【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，特别涉及一种发光二极管、发光装置以及发光二极管的制备方法。
技术介绍
1、发光二极管(light emitting diode，简称led)为半导体发光元件，通常是由如gan、gaas、gap、gaasp等半导体制成，其核心是具有发光特性的pn结。led具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。led已经广泛应用于照明、监控指挥、高清演播、高端影院、办公显示、会议交互、虚拟现实等领域。
2、目前，micro led在制备过程中，在开mesa(台面)时会经过icp蚀刻步骤，也就是通过icp蚀刻的方式由p型半导体层向下蚀刻至n型半导体层，以便于后续设置n型电极和留出激光切割的位置。然而，这种icp蚀刻过程极为容易损伤到外延结构的侧面，从而产生大量的辐射复合中心，导致外延结构的光效下降，最终影响micro led的出光性能。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的现有icp蚀刻容易损伤到外延结构的问题，本专利技术提供一种发光二极管，相比现有技术，该发光二极管可以有效避免icp蚀刻损伤到外延结构，避免外延结构的光效下降，进而保证发光二极管的出光性能。
2、本专利技术提供一种发光二极管，其包括外延结构和第一绝缘保护层。
3、外延结构包括自下向上依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层。外延结构具有台面，台面是指第一半导体层的未被发光层所覆盖到的上表面，第一绝缘保护层覆盖发光层的外
4、在一些实施例中，第一绝缘保护层的上表面低于第二半导体层的上表面。借此，第一绝缘保护层与第二半导体层之间因为高低差而留出一个凹槽空间，在后续bonding、移除衬底等工艺中，该凹槽空间可以抵消第二半导体层与第二绝缘保护层之间的应力，让应力更多地集中在凹槽空间处，避免出现破裂情况。
5、在一些实施例中，第一绝缘保护层的上表面与第二半导体层的上表面的间距在20nm以内。
6、在一些实施例中，第一绝缘保护层的上表面与第二半导体层的上表面等高。
7、在一些实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第一绝缘保护层环绕于所述发光层。
8、在一些实施例中，第一绝缘保护层仅位于台面之上，来避免icp蚀刻过程中损伤到外延结构的侧壁。
9、在一些实施例中，第一绝缘保护层的厚度大于第一绝缘保护层的宽度。由此体现出第一绝缘保护层与第一半导体层按照相同方向进行沉积，来避免icp蚀刻过程中损伤到外延结构的侧壁。
10、在一些实施例中，第一绝缘保护层的宽度范围为0.1μm～1μm，第一绝缘保护层的厚度范围为1μm～6μm。0.1μm的下限是为了避免黄光光罩开歪而导致的误差，0.5μm的上限是为了尽可能缩小多个发光二极管之间的间距(gap)，避免icp蚀刻出现打歪的情况。
11、在一些实施例中，第一绝缘保护层的厚度介于发光层和第二半导体层的厚度之和的90％～100％，以尽可能的避免icp蚀刻过程中损伤到外延结构的侧壁。
12、在一些实施例中，第一绝缘保护层是先于发光层设置在第一半导体层上。
13、在一些实施例中，第一绝缘保护层的外侧壁与第一半导体层的外侧壁处于同一平面。由于第一绝缘保护层的外侧壁是笔直而非倾斜设置的，可以缩小多个发光二极管之间的间距。
14、在一些实施例中，台面包括内台面和外台面，外台面位于第二半导体层的外侧壁之外，内台面位于第二半导体层的外侧壁之内，第一绝缘保护层至少位于外台面之上。
15、在一些实施例中，发光二极管还包括第一电极、第二电极和第二绝缘保护层，第二绝缘保护层覆盖第一绝缘保护层、第一半导体层和第二半导体层，第二绝缘保护层具有第一开口和第二开口，第一电极通过第一开口电连接第一半导体层，第二电极通过第二开口电连接第二半导体层，第二电极是自第二开口延伸到第二绝缘保护层的上表面。
16、在一些实施例中，第一电极位于内台面之上，且自第一半导体层的上表面延伸至第二绝缘保护层的上表面，有利于使得第一电极的上表面和第二电极的上表面等高，并且第一电极无需整个填充便可以实现等高效果，可以避免发光二极管在转移过程中外延结构破裂，利于后续发光二极管的封装焊接使用。
17、在一些实施例中，部分第一绝缘保护层位于内台面之上，第二绝缘保护层未覆盖内台面。
18、在一些实施例中，第一电极的上表面和第二电极的上表面等高，以利于后续发光二极管的封装焊接使用。
19、在一些实施例中，第一绝缘保护层的厚度大于位于第二半导体层的上表面之上的第二绝缘保护层的厚度。由此体现出第一绝缘保护层与第一半导体层按照相同方向进行沉积，来避免icp蚀刻过程中损伤到外延结构的侧壁，而传统的绝缘层则是其自身的宽度大于自身的厚度，与第一半导体层的沉积方向不同。此外，还可以降低第二电极自身的高低差，提高平坦度。
20、在一些实施例中，第一绝缘保护层的厚度至少是位于第二半导体层的上表面之上的第二绝缘保护层的厚度的2倍。
21、在一些实施例中，位于第二半导体层的上表面之上的第二绝缘保护层的厚度范围为0.1～1μm。
22、在一些实施例中，发光二极管还包括介质层，介质层位于第一半导体层的下表面。介质层可以避免发光二极管在转移过程中外延结构破裂，并且，借由该介质层的折射率，改变光线直接由第一半导体层射入到空气的因折射率而出光效果差的问题，提高出光光效。
23、在一些实施例中，第一绝缘保护层的材料包括sio2、sin、al2o3或者是上述材料的组合。
