具有反射结构的半导体发光二极管及其制造方法技术

发光二极管包括二极管区域，二极管区域具有相对的第一面(110a)和第二面(110b)，并且在其中包括n型层(112)和p型层(116)，发光二极管还包括电阻性地接触p型层(114)并且在第一面上延伸的阳极接触件(130)，以及电阻性地接触n型层(112)并且也在第一面上延伸的阴极接触件(150)。阳极接触件和/或阴极接触件可以进一步在第一面上提供混合反射结构，混合反射结构被设置用于将从第一面发出的基本上所有的光都反射回第一面。还介绍了相关的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体发光设备及其制造方法，并且更具体地涉及半导体发光二极管 (LED)及其制造方法。
技术介绍
半导体发光二极管是在向其施加电压后能够发光的公知的固态发光元件。LED通常包括二极管区域，二极管区域具有相对的第一面和第二面，并且在其中包括η型层、ρ型层和ρ-η结。阳极接触件电阻性接触ρ型层并且阴极接触件电阻性接触η型层。二极管区域可以被外延地形成在基板例如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓等的生长基板上，但是完成的设备也可以不包括基板。二极管区域可以例如由基于碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或基于砷化镓的材料制成和/或由基于有机半导体的材料制成。最后，由LED放射的光可以在可见光或紫外线(UV)区域内，并且LED可以包括波长转换材料例如磷光体。LED正日益广泛地用于发光/照明应用中，其中一个最终目标是替代普遍存在的白炽灯泡。
技术实现思路
根据不同实施例的发光二极管包括二极管区域，二极管区域具有相对的第一面和第二面并且在其中包括η型层和P型层，电阻性接触P型层并且在第一面上延伸的阳极接触件以及电阻性接触η型层并且也在第一面上延伸的阴极接触件。阳极接触件和/或阴极接触件进一步包括第一面上的反射构件，被设置用于将从第一面发出的基本上所有的光都反射回第一面。在某些实施例中，反射构件将从第一面区域发出的至少90%的光反射回第一面。而且，反射构件自身可以被设置用于反射至少90%透射在其上的光。因此，本专利技术的实施例可以提供在其指定面和整体反射构件上都有接触件的横向发光二极管。横向发光二极管可以在倒装芯片结构中使用，以使接触件可以被用于将LED安装在封装基板上并且光从发光二极管中不同于第一面的面发出。在某些实施例中，反射构件包括电阻性接触ρ型层的阳极接触件的反射面、阴极接触件的反射面以及阴极接触件延长段的反射面。反射构件进一步包括在阴极接触件及其延长段下方的透明绝缘层。在这些实施例的一部分当中，隔离层可以被设置在阳极接触件包括其侧壁上，并且反射构件能够将从第一面发出的所有的光都反射回第一面，由阳极接触件侧壁上的隔离层吸收的光除外。在其他的实施例中，阳极接触件是透明的，并且反射构件进一步包括延伸到透明阳极接触件上的阴极接触件延长段的反射面。透明绝缘层也可以延伸在透明阳极接触件上的阴极接触件延长段下方。在这些实施例的一部分当中，电流扩展层可以被设置在透明阳极接触件上并且反射构件能够将从第一面发出的所有的光都反射回第一面，由电流扩展层吸收的光除外。在任意的这些实施例中，透明基板均可被设置在第二面上，以使光从透明基板发出。透明基板可以包括远离二极管区域的外表面，并且外表面可以在其第一部分进行与其第二部分不同的纹理化以便提供用于发光二极管的方向指示标志。在其他的实施例中，阳极垫片被电连接至阳极接触件并且阴极垫片被电连接至反射性阴极接触件。阳极垫片和阴极垫片以彼此接近地间隔开的关系在第一面上延伸从而界定出其间的间隙。而且，在某些实施例中，发光二极管被倒装安装在安装基板上以使阳极垫片和阴极垫片靠近安装基板，并且二极管区域远离安装基板。根据其他实施例的发光二极管包括其中包含η型层和ρ型层的二极管区域，以及用于η型层或ρ型层之一的接触件。接触件在η型层或ρ型层之一上包括透明绝缘层，透明绝缘层具有比η型层或ρ型层之一更小的折射率。