一种高出光效率的垂直型发光二极管的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高出光效率的垂直型发光二极管的制造方法，依次包括如下步骤：（1）形成底电极；（2）在底电极上形成底粗化层；（3）在底粗化层上形成底透明导电层；（4）在底透明导电层上形成p型半导体层；（5）在p型半导体层上形成半导体发光层；（6）在半导体发光层上形成n型半导体层；（7）在n型半导体层上形成顶透明导电层；（8）在顶透明导电层上形成顶粗化层；（9）在顶粗化层上形成顶电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造
，特别涉及一种高出光效率的垂直型发光二极管 的制造方法。
技术介绍
半导体发光二极管(Light Emitting Diode)应用日益广泛，特别是在照明方面有 取代白炽灯和荧光灯的趋势。发光二极管是由半导体材料所制成的发光元件，元件具有两 个电极端子，在端子间施加电压，通入极小的电流，经由电子电洞的结合可将剩余能量以光 的形式激发释出，此即发光二极管的基本发光原理。发光二极管不同于一般白炽灯泡，发光 二极管是属冷发光，具有耗电量低、元件寿命长、无须暖灯时间及反应速度快等优点，再加 上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小或阵列式的元件，目前发 光二极管已普遍使用于资讯、通讯及消费性电子产品的指示器与显示装置上，成为日常生 活中不可或缺的重要元件。目前发光二极管还面临一些技术上的问题，特别是光取出效率比较低。这导致了 发光二极管的亮度不足等缺陷。针对上述问题，业内已经提出了通过粗化方法来改善发光 二极管出光效率的问题，但是现有技术中粗化方法仍然存在缺陷，例如仅对发光二极管进 行水平面式粗化，这种粗化方式无法进一步提高粗化面积，因此出光效率无法进一步提高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的问题，提出了一种高出光效率的垂直型发光二极管的制造 方法，通过增大粗化面积，从而提高发光二极管的出光效率。首先对本专利技术所采用的“上”、“下”进行定义，在本专利技术中，通过参照附图，本专利技术 所述的“上”为附图中面向附图时垂直向上的方向。本专利技术所述的“下”为附图中面向附图 时垂直向下的方向，本文所述的“厚度”是指面向附图时垂直方向上的距离，本文所述的“宽 度”是指面向附图时水平方向上的距离。本专利技术提出的高出光效率的垂直型发光二极管的制造方法依次包括如下步骤:(I)形成底电极；( 2 )在底电极上形成底粗化层；(3)在底粗化层上形成底透明导电层；(4)在底透明导电层上形成p型半导体层；(5)在p型半导体层上形成半导体发光层；(6)在半导体发光层上形成n型半导体层；(7)在n型半导体层上形成顶透明导电层；(8)在顶透明导电层上形成顶粗化层；(9)在顶粗化层上形成顶电极。其中，所述底电极和顶电极为导热性能良好的金属材料，例如但不限于:金、银、铜、铝、镍、钛、钴、钯或钼，或者也可以采用金属合金来形成，例如但不限于:金钼合金、银铝合金、镍铝合金、镍钛合金等，可以采用金属溅射的工艺来形成底电极和顶电极；其中，底透明导电层和顶透明导电层通过采用化学气相淀积(CVD)工艺来形成； 首先通过淀积导电性能良好的金属化合物材料，例如但不限于:ZnO、Ni 0、Mg0、I n 2 O 3、T i O 2或I T O，从而形成平坦的底透明电极层和顶透明电极层，然后通过光亥IJ、刻蚀等工艺，从而在平坦底透明电极层和顶透明电极层上分别定义出凸块，从而在截面上看，最终形成外形与方波相同的所述底透明电极层和顶透明电极层；并且底透明电极层凸块的边缘与顶透明电极层凸块的边缘对齐；其中，P型半导体层为p型GaN层或P型AlGaN层，n型半导体层为n型GaN层或n 型AlGaN层，半导体发光层为交替形成的超晶格结构的AlxInyGazN/AIxInyGazP多量子阱层， 其中 x+y+z=l、并且 0〈x ( 0.05、0〈y ( 0.05、0〈z ^ 0.9 ；其中，底粗化层和顶粗化层为ITO层，底粗化层和顶粗化层均匀覆盖在底透明电极层和顶透明电极层具有凸块的表面上，并且底粗化层和顶粗化层的厚度相同，都为 80-100nm ；其中，底透明电极层没有凸块的区域的厚度为0.5-1微米，具有凸块的区域的厚度为5-10微米；同样的，顶透明电极层没有凸块的区域的厚度为0.5-1微米，具有凸块的区域的厚度为5-10微米。其中，底透明电极层凸块的宽度与两个凸块之间的距离相同，顶透明电极层凸块的宽度与两个凸块之间的距离也相同；在某些场合，如果需要粗化层的粗化面积更大，那么凸块之间的距离可以与凸块的宽度不同，例如凸块宽度为凸块之间距离的1.5-2倍。