发光二极管制造技术

本申请公开的发光二极管包括：半导体叠层，包括依次堆叠的第一半导体层、第二半导体层以及位于两者之间的有源层；第一电极和第二电极，分别形成于所述第一半导体层或所述第二半导体层上，所述第一电极和第二电极具有与所述第一半导体层或所述第二半导体层接触的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面之间的侧面；绝缘层，包括形成于所述第一电极或第二电极的所述第二表面和所述侧面上，所述绝缘层具有多个裸露出所述第一电极或第二电极部分所述第二表面的第一开口；保护电极，通过所述第一开口与所述第一电极或第二电极的所述第二表面接触，并覆盖形成于所述第一电极或第二电极所述侧面的所述绝缘层上。侧面的所述绝缘层上。侧面的所述绝缘层上。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种发光二极管。

技术介绍

[0002]发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED发光二极管具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势，被广泛应用于照明、可见光通信及发光显示等场景。
[0003]在发光二极管结构中，一般以二氧化硅（SiO2）作为表面绝缘层，但绝缘层不具有很高的致密性，且在金属上的黏附性较差。在应用过程中会有水汽、电解质侵入，长期会导致绝缘层在电极上发生脱落，造成对金属电极覆盖的恶化，进一步金属原子失去绝缘层的阻挡保护效果，在电场作用下极易发生迁移，其迁移方向为P电极迁移至N电极，即与电场方向一致，如图1所示为常见的金属迁移现象，金属电极中较为活泼的Cr、Al甚至比重最多的Au都会发生迁移。迁移持续发生极易导致量子阱边缘发生漏电甚至造成发光二极管短路，进一步Cr、Al迁移的加剧导致电极脱落。因此，如何防止绝缘层从电极上脱落极为重要。

