发光元件制造技术

本发明专利技术公开了发光元件，包括：第一导电型半导体层；发光功能层，在第一导电型半导体层上形成；第二导电型半导体层，在发光功能层上形成；第一导电型电极，其与第一导电型半导体层的露出部导通；第二导电型电极，其与第二导电型半导体层导通；绝缘层，其位于在其一部分上的发光功能层、第二导电型半导体层和第二导电型电极及在其另一部分上的第一导电型电极之间；以及附加绝缘层，被附加至绝缘层以形成在与由第二导电型半导体层、发光功能层以及第一导电型半导体层所构成的二极管相反的方向上具有整流作用的虚拟二极管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光元件。
技术介绍
图7为发光元件的实例的发光二极管的大致配置的侧部截面图。该实例示出了基 板侧光提取发光二极管的配置实例。 在图7中所示的发光二极管包括在由透明材料所制成的基板11上的层叠体。层叠体包括第一导电型(例如n型)的半导体层12和发光功能层13及第二导电型(例如p型)的半导体层14。该层叠体设置了使用半导体的、被称为p-n结的结构。 然而，应该注意，部分露出第一导电型半导体层12，而不是通过发光功能层13和第二导电型半导体层14完全覆盖该半导体层。第一导电型电极15与露出部分导通。第一导电型电极15用作阴极。 另一方面，在第二导电型半导体层14上形成第二导电型电极16，并且与第二导电 型半导体层14导通。第二导电型电极16包括第二导电型第一电极16a和第二导电型第二 电极16b。第二导电型第一电极16a能够用作光学反射膜。第二导电型第二电极16b能够 用作凸块互连的接触部。由一个层叠在另一个顶部的两个电极16a和16b所构成的第二导 电型电极16用作阳极。 在如上所述配置的发光二极管中，当从用作阳极的第二导电型电极16至用作阴 极的第一导电型电极15施加正向电压时，具有p-n结结构的部件发光。S卩，通过电流的注 入来激发发光功能层13的量子阱结构，导致包括发光功能层13的层叠体的整个表面发光。 顺便提及，增加发光功能层13的层叠面积是一种提供从发光二极管所提取的光 的更多亮度(增强亮度)的有效方法。即，增加覆盖第一导电型半导体层12的发光功能层 13的面积并且减小没有由发光功能层13覆盖的露出部分的面积是有效的。 与此同时，至于与第一导电型半导体层12的露出部分导通的第一导电型电极15， 为了凸块互连，必需至少向外露出第一导电型电极15的给定面积。 为了达到这些相互矛盾的要求之间的兼容性，提出了绝缘层17应位于包括发光 功能层13的层叠体和第一导电型电极15之间的方案(例如，参照日本专利第4172515号)。 由于绝缘层17的介入和在绝缘层17上重叠第一导电型电极15，这种配置提供了在第一导 电型电极15中的凸块互连区域，同时由于增大包括发光功能层13的层叠体的面积而确保 了亮度。
技术实现思路
然而，上述配置存在以下问题。 在具有位于其中的绝缘层17的发光二极管中，通过构成绝缘层17的绝缘材料的 电介质击穿电压来确定ESD(静电放电)耐量。例如，如果将Si02用作构成绝缘层17的绝 缘材料，则绝缘材料的电介质击穿电压约为100MV/cm。因此，厚度约500nm的绝缘层17提 供了约500V的电介质击穿电压。然而，发光二极管所需要的ESD耐量约为3kV。 S卩，大约 500V的电介质击穿电压是不足的。 满足约3kV的ESD耐量的可能解决办法应为加厚绝缘层17。然而，加厚绝缘层17 可能导致发光功能层13的面积减小，而这将导致减小光的亮度。加厚绝缘层17还可以导 致整体上增大发光二极管。因此，这种解决办法是不理想的。 根据前述情况，期望提供用于足够的ESD耐量的改善的电介质击穿电压的发光二 极管，但不会引起包括减小光的亮度和整体上增大元件的问题。 为了达到以上目的，根据本专利技术的实施例的发光二极管包括第一导电型半导体 层、发光功能层、第二导电型半导体层、第一导电型电极、第二导电型电极、绝缘层以及附加 绝缘层。以露出部分第一导电型半导体层的这种方式在第一导电型半导体层上形成发光功 能层。在发光功能层上形成第二导电型半导体层。第一导电型电极与第一导电型半导体层 的露出部分导通。第二导电型电极与第二导电型半导体层导通。为了绝缘，绝缘层位于在其 一部分上的发光功能层、第二导电型半导体层和第二导电型电极和在其另一部分上的第一 导电型电极之间。