【附图说明】图1为本专利技术提出的发光二极管制造方法所制得的结构示意图。【具体实施方式】实施例1`参见图1，本专利技术提出的高出光效率的垂直型发光二极管在制造方法依次包括如下步骤:(I)形成底电极I;(2)在底电极I上形成底粗化层21 ；(3 )在底粗化层21上形成底透明导电层22 ;(4)在底透明导电层22上形成p型半导体层3 ;(5)在p型半导体层3上形成半导体发光层4 ；(6)在半导体发光层4上形成n型半导体层5 ；(7)在n型半导体层5上形成顶透明导电层61 ；(8)在顶透明导电层61上形成顶粗化层62 ；(9 )在顶粗化层62上形成顶电极7。具体来说，上述步骤首先形成平坦的底电极，然后通过光刻、刻蚀工艺定义出具有凸块的底电极；此后在底电极I表面上淀积ITO层，通过化学腐蚀的方式腐蚀该ITO层，从而形成粗化的底粗化层21，接着淀积透明导电材料来形成底透明电极层，经过对底透明电极层的上表面平坦化以后，紧接着，采用常规的发光二极管制造工艺在底透明电极层上依次形成P型半导体层3、半导体发光层4和n型半导体反光层5 ;然后在淀积透明导电材料来形成平坦的顶透明电极层，经过对平坦的顶透明电极层进行光刻、刻蚀工艺，从而形成具有凸块的顶透明电极层61 ;此后在具有凸块的顶透明电极层61上均匀淀积ITO材料；对该 ITO材料进行化学腐蚀，从而形成顶粗化层62，最后在顶粗化层62上溅射导热性能良好的金属材料，从而形成顶电极7，并完成垂直型发光二极管的制作。其中，所述底电极I和顶电极7为导热性能良好的金属材料，例如但不限于:金、 银、铜、铝、镍、钛、钴、钯或钼，或者也可以采用金属合金来形成，例如但不限于:金钼合金、 银铝合金、镍铝合金、镍钛合金等，可以采用金属溅射的工艺来形成底电极和顶电极；其中，底透明导电层22和顶透明导电层61通过采用化学气相淀积(CVD)工艺来形成；首先通过淀积导电性能良好的金属化合物材料，例如但不限于:Zn 0、N i 0、M g0、In20 3、Ti02或I T O，从而形成平坦的底透明电极层和顶透明电极层，然后通过光刻、刻蚀等工艺，从而在平坦底透明电极层和顶透明电极层上分别定义出凸块，从而在截面上看，最终形成外形与方波相同的所述底透明电极层22和顶透明电极层61 ;并且底透明电极层22凸块的边缘与顶透明电极层62凸块的边缘对齐，见图1，由虚线Al和A2所示，底透明电极层22凸块的边缘与与顶透明电极层61凸块的边缘对齐；其中，p型半导体层3为p型GaN层或p型AlGaN层，n型半导体层5为n型GaN 层或n型AlGaN层，半导体发光层4为交替形成的超晶格结构的AlxInyGazNAIxInyGazP多量子阱层，其中 x+y+z=l、并且 0〈x ( 0.05、0〈y ( 0.05、0〈z ^ 0.9 ；其中，底粗化层21和顶粗化层62为ITO层，底粗化层21和顶粗化层62均匀覆盖在底透明电极层22和顶透明电极层61具有凸块的表面上，并且底粗化层21和顶粗化层62 的厚度相同，都为80-100nm;其中，底透明电极层22没有凸块的区域的厚度为0.5-1微米，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高出光效率的垂直型发光二极管的制造方法，依次包括如下步骤：（1）形成底电极；（2）在底电极上形成底粗化层；（3）在底粗化层上形成底透明导电层；（4）在底透明导电层上形成p型半导体层；（5）在p型半导体层上形成半导体发光层；（6）在半导体发光层上形成n型半导体层；（7）在n型半导体层上形成顶透明导电层；（8）在顶透明导电层上形成顶粗化层；（9）在顶粗化层上形成顶电极。

【技术特征摘要】
1.一种高出光效率的垂直型发光二极管的制造方法，依次包括如下步骤:(1)形成底电极；(2)在底电极上形成底粗化层；(3)在底粗化层上形成底透明导电层；(4)在底透明导电层上形成p型半导体层；(5)在p型半导体层上形成半导体发光层；(6)在半导体发光层上形成n型半导体层；(7)在n型半导体层上形成顶透明导电层；(8)在顶透明导电层上形成顶粗化层；(9)在顶粗化层上形成顶电极。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:底透明电极层和顶透明电极层分别具有凸块，从截面上看，所述底透明电极层和顶透 明电极层的外形与方波相同；并且底透明电极层凸块的边缘与顶透...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛国芳，
申请(专利权)人：溧阳市东大技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：