一种发光二极管及发光装置制造方法及图纸

本申请提供一种发光二极管及发光装置，发光二极管的电极结构形成在外延结构的第一表面侧，该第一表面为出光面。电极结构包括位于外延结构的第一表面上方的第一部分，以及沿所述第三方向自第一部分延伸至外延结构的第二部分，其中，在第三方向上，第二部分高于第一表面，使得第一部分与第一表面之间具有一空隙，即，电极结构中仅第二部分与外延结构接触，第一部分并不覆盖外延结构。第一部分在第一表面上的第一投影面积大于第二部分在第一表面上的第二投影面积，例如电极结构可以形成为在第三方向上的投影呈“T”型的结构。这样就减少了电极的覆盖面积，减少了对外延结构发光的光的阻挡及吸收，能够增加发光二极管的出光效率。能够增加发光二极管的出光效率。能够增加发光二极管的出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管及发光装置


[0001]本专利技术涉及半导体器件及装置
，特别涉及一种发光二极管及发光装置。

技术介绍

[0002]LED芯片的出光效率是其制造加工过程中需要考虑的至关重要的参数，在LED芯片的加工过程中可以通过优化芯片结构提高LED外量子效率以提高其光取出率。目前通常通过提高亮度和降低电压来实现。在芯片结构中，电极的作用是增加芯片的电流扩展，同时保证封装工序打线不掉电极，因此电极通常还包括扩展条。但是电极均是金属结构，其不透光，还会吸光，会阻挡光的输出，降低LED芯片的光取出率。
[0003]目前，芯片电极及其扩展条的纵向切面形状通常为规则形状，例如矩形、梯形等。这种形状的电极会覆盖一定面积的芯片，影响芯片出光。另外，为了增加电流的扩展，将电极扩展条做宽，会直接影响芯片的亮度，降低芯片的外量子效率；如果把电极做细，能够提升芯片亮度，但是电极阻值升高，导致芯片电压升高，还会影响芯片的可靠性，减短芯片寿命。
[0004]鉴于以上所述，提供一种能够有效提高LED芯片的出光效率的方案实属必要。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中LED芯片存在的上述缺陷，本专利技术提供一种发光二极管及发光装置，以解决上述一个或多个问题。
[0006]本专利技术的一实施例，提供一种发光二极管，其包括：
[0007]外延结构，具有在相交的第一方向和第二方向延伸形成的相对设置的第一表面和第二表面，并且所述外延结构包括沿第三方向自下而上依次堆叠的第一导电类型的半导体层、有源层及第二导电类型的半导体层，所述第三方向与所述第一方向和第二方向限定的平面相交；
[0008]电极结构，包括第一电极和第二电极，其中所述第一电极与所述第一导电类型的半导体层电连接，所述第二电极与所述第二导电类型的半导体层电连接，所述电极结构包括位于所述外延结构的第一表面上方的第一部分，以及沿所述第三方向自所述第一部分延伸至所述外延结构的第二部分，其中，在第三方向上，所述第二部分高于所述第一表面，使得所述第一部分与所述第一表面之间具有一空隙。
[0009]可选地，所述第一部分在所述第一表面上的第一投影面积大于所述第二部分在所述第一表面上的第二投影面积。
[0010]可选地，所述第二部分形成为柱状结构，所述电极结构在所述第三方向上的投影呈“T”型结构。
[0011]可选地，所述第二部分形成为椎台状结构。
[0012]可选地，所述电极结构还包括扩展条，所述扩展条同样包括所述第一部分及所述第二部分。
[0013]可选地，所述第二投影面积与所述第一投影面积的比介于50％～90％。
[0014]可选地，所述电极结构在所述第三方向上的厚度介于
[0015]可选地，所述发光二极管还包括衬底，所述外延结构形成在所述衬底上，所述外延结构的第二表面形成在所述衬底上，所述第一表面为出光面。
[0016]可选地，所述第一导电类型的半导体层和所述第二导电类型的半导体层与所述电极结构之间还形成有接触电极。
[0017]根据本专利技术的另一实施例，提供一种发光装置，其包括电路基板以及位于所述电路基板上的发光二极管，所述发光二极管为本专利技术提供的发光二极管。
[0018]如上所述，本申请的发光二极管及发光装置，具有以下有益效果：
[0019]本申请的发光二极管中，电极结构形成在外延结构的第一表面侧，该第一表面为出光面。电极结构包括位于外延结构的第一表面上方的第一部分，以及沿所述第三方向自第一部分延伸至外延结构的第二部分，其中，在第三方向上，第二部分高于第一表面，使得第一部分与第一表面之间具有一空隙，即，电极结构中仅第二部分与外延结构接触，第一部分并不覆盖外延结构，这样就减少了电极的覆盖面积，减少了对外延结构发光的光的阻挡及吸收，能够增加发光二极管的出光效率。
