发光二极管及其制备方法以及发光装置制造方法及图纸

本申请公开了发光二极管及其制备方法以及发光装置，涉及半导体制造技术领域。发光二极管包括衬底基板、第一半导体层、有源层和第二半导体层；衬底基板的上方具有沿衬底基板的板面分布且邻接的第一区域和第二区域，第二区域围绕第一区域分布；其中，第一半导体层位于第二区域的部分设置有多个开孔，开孔向下延伸至衬底基板处；开孔的至少部分孔段形成为倒角孔段；倒角孔段自下向上逐渐缩小，以使倒角孔段的内侧壁与开孔之间的分界面形成有倒角状反射面，倒角状反射面至少分布于倒角孔段的受光侧。本申请的发光二极管具有更高的出光效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及其制备方法以及发光装置


[0001]本申请涉及半导体制造
，具体而言涉及发光二极管及其制备方法以及发光装置。

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芯片具有耗电低、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]目前，业内对正装LED芯片结构的开发均已全面的展开。然而，现有的正装LED芯片结构仍存在一些缺陷。具体来说，发光二极管的出光效率仍有待提高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为解决上述技术问题，本申请提供发光二极管及其制备方法以及发光装置。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种发光二极管，该发光二极管包括衬底基板、第一半导体层、有源层和第二半导体层。
[0006]衬底基板的上方具有沿衬底基板的板面分布且邻接的第一区域和第二区域，第二区域围绕第一区域分布。第一半导体层形成于衬底基板上且连续分布于第一区域和第二区域。有源层形成于第一半导体层上且分布于第一区域。第二半导体层形成于有源层上。
[0007]其中，第一半导体层位于第二区域的部分设置有多个开孔，开孔向下延伸至衬底基板处。开孔的至少部分孔段形成为倒角孔段；倒角孔段自下向上逐渐缩小，以使倒角孔段的内侧壁与开孔之间的分界面形成有倒角状反射面。倒角状反射面至少分布于倒角孔段的受光侧。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供了一种发光二极管的制备方法，该发光二极管的制备方法包括：
[0009]形成依次层叠的衬底基板、第一半导体层、有源层和第二半导体层，其中，衬底基板的上方具有沿衬底基板的板面分布且邻接的第一区域和第二区域，第二区域围绕第一区域分布；
[0010]对第二半导体层位于第二区域的部分向下执行第一刻蚀制程，直至刻蚀至第一半导体层，以刻蚀掉第二半导体层和有源层两者中位于第二区域的部分；
[0011]对第一半导体层位于第二区域的部分执行第二刻蚀制程，以形成多个开孔，开孔延伸至衬底基板处；开孔的至少部分孔段形成为倒角孔段；倒角孔段自下向上逐渐缩小，以使倒角孔段的内侧壁与开孔之间的分界面形成有倒角状反射面；倒角状反射面至少分布于倒角孔段的受光侧。
[0012]为了解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供了一种发光装置，该发光装置包括上述的发光二极管。
[0013]有益效果：区别于现有技术，本申请中利用倒角状反射面能够反射自第一区域从有源层进入第二区域的光线，使反射后的光线与有源层的厚度方向的夹角减小至全反射临界角之下，从而使反射后的光线自第二区域从第一半导体层背离衬底基板的一侧出射，如此能够提高发光二极管的出光效率。此外，由于倒角状反射面是形成于倒角孔段的内侧壁与开孔之间的分界面，因此倒角状反射面相对与第一半导体层的厚度方向平行的反射面具有更大的反射面积，从而更有利于提高发光二极管的出光效率。
附图说明
[0014]图1是本申请的发光二极管的一实施例的结构示意图；
[0015]图2图1所示的发光二极管沿A1
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A1线的剖视示意图；
[0016]图3是图1中开孔所在区域的局部剖视放大示意图；
[0017]图4是图1中区域A的放大示意图；
[0018]图5是图1所示的发光二极管中环形分布区的位置标示示意图；
[0019]图6至图12是本申请的发光二极管在制造过程中各阶段的剖视示意图；
[0020]图13是本申请的发光二极管的另一实施例的结构示意图；
[0021]图14是图13中区域B的放大示意图；
[0022]图15是本申请的发光二极管的又一实施例的结构示意图；
[0023]图16是图15中区域C的放大示意图；
[0024]图17是本申请的发光二极管实验组的经步骤S11处理后的局部俯视示意图；
[0025]图18是本申请的发光二极管实验组所制备的独立的发光二极管的开孔所在区域的局部剖视放大示意图；
[0026]图19是本申请的发光二极管对照组的经步骤S21处理后的局部俯视示意图；
[0027]图20是本申请的发光二极管对照组所制备的独立的发光二极管的开孔所在区域的局部剖视放大示意图。
[0028]10a、10b、10c、10d、10e
‑
发光二极管；100
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衬底基板；200
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第一半导体层；300
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有源层；400
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第二半导体层；500
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反射层；271
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第一电极；272
