发光二极管及发光装置制造方法及图纸

技术编号:39259213 阅读:9 留言:0更新日期:2023-10-30 12:10
本发明专利技术提供一种发光二极管及发光装置。发光二极管至少可包括:外延结构,具有相对的第一表面和第二表面,自第一表面至第二表面包含依次堆叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层;第一半导体层远离发光层一侧的表面上至少依序设有第一电连接层、第一绝缘层、第一金属反射层、阻挡层;第一电极,部分设置于第一电连接层上,与第一半导体层电性连接。在第一电极的区域处,在外延结构的发光区的边缘线的外侧,第一电极的边缘线与阻挡层的边缘线之间的间距小于第一电极的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距,以减少第一电极与外延结构邻近的拐角区域的电流集中,提升芯片产品良率和整体性能。良率和整体性能。良率和整体性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管及发光装置


[0001]本专利技术涉及半导体发光器件
,特别涉及一种发光二极管及其发光装置。

技术介绍

[0002]现有的LED(发光二极管)芯片按照封装结构的不同可划分为正装结构、倒装结构和垂直结构。在正装结构和倒装在结构中,LED芯片中P、N电极为位于同一侧的横向设置,电流在横向扩展时易产生电流拥挤现象而使LED芯片局部热量过高,阻碍了电流的流动,不易快速散热。与正装结构和倒装结构相比,垂直结构LED芯片中电流扩展的路程较短、散热性好,适用于承载大电流,LED芯片的发光性能更佳,常被用于不同照明场景的发光器件中。
[0003]垂直结构LED芯片的外延结构中P电极侧欧姆接触部分常设置有Ag反射层,以增加欧姆接触区域的光发射效率,提升LED芯片整体的发光强度。为了防止Ag的过度扩散,Ag反射层上设有阻挡层以控制Ag在特定的区域范围内进行扩散,然而,阻挡层的遮挡会减少垂直结构LED芯片中N电极侧的反射出光量,影响垂直结构LED芯片的发光强度。
[0004]CN113345993A公开了一种发光二级管,参见附图图4,这种垂直式发光二极管中在外延层发光区的外侧的电极区302