[0020]另外，第一部分在第一表面上的第一投影面积大于第二部分在第一表面上的第二投影面积，例如电极结构可以形成为在第三方向上的投影呈“T”型的结构。电极结构的上述结构可以增大电极结构的第一部分的面积，同时保证整个电极的体积变化不大，不会增加电极的阻值，芯片电压不变，最终提高芯片的外量子效率。
附图说明
[0021]图1显示为现有技术中正装LED芯片的截面结构示意图。
[0022]图2显示为本专利技术实施例一提供的发光二极管的俯视示意图。
[0023]图3显示为沿图2中A
‑
A线的截面结构示意图。
[0024]图4显示为沿图2中B
‑
B线的截面结构示意图。
[0025]图5显示为在绝缘保护层中形成电极开口的结构示意图。
[0026]图6显示为在外延结构上方形成图案化光刻胶层的结构示意图。
[0027]图7显示为在图6所示结构上方沉积金属材料的结构示意图。
[0028]图8显示为本专利技术实施例二提供的发光装置的结构示意图。
[0029]元件标号说明
[0030]01，衬底；02，N型层；03，P型层；04，电极；100，衬底；101，外延结构；1011，缓冲层；1012，U
‑
GaN层；1013，第一导电类型的半导体层；1014，有源层；1015，第二导电类型的半导体层；102，透明导电层；103，绝缘保护层；1030，电极开口；104，电极结构；1041，第一电极；1042第二电极；1043第一部分；1044，第二部分；105，扩展条；110，第一表面；120，第二表面；130，图案化的光刻胶层；1301，第一光刻胶层；1303，第一开口；1304，第二开口；300，金属材料；200，发光装置；201，电路基板；202，发光二极管。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0032]现有技术中，LED芯片的电极的纵向切面的形状通常为规则的形状。例如图1所示的症状LED芯片，其中包括衬底01以及形成在衬底01上的半导体外延层，该半导体外延层包括N型层02及P型层03，形成在N型层02及P型层03上方的电极04。如图1所示，电极04的纵向截面的形状为梯形，并且为正梯形，下底面的面积较大，覆盖在P型层04上方。由于电极04为金属层，金属层不透光并且还会吸光，因此会严重影响LED芯片的出光效率。
[0033]为了解决上述问题，现结合以下实施例及附图，对本申请提供的发光二极管及发光装置进行详细描述。
[0034]实施例一
[0035]本实施例提供一种发光二极管，该发光二极管可以是正装结构LED、倒装结构LED、Mini LED、Micro LED等。本实施例以正装结构的发光二极管为例。如图2至图4所示，本实本文档来自技高网...

【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：外延结构，具有在相交的第一方向和第二方向延伸形成的相对设置的第一表面和第二表面，并且所述外延结构包括沿第三方向自下而上依次堆叠的第一导电类型的半导体层、有源层及第二导电类型的半导体层，所述第三方向与所述第一方向和第二方向限定的平面相交；电极结构，包括第一电极和第二电极，其中所述第一电极与所述第一导电类型的半导体层电连接，所述第二电极与所述第二导电类型的半导体层电连接，所述电极结构包括位于所述外延结构的第一表面上方的第一部分，以及沿所述第三方向自所述第一部分延伸至所述外延结构的第二部分，其中，在第三方向上，所述第二部分高于所述第一表面，使得所述第一部分与所述第一表面之间具有一空隙。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一部分在所述第一表面上的第一投影面积大于所述第二部分在所述第一表面上的第二投影面积。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二部分形成为柱状结构，所述电极结构在所述第三方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓密，宋艳汝，方维政，彭鹏飞，徐旭光，陆卫，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：