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第二电极；20
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刻蚀保护层；21
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刻蚀定位孔；30
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切割道；31
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平面式反射面；
[0029]201
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开孔；202
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倒角孔段；203
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倒角状反射面；α1
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第一倾斜角；α2
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第二倾斜角。
具体实施方式
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，均属于本申请保护的范围。
[0031]请参阅图1
‑
图4，本申请的发光二极管10a包括衬底基板100、第一半导体层200、有源层300以及第二半导体层400。
[0032]衬底基板100的上方具有沿衬底基板100的板面分布且邻接的第一区域(图未标)和第二区域(图未标)，第二区域围绕第一区域分布。第一半导体层200形成于衬底基板100上且连续分布于第一区域和第二区域。有源层300形成于第一半导体层200上且分布于第一
区域。第二半导体层400形成于有源层300上。
[0033]其中，第一半导体层200位于第二区域的部分设置有多个开孔201，开孔201向下延伸至衬底基板100处。开孔201的至少部分孔段形成为倒角孔段202。倒角孔段202自下向上逐渐缩小，以使倒角孔段202的内侧壁与开孔201之间分界面形成有倒角状反射面203。倒角状反射面203至少分布于倒角孔段202的受光侧。
[0034]通过上述方式，利用倒角状反射面203能够反射自第一区域从有源层300进入第二区域的光线，使反射后的光线与有源层300的厚度方向的夹角减小至全反射临界角之下，从而使反射后的光线自第二区域从第一半导体层200背离衬底基板100的一侧出射，如此能够提高发光二极管10a的出光效率。此外，由于倒角状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：衬底基板，所述衬底基板的上方具有沿所述衬底基板的板面分布且邻接的第一区域和第二区域，所述第二区域围绕所述第一区域分布；第一半导体层，形成于所述衬底基板上且连续分布于所述第一区域和所述第二区域；有源层，形成于第一半导体层上且分布于所述第一区域；第二半导体层，形成于所述有源层上；其中，所述第一半导体层位于所述第二区域的部分设置有多个开孔，所述开孔向下延伸至所述衬底基板处；所述开孔的至少部分孔段形成为倒角孔段；所述倒角孔段自下向上逐渐缩小，以使所述倒角孔段的内侧壁与所述开孔之间的分界面形成有倒角状反射面；所述倒角状反射面至少分布于所述倒角孔段的受光侧。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述倒角状反射面向下延伸至所述衬底基板处。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述倒角状反射面上的点所对应的切平面与所述第一半导体层的厚度方向所成的线面夹角为30度～60度。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括反射层，所述反射层形成于所述衬底基板背离所述第一半导体层的一侧。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，从所述发光二极管的上方俯视，所述开孔背离所述第一区域的一侧连通所述第一半导体层的边缘；或者，从所述发光二极管的上方俯视，所述开孔与所述第一半导体层的边缘间隔设置。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述倒角状反射面围绕所述第一半导体层的厚度方向弯折延伸或弯曲延伸。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，多个所述开孔绕所述第一区域分布。8.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，至少部分所述开孔围绕所述第一区域依次分布形成围绕所述第一区域的环形分布区；其中，所述环形分布区中相邻的所述开孔相互衔接；或者所述环形分布区中相邻的所述开孔间隔设置。9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述开孔沿所述第一半导体层的厚度方向的深度为6um～12um。10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述倒角孔段背离所述衬底基板的一端的横截面积为4um
2～
12um2；其中，所述开孔的另一部分孔段形成为远离所述衬底基板并与所述倒角孔段衔接的衔接孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪琴，蔡家豪，李君杰，桂亮亮，汪玉，王珊，林兓兓，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：