1,外延层发光区900

1的边缘线与金属阻挡层500(金属阻挡层中第二部分502)的边缘线基本重合或重叠,使得金属阻挡层500与外延层发光区900

1之间的拐角在电极区302

1间距过小导致电流集中而影响发光二极管的正常性能及使用。垂直结构LED芯片中,电极区域处外延结构(ISO)和阻挡层的边缘之间的间距太小或发生重叠,电极与外延结构的边缘之间易发生电流过于集中引发的炸点现象,导致LED芯片的外观异常、IR良率降低。
[0005]因此,在发光二极管中,如何设置阻挡层以防止反射层中Ag的过度扩散及确保在电极区域处阻挡层与外延结构的边缘之间具有足够的空间以利于电流扩展,提升发光二极管的可靠性以确保芯片具有稳定的光电性能,已成为本领域的技术人员员亟待解决的技术难题之一。专利技术概述技术问题问题的解决方案技术解决方案
[0006]本专利技术一实施例提供一种发光二极管,其至少可包括:外延结构,具有相对的第一表面和第二表面,自第一表面至第二表面包含依次堆叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层;第一电连接层设置于第一半导体层远离发光层一侧的表面上;第一绝缘层设置于第一半导体层远离所述发光层一侧的表面上,至少覆盖第一电连接层的部分表面;第一金属反射层设置于第一绝缘层上,至少覆盖第一电连接层的部分表面;阻挡层设置于第一绝缘层上,并覆盖第一金属反射层的表面及侧壁区域;第一电极部分设置于第一电连接层上,与第一半导体层电性连接;其中,在第一电极区域,在第一电极朝向外延结构的发光区边缘线的区域,第一电极的边缘线与阻挡层的边缘线之间的间距小于第一电极的边缘线与外延
结构的发光区的边缘线之间的间距。
[0007]在一些实施例中,在第一电极区域,在外延结构的发光区的边缘线的外侧,阻挡层的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距为大于等于15μm。
[0008]在一些实施例中,在第一电极区域,在外延结构的发光区的边缘线的外侧,阻挡层的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距为等于20μm。
[0009]在一些实施例中,在第一电极区域,外延结构的发光区的边缘线与第一电极的边缘线之间的间距为大于等于20μm。
[0010]在一些实施例中,第一电连接层的厚度为10埃至1500埃,第一电连接层为氧化物材料。
[0011]在一些实施例中,第一金属反射层的厚度为200埃至2000埃。
[0012]在一些实施例中,阻挡层的厚度为500埃至10000埃,阻挡层至少为Au、Cr、Ti、Pt中的一种或者是这些元素的组合之一。
[0013]在一些实施例中,阻挡层包括连续的第一部分和第二部分,第一部分的边缘线至少位于外延结构的发光区的边缘线的内侧,第二部分的边缘线位于外延结构的发光区的边缘线的外侧,第二部分的边缘线位于第一电极的边缘线的外侧。
[0014]在一些实施例中,在第一电极区域,阻挡层中第二部分的边缘线与第一电极的边缘线之间的间距为大于等于15μm,阻挡层中第二部分的边缘线与第一金属反射层的边缘线之间的间距为2μm至4μm。
[0015]在一些实施例中,在第一电极区域,在第一电极朝向外延结构的发光区的非线性区域(第一电极与外延结构非发光区之间的电流扩展区域),第一电极的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距大于阻挡层的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距,第一电极的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距大于外延结构的发光区的边缘线与第一电极的边缘线之间的间距。
[0016]在一些实施例中,发光二极管还可包括:第二绝缘层,设置于阻挡层上,并覆盖阻挡层的表面及侧壁区域;以及第二反射层,设置于第二绝缘层上,并至少覆盖第二绝缘层的表面区域。
[0017]在一些实施例中,第二反射层的厚度为200埃至2000埃。
[0018]在一些实施例中,发光二极管还设有开口。开口自外延结构中的所述第一表面朝向第二表面,并露出部分第二半导体层。
[0019]在一些实施例中,开口为至少二个且连续地设置在外延结构中发光区的边缘区域。开口的边缘线与外延结构的发光区的边缘线之间的间距可以为小于30微米。在另一些实施例中,开口为至少二个,可以为等间距或不等间距地分布在外延结构的发光区内且邻近中心区域。
[0020]在一些实施例中,发光二极管还可包括基板,外延结构中的第一半导体层通过键合层与基板相键合。
[0021]本专利技术一实施例提供的一种发光装置,其采用如前述的发光二极管制成。发光装置在小电流的工作环境下可具有较高的发光亮度,且可满足持续稳定的低电压工作状态。专利技术的有益效果有益效果
[0022]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。对附图的简要说明
附图说明
[0023]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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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获得其它的附图。
[0024]图1为本专利技术中发光二极管第一实施例的剖面结构示意图;
[0025]图2为图1中所示发光二极管一俯视结构的示意图;
[0026]图3为本专利技术中发光二极管第二实施例的剖面结构示意图;以及
[0027]图4为图3所示发光二极管一俯视结构的示意图。
[0028]附图标记:1

发光二极管;10

基板;11

键合层;20

外延结构;20a

第一表面;20b本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发光二极管,其特征在于:至少包括:外延结构,具有相对的第一表面和第二表面,自所述第一表面至所述第二表面包含依次堆叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层;第一电连接层,设置于所述第一半导体层远离所述发光层一侧的表面上;第一绝缘层,设置于所述第一半导体层远离所述发光层一侧的表面上,至少覆盖所述第一电连接层的部分表面;第一金属反射层,设置于所述第一绝缘层上,至少覆盖所述第一电连接层的部分表面;阻挡层,设置于所述第一绝缘层上,并覆盖所述第一金属反射层的表面及侧壁区域;第一电极,部分设置于所述第一电连接层上,与所述第一半导体层电性连接;其中,在所述第一电极区域,在所述第一电极朝向所述外延结构的发光区边缘线的区域,所述第一电极的边缘线与所述阻挡层的边缘线之间的间距小于所述第一电极的边缘线与所述外延结构的发光区的边缘线之间的间距。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:在所述第一电极区域,在所述外延结构的发光区的边缘线的外侧,所述阻挡层的边缘线与所述外延结构的发光区的边缘线之间的间距为大于等于15μm。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:在所述第一电极区域,所述外延结构的发光区的边缘线与所述第一电极的边缘线之间的间距为大于等于20μm。4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一电连接层的厚度为10埃至1500埃,所述第一电连接层为氧化物材料。5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一金属反射层的厚度为200埃至2000埃。6.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述阻挡层的厚度为500埃至10000埃,所述阻挡层至少为Au、Cr、Ti、Pt中的一种或者是这些元素的组合之一。7.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述阻挡层包括连续的第一部分和第二部分,所述第一部分的边缘线至少部分位于所述外延结构的发光区的边缘线的内侧,所述第二部分的边...

【专利技术属性】
技术研发人员:林凡威张博扬
申请(专利权)人:厦门三安光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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