常见的电极金属材料包括Gr、Al、Ti、Pt、Au等，金属电极在下游的封装过程中会受到水汽、卤素及温度的影响，导致电极中的金属出现金属迁移异常，影响芯片的使用寿命。
[0003]芯片在外加电场以及水汽、卤素引入的情况下，当水汽渗入到芯片表面，金属元素可被电解形成离子态，此时如果施加正向电压，P电极电解出的金属离子会沿着电场方向迁移；若施加逆向电压，N电极电解出的金属离子会沿着电场方向迁移，并且，在封装体内存在卤素电子的条件下，卤素电子易与金属离子结合，将加速金属的迁移，使得电极出现金属迁移异常。

技术实现思路

[0004]本技术公开了一种发光二极管，包括：基板；第一半导体层，位于所述基板上；第二半导体层，位于所述第一半导体层上；有源层，位于所述第一半导体层和第二半导体层之间；第一电极，位于所述第一半导体层上，并与所述第一半导体层电性连接；第二电极，位于所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电性连接；其特征在于：所述第一电极和/或第二电极的表面覆盖有金刚石膜，且所述金刚石膜分别在第一电极和第二电极顶面具有第一开口和第二开口，裸露出第一电极和/或第二电极的顶面中间部分。
[0005]优选的，所述金刚石膜表面覆盖绝缘层，所述绝缘层延伸至第二半导体层和第一半导体层的顶面。
[0006]优选的，所述绝缘层延伸至部分第一半导体层、有源层和第二半导体层的侧面。
[0007]优选的，所述金刚石膜的厚度为50
‑
400A。
[0008]优选的，还包括电流扩展层，所述电流扩展层位于第二半导体层和第二电极之间。
[0009]优选的，所述电流扩展层具有第三开口，所述第二电极的底部位于第三开口内。
[0010]优选的，还包括第二电流阻挡层，所述第二电流阻挡层位于第二半导体层和电流扩展层之间，并且与第二电极位置上下对应。
[0011]优选的，还包括第一电流阻挡层，所述第一电流阻挡层位于第一半导体层和第一电极之间。
[0012]优选的，所述电流扩展层选自氧化铟锡层、氧化锌层、石墨烯层、氧化镉锡层、氧化铟层、氧化锑锡层氧化锌锡层中的一种或者至少两种的组合。
[0013]优选的，所述第一电流阻挡层和第二电流阻挡层均选自二氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、三氧化二铝层中的一种或者至少两种的组合。
[0014]本技术在第一电极和/或第二电极表面覆盖金刚石膜，由于金刚石的化学性质稳定且具有良好的导热性，可有效隔离第一电极/第二电极的各金属层受外界水汽、卤素
的影响，同时针对发光二极管使用过程中产生的热量，金刚石可以快速散热，从而改善电极的金属迁移异常。
附图说明
[0015]图1为本技术之发光二极管之剖视结构示意图。
具体实施方式
[0016]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0017]本技术公开了一种发光二极管，包括：基板10；第一半导体层20，位于基板10上；第二半导体层40，位于第一半导体层20上；有源层30，位于第一半导体层20和第二半导体层40之间；第一电极N，与第一半导体层20电性连接；第二电极P，与第二半导体层40电性连接。
[0018]基板10具有相对的第一表面101和第二表面102，并且具有足够厚的厚度用于支撑位于其上的层以及结构，基板10可以由导电材料或者绝缘材料制成，其制作材料可以选自蓝宝石、碳化硅或者氮化硅等晶格常数接近于氮化物半导体的任意一种材料。为了提高基板10的出光效率，还可以对其进行图形化处理，在其第一表面101形成一系列凸起结构103。
[0019]在基板10和第一半导体层20之间可以预先生长缓冲层11，以减小基板10和第一半导体层20两者之间的晶格失配，因此缓冲层11的晶格常数介于基板10和第一半导体层20之间，可以由包括AlpInqGa1
‑
p
‑