24、在一些实施例中，第一绝缘保护层与第一半导体层之间形成的夹角范围为45°～85°，以提升发光二极管的出光性能。
25、在一些实施例中，发光二极管的尺寸不大于150μm。
26、本专利技术还提供一种发光装置，其包括多个发光二极管，多个发光二极管呈阵列状排布，多个发光二极管之间的间距范围为0.3～10μm，各发光二极管采用如上述任一实施例中的发光二极管。
27、本专利技术还提供一种发光二极管的制备方法，其包括下列步骤：在衬底上生长第一半导体层；在第一半导体层上形成第一绝缘保护层；在第一半导体层上依次生长发光层和第二半导体层，其中，第一绝缘保护层覆盖发光层的外侧壁和至少部分第二半导体层的外侧壁；由第二半导体层的上表面向下蚀刻至露出第一半导体层的上表面；在第一绝缘保护层上形成第二绝缘保护层，第二绝缘保护层覆盖第一绝缘保护层、第一半导体层和第二半导体层，接着蚀刻第二绝缘保护层形成第一开口和第二开口，第一开口位于第一半导体层之上，第二开口位于第二半导体层之上；设置第一电极和第二电极，第一电极通过第一开口电连接第一半导体层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种发光二极管，其特征在于：所述发光二极管包括：
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的上表面低于或等于所述第二半导体层的上表面。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的上表面与所述第二半导体层的上表面的间距在20nm以内。
4.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朝向所述外延结构俯视，所述第一绝缘保护层环绕于所述发光层。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层仅位于所述台面之上。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的厚度大于所述第一绝缘保护层的宽度。
7.根据权利要求1或6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的宽度范围为0.1μm～1μm，所述第一绝缘保护层的厚度范围为1μm～6μm。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的厚度介于所述发光层和所述第二半导体层的厚度之和的90％～100％。
<...【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：
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的上表面低于或等于所述第二半导体层的上表面。
3.根据权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的上表面与所述第二半导体层的上表面的间距在20nm以内。
4.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朝向所述外延结构俯视，所述第一绝缘保护层环绕于所述发光层。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层仅位于所述台面之上。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的厚度大于所述第一绝缘保护层的宽度。
7.根据权利要求1或6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的宽度范围为0.1μm～1μm，所述第一绝缘保护层的厚度范围为1μm～6μm。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的厚度介于所述发光层和所述第二半导体层的厚度之和的90％～100％。
9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层是先于所述发光层设置在所述第一半导体层上。
10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一绝缘保护层的外侧壁与所述第一半导体层的外侧壁处于同一平面。
11.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述台面包括内台面和外台面，所述外台面位于所述第二半导体层的外侧壁之外，所述内台面位于所述第二半导体层的外侧壁之内，所述第一绝缘保护层至少位于所述外台面之上。
12.根据权利要求11所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管还包括第一电极、第二电极和第二绝缘保护层，所述第二绝缘保护层覆盖所述第一绝缘保护层、所述第一半导体层和所述第二半导体层，所述第二绝缘保护层具有第一开口和第二开口，所述第一电极通过所述第一开口电连接所述第一半导体层，所述第二电极通过所述第二开口电连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴政，王志远，秦志磊，李佳恩，
申请(专利权)人：湖北三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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