改善静电防护的发光二极管的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改善静电防护的发光二极管的结构，包括衬底、第一电极和第二电极，衬底上依次设置缓冲层和N型半导体层，其特征是：所述N型半导体层和缓冲层区分成第一岛状结构、第二岛状结构和第三岛状结构，在第二岛状结构和第三岛状结构上依次设置有源层和P型半导体层，在第三岛状结构上的P型半导体层上设置透明导电层；在所述第一岛状结构、第二岛状结构上的P型半导体层、透明导电层上设置钝化层，第一电极穿过钝化层与透明导电层和第二岛状结构中的N型半导体层连接，第二电极穿过钝化层与第一岛状结构中的N型半导体层和第二岛状结构上的P型半导体层连接。本实用新型专利技术有效的提高了静电防护，减少静电带来的损伤，延长了LED芯片使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED芯片结构，尤其是一种改善静电防护的发光二极管的结构，属于LED芯片

技术介绍
静电学是十八世纪以库仑定律为基础建立起来的，以研究静止电荷及磁场作用规律的学科，是物理学中电磁学的一个重要组成部分。静电是在我们平时生活中到处存在的，但是在二十世纪40-50年代，半导体产业很少有静电问题，因为那时是晶体三极管和二极管，而所产生的静电也不如现在普遍。在60年代，随着对静电非常敏感的MOS器件的出现，静电问题逐渐被人们所关注。70-90年代，随着集成电路的密度越来越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越来越薄(微米一纳米)，其承受的静电电压越来越低；另一方面，产生和积累静电的材料如塑料，橡胶等大量使用，使得静电现象越来越普遍存在。在二十世纪中期，很多静电问题都是由于人们没有ESD (Electro-Staticdischarge，静电释放)意识而造成的。即使现在也有很多人怀疑ESD是否会对电子产品造成损坏，这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以外。因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件对被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB板上以后再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显变化，所以很多电子工程师和设计人员都怀疑ESD的危害，但近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。 所以，随着现在半导体工艺水平的提高，电子产品也制作的越来越精细。对于电子产品的静电防护是相当必要的。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种改善静电防护的发光二极管的结构，能够改善静电所带来的危害，提高静电防护的效果，延长LED芯片器件使用寿命。按照本技术提供的技术方案，所述改善静电防护的发光二极管的结构，包括衬底、N型半导体层、P型半导体层、第一电极和第二电极，衬底上依次设置缓冲层和N型半导体层，缓冲层覆盖于衬底上，N型半导体层覆盖于缓冲层上，其特征是所述N型半导体层和缓冲层区分成第一岛状结构、第二岛状结构和第三岛状结构；在所述第二岛状结构和第三岛状结构上依次设置有源层和P型半导体层，在第三岛状结构上的P型半导体层上设置透明导电层；在所述第一岛状结构、第二岛状结构上的P型半导体层、透明导电层上设置钝化层，该钝化层包覆第一岛状结构、第一岛状结构与第二岛状结构之间的沟槽、第二岛状结构与第三岛状结构之间的沟槽、第二岛状结构及第二岛状结构上的P型半导体层和有源层、第三岛状结构及第三岛状结构上的透明导电层、P型半导体层和有源层；所述第一电极分别穿过钝化层与透明导电层和第二岛状结构中的N型半导体层连接；所述第二电极分别穿过钝化层与第一岛状结构中的N型半导体层和第二岛状结构上的P型半导体层连接；所述第一电极、第一岛状结构、第三岛状结构、第三岛状结构上的有源层和P型半导体层构成主级二极管，所述第二电极、第二岛状结构、第二岛状结构上的有源层和P型半导体层构成次级二极管。所述第一岛状结构和第二岛状结构之间的沟槽、以及第二岛状结构和第三岛状结构之间的沟槽的深度为7 μ m。所述次级二极管的面积 < 主级二极管面积的10%。所述钝化层的材料为二氧化硅或氮化硅。 所述衬底为蓝宝石基板或碳化硅基板。所述第一电极、第二电极为单层或多层金属。所述第一电极、第二电极为Cr、Pt、Au多层金属或者N1、Au多层金属，Ti> Au多层金属或者T1、Pt、Au多层金属。所述透明导电层的材料为单层金属、多层金属、单层金属氧化物或多层金属氧化物。本技术所述发光二极管的优点为(一)、由于次级二极管的面积较少 ，对主二极管的发光效率基本不产生太大影响；(二)、结构简单紧凑，与现有加工工艺相兼容，完全可以实现量产制作；(三)、有效的提高了静电防护，减少静电带来的损伤，延长了LED芯片使用寿命，安全可靠。附图说明图1为本技术所述二极管结构的等效电路图。图2为本技术的结构剖视图。 图3为图2的俯视图。图4为本技术所使用的外延片的结构剖视图。图5为得到主级二极管区和次级二极管区的结构剖视图。图6为图5的俯视图。图7为得到N型半导体层平台的结构剖视图。图8为图7的俯视图。图9为得到透明导电层的结构剖视图。图10为图9的俯视图。图11为得到钝化层的结构剖视图。图12为图11中次级二极管区的俯视图。图13为得到发光二极管后的结构剖视图。具体实施方式下面结合具体附图对本技术作进一步说明。如图疒图13所示本技术包括P型半导体层1、有源层2、N型半导体层3、缓冲层4、衬底5、透明导电层6、钝化层7、第一电极8、第一岛状结构9、第二岛状结构10、第三岛状结构11、第二电极12、主级二极管100、次级二极管200。