qN的材料制成，其中0≤p≤1，0≤q≤1，具体可以为AlN层、GaN层、AlGaN层、AlInGaN层、InN层和InGaN层。缓冲层11的形成方式可以为MOCVD法或者PVD法。
[0020]第一半导体层20，本专利技术定义缓冲层11和有源层30之间的半导体层均为第一半导体层20，目的是提供电子。第一半导体层20中掺入n型杂质提供电子，n型杂质例如Si，但不限于Si。
[0021]第一半导体层20和有源层30之间可以生长应力释放层21，以释放第一半导体层20生长过程中产生的应力，还可以调节V型坑的大小，提高发光亮度。应力释放层21可以是超晶格结构，例如由InGaN和GaN交替层叠形成的超晶格结构，也可以是单层结构。
[0022]本专利技术定义有源层30和第二电极P之间的半导体层均为第二半导体层40，目的是提供空穴。第二半导体层40中掺入p型杂质提供电子，p型杂质例如Mg，但不限于Mg。
[0023]第二半导体层40和第二电极P之间还包括电流扩展层50，促进电流的扩展。在另一实施例中，在第一半导体层20和第一电极N之间也可以包括电流扩展层，促进电流扩展。电流扩展层50具有第三开口，第二电极P的底部插入第三开口内，可以增加第二电极P的附着牢固性，防止掉电极。电流扩展层50选自氧化铟锡层、氧化锌层、石墨烯层、氧化镉锡层、氧化铟层、氧化锑锡层氧化锌锡层中的一种或者至少两种的组合。本实施例电流扩展层50优选氧化铟锡。电流扩展层50可以促进电流扩展，增加发光均匀性。
[0024]第二半导体层40和电流扩展层50之间还包括第二电流阻挡层62，第二电流阻挡层62位于第二半导体层40和电流扩展层50之间，并且与第二电极P位置上下对应。本实施例中第二电流阻挡层62的宽度大于第二电极P的宽度。
[0025]在另一实施例中，在第一半导体层20和第一电极N之间还包括第一电流阻挡层61。第一电流阻挡层61的宽度小于第一电极N的宽度，在其一实施例中，第一电极N包裹第一电流阻挡层61，第一电极N的外周部分与第一半导体层20接触。
[0026]当第一半导体层20和第一电极N之间具有电流扩展层50时，第一电流阻挡层61位于第一半导体层20和电流扩展层50之间。此时，第一电流阻挡层61的宽度可以小于或者大于第一电极N的宽度，第一电极N与电流扩展层50接触，第一电极N通过电流扩展层50与第一半导体层20导通。
[0027]第一电流阻挡层61和第二电流阻挡层62均选自二氧化硅、氮化硅、碳化硅、三氧化二铝中的一种或者至少两种的组合。优选二氧化硅。电流阻挡层61、62可以阻挡电极P、N下方的电流拥挤，促进电流扩展。
[0028]第一电极N和/或第二电极P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，包括：基板；第一半导体层，位于所述基板上；第二半导体层，位于所述第一半导体层上；有源层，位于所述第一半导体层和第二半导体层之间；第一电极，位于所述第一半导体层上，并与所述第一半导体层电性连接；第二电极，位于所述第二半导体层上，并与所述第二半导体层电性连接；其特征在于：所述第一电极和/或第二电极的表面覆盖有金刚石膜，且所述金刚石膜分别在第一电极和第二电极顶面具有第一开口和第二开口，裸露出第一电极和/或第二电极的顶面中间部分。2.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于，所述金刚石膜表面覆盖绝缘层，所述绝缘层延伸至第二半导体层和第一半导体层的顶面。3.根据权利要求2所述的一种发光二极管，其特征在于，所述绝缘层延伸至部分第一半导体层、有源层和第二半导体层的侧面。4.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于，所述金刚石膜的厚度为50
‑
400A。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡家豪，汪琴，周立，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：