将附加绝缘层附加至绝缘层并且形成在由第二导电型半导体层、发光功 能层以及第一导电型半导体层所构成的二极管的相反方向上具有整流作用的虚拟二极管。 在如上配置的发光二极管中，通过层叠第二导电型半导体层、发光功能层以及第 一导电型半导体层来形成具有p-n结结构的二极管。除以上二极管之外，通过将附加绝缘层附加至绝缘层来形成虚拟二极管。虚拟二极管具有在相反方向上的整流作用。当具有 p-n结的二极管为正向偏压时，在绝缘层中的虚拟二极管为反向偏压。即，如果使绝缘层处 于由于附加绝缘层的附加而建立的反向偏压条件下，则在绝缘层中难以出现电流。这使绝 缘层的电介质击穿电压提高，而没有加厚绝缘层。 本专利技术确保了绝缘层的电介质击穿电压的提高，因此，提供了具有良好ESD耐量 的发光元件。此外，即使在这种情况下，也没有必要增大绝缘层的厚度，因此，避免了诸如将 导致减小光的亮度的发光功能层的面积减小，以及整体上增大元件的问题。本专利技术允许比 用于相同的电介质击穿电压的现有技术中的结构更容易整体上縮小元件，因此，有望提高 生产率。更进一步地，可以确保用于凸块互连的足够的电极面积，而不用牺牲光的亮度。另 一方面，如果通过将绝缘层的反向p-n结结构连接至发光元件的p-n结结构来形成电路，则 该电路可以用作ESD保护元件。附图说明 图1为概略地示出根据本专利技术的第一实施例的LED的大致配置的侧部截面图； 图2A 图2D为概略地示出根据本专利技术的第一实施例的LED的制作步骤的侧部截 面图； 图3为概略地示出根据本专利技术的第二实施例的LED的大致配置的侧部截面 图4A 图4C为概略地示出根据本专利技术的第二实施例的LED的制作步骤的侧部截 面图； 图5为概略地示出根据本专利技术的第三实施例的LED的大致配置的侧部截面图； 图6A 图6C为概略地示出根据本专利技术的第三实施例的LED的制作步骤的侧部截 面图； 图7为概略地示出发光元件的实例发光二极管的大致配置的侧部截面图。 具体实施例方式下文中，将参照附图给出根据本专利技术的发光元件的描述。 应该注意，将以发光二极管(下文中，称作LED)作为发光元件的例子进行描述。 第一实施例 首先，将描述应用本专利技术的LED的第一实施例。 发光元件的大致配置 图1为根据本专利技术的第一实施例的LED的大致配置的侧部截面图。该实例示出了 基板侧光提取发光二极管的配置实例。在图1中，另一方面，通过相同的参照符号表示与现 有技术的配置(图7)中的相同的组件。 在图1中所示的LED包括基板11、第一导电型半导体层12、发光功能层13、第二 导电型半导体层14、第一导电型电极15、第二导电型电极16、绝缘层17以及第一导电型半 导体绝缘层18。 应该注意，这里，术语"第一导电型"和"第二导电型"指的是彼此不同的导电型。 例如，如果第一导电型为n型，则第二导电型为p型。如果第一导电型为p型，则第二导电 型为n型。 基板11用作LED的基体并且由透明构件制成。例如，可以将蓝宝石基板用作基板11。 然而，还可以使用其他类型的基板。在这些基板中，可以使用的有GaAs基板、GaN基板、SiC基 板、A1203基板、ZnS基板、Zn0基板、A1N基板、LiMgO基板、LiGa02基板、MgA1^基板、InP基板和 Si基板以及在这些基板的表面(主表面)上形成有下层或缓冲层的任何一种基板。 在基板11上依次层叠第一导电型半导体层12、发光功能层13以及第二导电型半 导体层14，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，包括：第一导电型半导体层；发光功能层，以露出部分所述第一导电型半导体层的方式形成在所述第一导电型半导体层上；第二导电型半导体层，形成在所述发光功能层上；第一导电型电极，其与所述第一导电型半导体层的露出部分导通；第二导电型电极，其与所述第二导电型半导体层导通；绝缘层，位于在其一部分上的所述发光功能层、所述第二导电型半导体层和所述第二导电型电极与在其另一部分上的所述第一导电型电极之间，以保持它们之间的绝缘；以及附加绝缘层，被附加至所述绝缘层，以形成在由所述第二导电型半导体层、所述发光功能层以及所述第一导电型半导体层所构成的二极管的相反方向上具有整流作用的虚拟二极管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青柳秀和，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]