如图2所示，本技术包括衬底5，衬底5上依次设置缓冲层4和N型半导体层3，缓冲层4覆盖于衬底5上，N型半导体层3覆盖于缓冲层4上，并且，所述N型半导体层3和缓冲层4区分成第一岛状结构9、第二岛状结构10和第三岛状结构11 ;在所述第二岛状结构10和第三岛状结构11上依次设置有源层2和P型半导体层I，在第三岛状结构11上的P型半导体层I上设置透明导电层6 ;在所述第一岛状结构9、第二岛状结构10上的P型半导体层1、透明导电层6上设置钝化层7，该钝化层7包覆第一岛状结构9、第一岛状结构9与第二岛状结构10之间的沟槽、第二岛状结构10与第三岛状结构11之间的沟槽、第二岛状结构10及第二岛状结构10上的P型半导体层I和有源层2、第三岛状结构11及第三岛状结构11上的透明导电层6、P型半导体层I和有源层2 ；如图2所示，所述第一电极8分别穿过钝化层7与透明导电层6和第二岛状结构11中的N型半导体层3连接；所述第二电极12分别穿过钝化层7与第一岛状结构9中的N型半导体层3和第二岛状结构10上的P型半导体层I连接；此外，所述第一电极8、第一岛状结构9、第三岛状结构11、第三岛状结构1·1上的有源层2和P型半导体层I构成主级二极管100，而所述第二电极12、第二岛状结构10、第二岛状结构10上的有源层2和P型半导体层I构成次级二极管200 ;从而，主级二极管100和次级二极管200首尾连接，主级二极管100的P极与次级二极管200的N极相连，主级二极管100的N极与次级二极管200的P极相连，形成回路；所述主级二极管100和次级二极管200首尾相连，但彼此独立且次级二极管200不影响主级二极管200的发光强度；所述第一岛状结构9和第二岛状结构10之间的沟槽、以及第二岛状结构10和第三岛状结构11之间的沟槽的深度为7 μ m ;为了使次级二极管200不影响主级二极管100的发光强度，所述次级二极管200的面积<主级二极管100面积的10% ；所述透明导电层6为单层金属、多层金属、单层金属氧化物或多层金属氧化物；所述钝化层7的材料为二氧化硅或氮化硅；所述衬底5为蓝宝石基板或碳化硅基板；所述第一电极8、第二电极12为Cr、Pt、Au多层金属或者N1、Au多层金属，Ti> Au多层金属或者T1、Pt、Au多层金属。如图2 图13所示本技术所述发光二极管通过下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善静电防护的发光二极管的结构，包括衬底（5）、N型半导体层（3）、P型半导体层（1）、第一电极（8）和第二电极（12），衬底（5）上依次设置缓冲层（4）和N型半导体层（3），缓冲层（4）覆盖于衬底（5）上，N型半导体层（3）覆盖于缓冲层（4）上，其特征是：所述N型半导体层（3）和缓冲层（4）区分成第一岛状结构（9）、第二岛状结构（10）和第三岛状结构（11）；在所述第二岛状结构（10）和第三岛状结构（11）上依次设置有源层（2）和P型半导体层（1），在第三岛状结构（11）上的P型半导体层（1）上设置透明导电层（6）；在所述第一岛状结构（9）、第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）、透明导电层（6）上设置钝化层（7），该钝化层（7）包覆第一岛状结构（9）、第一岛状结构（9）与第二岛状结构（10）之间的沟槽、第二岛状结构（10）与第三岛状结构（11）之间的沟槽、第二岛状结构（10）及第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）和有源层（2）、第三岛状结构（11）及第三岛状结构（11）上的透明导电层（6）、P型半导体层（1）和有源层（2）；所述第一电极（8）分别穿过钝化层（7）与透明导电层（6）和第二岛状结构（11）中的N型半导体层（3）连接；所述第二电极（12）分别穿过钝化层（7）与第一岛状结构（9）中的N型半导体层（3）和第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）连接；所述第一电极（8）、第一岛状结构（9）、第三岛状结构（11）、第三岛状结构（11）上的有源层（2）和P型半导体层（1）构成主级二极管（100），所述第二电极（12）、第二岛状结构（10）、第二岛状结构（10）上的有源层（2）和P型半导体层（1）构成次级二极管（200）。...

【技术特征摘要】
1.一种改善静电防护的发光二极管的结构，包括衬底(5)、N型半导体层(3)、P型半导体层(I)、第一电极(8)和第二电极(12)，衬底(5)上依次设置缓冲层(4)和N型半导体层(3)，缓冲层(4)覆盖于衬底(5)上，N型半导体层(3)覆盖于缓冲层(4)上，其特征是所述N型半导体层(3)和缓冲层(4)区分成第一岛状结构(9)、第二岛状结构(10)和第三岛状结构(11);在所述第二岛状结构(10)和第三岛状结构(11)上依次设置有源层(2)和P型半导体层(1)，在第三岛状结构(11)上的P型半导体层(I)上设置透明导电层(6);在所述第一岛状结构(9)、第二岛状结构(10)上的P型半导体层(I)、透明导电层(6)上设置钝化层(7)，该钝化层(7)包覆第一岛状结构(9)、第一岛状结构(9)与第二岛状结构(10)之间的沟槽、第二岛状结构(10)与第三岛状结构(11)之间的沟槽、第二岛状结构(10)及第二岛状结构(10)上的P型半导体层(I)和有源层(2)、第三岛状结构(11)及第三岛状结构(11)上的透明导电层(6 )、P型半导体层(I)和有源层(2 );所述第一电极(8 )分别穿过钝化层(7 )与透明导电层(6)和第二岛状结构(11)中的N型半导体层(3)连接；所述第二电极(12)分别穿过钝化层(7)与第一岛状结构(9)中的N型半导体层(3)和第二岛状结构(10)上的P型半导体层(I)连接；所述第一电极(8)、第一岛状...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淋，杜高云，邓群雄，
申请(专利权)人：江苏新广联科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：