一种发光元件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种发光元件，涉及半导体技术领域，改变了常规的对称式电极结构设计，采用非对称式的电极结构以及大量的N孔，用以增加P电极和N电极之间的电流通道，降低P电极和N电极之间电压。发光元件的焊盘包括两个N型焊盘和一个P型焊盘，所述P型焊盘位于两个所述N型焊盘之间，所述N型焊盘的面积占比大于所述P型焊盘的面积占比，并且每一所述N型焊盘的端面上均匀的设有多个N孔。N型焊盘的面积占比更大，N孔的分布就更广，那么P电极和N电极之间的电流通道就会更多，P电极和N电极之间的电流扩展就会更充分，进而就能降低P电极和N电极之间电压。此外，本发明专利技术还提供一种制备发光元件的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
一种发光元件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种发光元件及其制备方法。

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，因而在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有广泛的应用。
[0003]相对于传统的正装结构，倒装LED芯片在散热、发光效率等方面更具有优势，因此倒装LED芯片越来越被广泛的使用。常规的倒装芯片P、N接触材料与GaN可以形成良好的欧姆接触，但是，在实际应用中，车规级的大功率芯片对低电压要求越来越高，通过调整接触材料只能对电压进行微调整，无法大幅度降低电压，同时在降压的过程中结构的调整还会对亮度造成损失，无法满足市场的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种发光元件及其制备方法，旨在解决现有技术中，无法大幅度降低电压，同时在降压的过程中结构的调整会对亮度造成损失的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种发光元件，包括衬底以及依次生长于所述衬底上的发光结构、电流扩展层、钝化层、反射层、阻挡层、绝缘层、焊盘；
[0006]其中，所述焊盘包括两个N型焊盘和一个P型焊盘，所述P型焊盘位于两个所述N型焊盘之间，所述N型焊盘的面积占比大于所述P型焊盘的面积占比，并且每一所述N型焊盘的端面上均匀的设有多个N孔，用以增加P电极和N电极之间的电流通道，使得P电极和N电极之间的电流扩展充分，进而降低P电极和N电极之间电压。
[0007]可选地，所述多个N孔在所述N型焊盘的端面上排成多列，相邻两列的所述N孔之间呈交错设置，以使得所述N孔在所述N型焊盘的端面上均匀分布。
[0008]可选地，所述N型焊盘的面积占比是所述P型焊盘的10倍以上，以使得所述N型焊盘的端面上可开挖多个所述N孔，用以增加P电极和N电极之间的电流通道。
[0009]可选地，所述电流扩展层的开孔与所述钝化层的开孔呈交错设置，用以提高亮度。
[0010]可选地，用于制作所述反射层的反射金属的成分包括Ag合金，以及2％
‑
5％的Pt成分，用以提高亮度。
[0011]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种制备发光元件的方法，包括如下步骤：
[0012]在衬底上依次生长出N型半导体层、有源层、P型半导体层以形成外延层；
[0013]在相邻的芯粒间刻蚀出隔离沟道，以使各芯粒在所述外延层上完全隔断，进而形成独立单元；
[0014]在所述P型半导体层上通过电感耦合等离子体刻蚀开设延伸到所述N型半导体层的凹槽，以形成N型导电区域；
[0015]在所述P型半导体层上制作电流扩展层；
[0016]在所述电流扩展层上制作钝化层；
[0017]在所述钝化层上制作反射层；
[0018]在所述反射层上制作阻挡层；
[0019]在所述阻挡层上制作绝缘层；
[0020]沉积N型焊盘和P型焊盘。
[0021]可选地，在所述电流扩展层上制作钝化层的步骤包括：
[0022]先蒸镀一层SiO2膜层，再在所述SiO2膜层上蒸镀一层TiO2膜层；
[0023]重复上述蒸镀过程，直至形成厚度为的SiO2/TiO2叠层；
[0024]采用ICP干法刻蚀所述SiO2/TiO2叠层，直至刻蚀到最底层的所述SiO2膜层
[0025]采用BOE湿法刻蚀所述SiO2/TiO2叠层中最底层的所述SiO2膜层。
[0026]可选地，在所述钝化层上制作反射层的步骤包括：
[0027]采用磁控溅射法或者真空蒸发镀膜工艺在所述钝化层镀一层反射金属；
[0028]在镀膜所述反射金属的同时，上层继续沉积Ti/Pt或者TiW膜层，覆盖在所述反射金属上方。
[0029]可选地，在所述阻挡层上制作绝缘层的步骤包括：
[0030]使用等离子体增强型气相沉积法在250℃