技术实现思路

[0004]根据本申请公开的一实施例的发光二极管包括：半导体叠层，包括依次堆叠的第一半导体层、第二半导体层以及位于两者之间的有源层；第一电极和第二电极，分别形成于所述第一半导体层或所述第二半导体层上，所述第一电极和第二电极具有与所述第一半导体层或所述第二半导体层接触的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面之间的侧面；绝缘层，包括形成于所述第一电极或第二电极的所述第二表面和所述侧面上，所述绝缘层具有多个裸露出所述第一电极或第二电极部分所述第二表面的第一开口；保护电极，通过所述第一开口与所述第一电极或第二电极的所述第二表面接触，并覆盖形成于所述第一电极或第二电极所述侧面的所述绝缘层上。
附图说明
[0005]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0006]图1为现有产品SEM图；图2为本专利技术中发光二极管一实施例的剖面示意图；图3为图2局部A放大示意图；图4为本专利技术中发光二极管另一实施例的剖面示意图；图5为本专利技术中发光二极管另一实施例的剖面示意图。
[0007]附图标记：
110 衬底；120 半导体叠层；121第一半导体层；122 有源层；123 第二半导体层；130 电流扩展层；141 第一电极；142 第二电极；141a、142a 第一金属层；141b、142b 第二金属层；141c、142c 第三金属层；141d、142d 第四金属层；150 绝缘层；160 保护电极；161 第一层；162 第二层；160a 第一部分；160b 第二部分；OP1 第一开口；S1 第一表面；S2 第二表面；S3侧面。
具体实施方式
[0008]请参阅图2，图2为本专利技术中发光二极管一实施例的剖面示意图。本专利技术的一实施例提出一种发光二极管，可包括衬底110、半导体叠层120、电流扩展层130、第一电极141、第二电极142、绝缘层150以及保护电极160。
[0009]半导体叠层120包括沿堆叠方向依序堆叠于衬底110上的第一半导体层121、有源层122（或称发光层122、活性层122）和第二半导体层123。
[0010]衬底110可以是绝缘衬底，优选可以是透明材料或者半透明材料或者非透明材料所制成。在图示实施例中，衬底110为蓝宝石（Al2O3）衬底。在一些实施例中，衬底110可以是图形化的蓝宝石衬底，但不限于此。衬底110亦可以是导电或者半导体材料所制成的。例如，衬底110可以是碳化硅（SiC）、硅（Si）、镁铝氧化物（MgAl2O4）、氧化镁（MgO）、锂铝氧化物（LiAlO2）、铝镓氧化物（LiGaO2）及氮化镓（GaN）中的至少一种。在一些实施例中，衬底110可以减薄或者移除，形成薄膜型LED发光二极管。
[0011]在一些实施例中，衬底110的上表面可以具有图形化结构（图中未示出），该图形化结构可以提高构成半导体叠层120的外部光提取效率和结晶度。可选择地，衬底110的上表面图形化结构可以形成为各种形状，例如平台、圆锥、三角锥、六角锥、类圆锥、类三角锥或类六角锥等。另外，衬底110的上表面之图形化结构可以选择性地形成在各个区域处或者可以省略。该图形化结构的材料可以与衬底110的材料相同，也可以和衬底110的材料不同。例如，图形化结构的材料选择折射率低于所述衬底110的材料更有利于取光，可以为SiO2等。
[0012]进一步说明的是，本说明书中上述上、下位置上以衬底110的位置设定为界限。假定靠近衬底110的方向为下，远离衬底110的方向为上。本说明书中的上下位置设定仅限于说明图示实施例中各部件的位置关系，不代表指示或暗示其必须具有特定的方位。
[0013]半导体叠层120可通过有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、分子束外延(MBE)、氢化物气相沉积法(HVPE)、物理气相沉积法或离子电镀方法等方式形成于衬底110上。具体地，衬底110具有相对的上表面和下表面，半导体叠层120形成于衬底110的上表面。其中，第一半导体层121可以从衬底110的上表面生长，有源层122和第二半导体层123依序堆叠地生长于第一半导体层121的上表面。在另一些实施例中，半导体叠层120也可以是通过结合层形成于该衬底110上，该结合层优先为透光性材料。
[0014]半导体叠层120可提供特定中心发射波长的光，例如蓝光、绿光或者红光或者紫光或者紫外光。本图示实施例中以半导体叠层120提供蓝光为例进行说明。在图示实施例中，半导体叠层120中第一半导体层121为N型半导体层，在电源作用下可以向有源层122提供电子。在一些实施例中，第一半导体层121中N型半导体层包括N型掺杂的氮化物层。N型掺杂的氮化物层可包括一个或多个IV族元素的N型杂质。N型杂质可以是Si、Ge、Sn中的一种或其组合。
[0015]在一些实施例中，有源层122可以是由量子阱层与量子势垒层交替地堆叠的多量子阱(multiple quantum wells，简称：MQWs)结构。有源层122可以是单量子阱结构，或者是多量子阱结构。量子势垒层可为GaN层或AlGaN层。在一些实施例中，有源层122可包括GaN/AlGaN、InAlGaN/InAlGaN或InGaN/AlGaN的多量子阱结构。为了提高有源层122的发光效率，可通过在有源层122中改变量子阱的深度、成对的量子阱和量子势垒的层数、厚度和/或其它特征来实现。
[0016]半导体叠层120中第二半导体层123为P型半导体层，在电源作用下可以向有源层122提供空穴。在一些实施例中，第二半导体层123中P型半导体层包括P型掺杂的氮化物层。P型掺杂的氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，包括：半导体叠层，包括依次堆叠的第一半导体层、第二半导体层以及位于两者之间的有源层；第一电极和第二电极，分别形成于所述第一半导体层或所述第二半导体层上，所述第一电极和第二电极具有与所述第一半导体层或所述第二半导体层接触的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面之间的侧面；绝缘层，包括形成于所述第一电极或第二电极的所述第二表面和所述侧面上，所述绝缘层具有多个裸露出所述第一电极或第二电极部分所述第二表面的第一开口；保护电极，通过所述第一开口与所述第一电极或第二电极的所述第二表面接触，并覆盖形成于所述第一电极或第二电极所述侧面的所述绝缘层上。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述保护电极包括第一部分和第二部分，所述第一部分通过所述第一开口与所述第一电极或第二电极接触并延伸覆盖于所述绝缘层上，所述第二部分覆盖形成于所述第一电极或第二电极的所述侧面的所述绝缘层上。3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述保护电极包括第一层和第二层，所述第一层至少填充于所述第一开口与所述第一电极或第二电极接触，所述第二层形...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宏伟，马全扬，王绘凝，林雅雯，张平，林素慧，杨人龙，张中英，
申请(专利权)人：厦门三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：