反射层电接触η型层或ρ型层之一并在透明绝缘层上延伸。在某些实施例中，反射层通过延伸穿过透明绝缘层并在透明绝缘层上延伸而电接触η型层或ρ型层之一。在其他的实施例中，反射层电阻性接触η型层或ρ 型层之一。透明绝缘层和反射层可以提供混合反射构件或“混合镜面”，其中下层透明绝缘层提供折射率失配或折射率阶变，与缺少下层透明绝缘层相比，用于增强来自二极管区域的全内反射(TIR)。在另一些实施例中，接触件是第一接触件且反射层是第一反射层，并且发光二极管进一步包括用于η型层或P型层中另一者的第二接触件。第二接触件包括电阻性接触η 型层或P型层中另一者的第二反射层。在另一些实施例中，用于η型层或P型层中另一者的第二接触件包括电阻性接触η型层或ρ型层中另一者的透明导电层，并且透明绝缘层和反射层都延伸到透明导电层上。在某些实施例中，透明导电层具有介于η型层或P型层中另一者和透明绝缘层之间的折射率。而且，在任意的这些实施例中，第一和第二接触件均可从二极管区域的第一面上伸出并且透明基板可以设置在第二面上，其具有与二极管区域大致相同的折射率。基板由此就能够增强光提取。根据另一些实施例的发光二极管包括二极管区域，二极管区域具有相对的第一面和第二面并且包括η型层和ρ型层。反射性阳极接触件电阻性接触ρ型层并且在第一面上延伸。反射性阴极接触件也电阻性接触η型层并且在第一面上延伸。反射性阳极接触件和反射性阴极接触件被设置用于将从第一面发出的基本上所有的光都集中反射回第一面。反射性阳极接触件可以包括如上所述的反射层和隔离层。在其他的实施例中，反射性阴极接触件可以包括如上所述的透明绝缘层和反射层。根据又一些实施例的发光二极管包括二极管区域，二极管区域具有相对的第一面和第二面并且在其中包括η型层和ρ型层。阳极接触件电阻性接触ρ型层并且在第一面上延伸。透明绝缘层在阳极接触件外侧的第一面上延伸。反射性阴极接触件电阻性接触η型层并且延伸穿过透明绝缘层再延伸到阳极接触件外侧的透明绝缘层上以用反射性阴极接触件基本上覆盖阳极接触件外侧所有的第一面并且也用反射性阴极接触件覆盖至少一部分阳极接触件。而且，某些实施例包括伸入第一面内以露出η型层的通孔并且透明绝缘层伸入通孔内。反射性阴极接触件也在透明绝缘层上伸入通孔内以电接触在通孔内露出的η 型层。透明绝缘层和反射层可以提供混合反射构件或“混合镜面”，其中下层透明绝缘层提供折射率失配或折射率阶变，与缺少下层透明绝缘层相比，用于增强来自二极管区域的全内反射(TIR)。在某些实施例中，反射性阴极接触件直接电阻性接触η型层。但是，在其他的实施例中，电阻性接触件被设置为直接电阻性接触η型层并且反射性阴极接触件位于电阻性接触件上。而且，在某些实施例中，透明绝缘层可以包括多个透明子层以提供例如分布式布拉格(Bragg)反射器和/或反射层可以包括多个子层。某些实施例包括反射性阳极接触件，而其他的实施例包括透明的阳极接触件。因此，在某些实施例中，阳极接触件包括电阻性接触P型层并且在第一面上延伸的反射性阳极接触件。反射性阳极接触件可以包括侧壁，并且发光二极管可以进一步在反射性阳极接触件包括其侧壁上包括隔离层。在其他的实施例中，阳极接触件包括电阻性接触ρ型层并且在第一面上延伸的透明阳极接触件。电流扩展层也可以被设置在一部分透明阳极接触件上。透明绝缘层可以延伸到透明阳极接触件上并且反射性阴极接触件也可以延伸到透明阳极接触件上的透明绝缘层上以用反射性阴极接触件覆盖至少一部分透明阳极接触件。而且，由于电流扩展层是在一部分透明阳极接触件上存在，因此透明绝缘层可以延伸到位于所述部分外侧的透明阳极接触件上并且反射性阴极接触件也可以延伸到位于所述部分外侧的透明阳极接触件上的透明绝缘层上以用反射性阴极接触件覆盖位于所述部分外侧的透明阳极接触件。上述的任何实施例均可包括被电连接至阳极接触件的阳极垫片以及被电连接至反射性阴极接触件的阴极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·多诺弗里欧，J·艾贝森，Z·J·姚，
申请(专利权)人：克里公司，
类型：发明
国别省市：