‑
300℃下沉积钝化膜层；
[0031]再在所述钝化膜层上沉积一层厚度为的Al金属反射层；
[0032]再在所述Al金属反射层的上方再沉积一层钝化膜层；
[0033]再通过黄光匀胶曝光显影刻蚀，将所述钝化膜层开孔。
[0034]可选地，沉积N型焊盘和P型焊盘包括如下步骤：
[0035]通过黄光工艺匀胶、曝光、显影，将焊盘图形化制作出来；
[0036]使用Asher工艺去除负胶底膜；
[0037]在片源甩水清洗后，使用E
‑
Beam设备沉积Cr/Pt/Ni/Pt/Ni/AuSn；
[0038]使用碱性去胶液对去除光刻胶。
[0039]在本专利技术提供的技术方案中，发光元件包括衬底以及依次生长于所述衬底上的发光结构、电流扩展层、钝化层、反射层、阻挡层、绝缘层、焊盘；其中，所述焊盘包括两个N型焊盘和一个P型焊盘，所述P型焊盘位于两个所述N型焊盘之间，所述N型焊盘的面积占比大于所述P型焊盘的面积占比，并且每一所述N型焊盘的端面上均匀的设有多个N孔，用以增加P电极和N电极之间的电流通道，使得P电极和N电极之间的电流扩展充分，进而降低P电极和N电极之间电压。在本申请中，通过将P型焊盘设于两个N型焊盘之间，改变了常规的对称式电极结构设计，可以使电流扩展的更充分，进而降低了PN电极之间的电压。此外，N型焊盘的面积远大于P型焊盘的面积，提高了N型焊盘的面积占比。N型焊盘的面积占比更大，N孔的分布就更广，N电极的接触面积就更大，那么P电极和N电极之间的电流通道就会更多，P电极和N电极之间的电流扩展就会更充分，进而就能降低P电极和N电极之间电压。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术提供的发光元件的一实施例的结构示意图；
[0042]图2为图1中发光元件的俯视图；
[0043]图3为图1中发光元件N型导电区域的结构示意图；
[0044]图4为图1中发光元件电流扩展层的结构示意图；
[0045]图5为图1中发光元件钝化层的结构示意图；
[0046]图6为图1中发光元件反射层的结构示意图；
[0047]图7为图1中发光元件阻挡层的结构示意图；
[0048]图8为图1中发光元件绝缘层的结构示意图；
[0049]图9为图1中发光元件焊盘的结构示意图；
[0050]图10为本专利技术提供的制备发光元件的方法的一实施例的流程示意图
[0051]附图标号说明：
[0052]标号名称标号名称100发光元件105阻挡层10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光元件，其特征在于，包括衬底(101)以及依次生长于所述衬底(101)上的发光结构、电流扩展层(102)、钝化层(103)、反射层(104)、阻挡层(105)、绝缘层(106)、焊盘(107)；其中，所述焊盘(107)包括两个N型焊盘(1071)和一个P型焊盘(1072)，所述P型焊盘(1072)位于两个所述N型焊盘(1071)之间，所述N型焊盘(1071)的面积占比大于所述P型焊盘(1072)的面积占比，并且每一所述N型焊盘(1071)的端面上均匀的设有多个N孔(1073)，用以增加P电极和N电极之间的电流通道，使得P电极和N电极之间的电流扩展充分，进而降低P电极和N电极之间电压。2.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述多个N孔(1073)在所述N型焊盘(1071)的端面上排成多列，相邻两列的所述N孔(1073)之间呈交错设置，以使得所述N孔(1073)在所述N型焊盘(1071)的端面上均匀分布。3.如权利要求1或2所述的发光元件，其特征在于，所述N型焊盘(1071)的面积占比是所述P型焊盘(1072)的10倍以上，以使得所述N型焊盘(1071)的端面上可开挖多个所述N孔(1073)，用以增加P电极和N电极之间的电流通道。4.如权利要求3中任一项所述的发光元件，其特征在于，所述电流扩展层(102)的开孔与所述钝化层(103)的开孔呈交错设置，用以提高亮度。5.如权利要求4中任一项所述的发光元件，其特征在于，用于制作所述反射层(104)的反射金属的成分包括Ag合金，以及2％
‑
5％的Pt成分，用以提高亮度。6.一种制备发光元件的方法，其特征在于，包括如下步骤：在衬底(101)上依次生长出N型半导体层、有源层、P型半导体层以形成外延层；在相邻的芯粒间刻蚀出隔离沟道，以使各芯粒在所述外延层上完全隔断，进而形成独立单元；在所述P型半导体层上通过电感耦合等离子体刻蚀开设延伸到所述N型半导体层的凹槽，以形成N...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓丽，刘芳，徐威，孙雷蒙，
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：