发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一光电器件。该光电器件至少包括：发光外延叠层，至少包括：第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层及夹在两者之间的有源层；第一电极，位于第一半导体层表面上方，包括焊盘和扩展电极，所述扩展电极由所述焊盘向外延伸而成；电流阻挡层，位于所述扩展电极的下方，其延伸方向与所述扩展电极一致，但边缘与所述扩展电极的边缘非平行排列，使得电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散。

【技术实现步骤摘要】
发光器件
本专利技术涉及一种半导体发光器件，属于半导体器件制造
。
技术介绍
发光二极管(LED)的核心基本结构包括P型半导体层(P区)、有源层(发光层或发光部)和η型半导体层(η区)。当LED受到正向偏压的作用时，P区中的空穴向η区移动，η区中的电子向P区移动，电子和空穴在有源层复合。从理论上讲，电子和空穴复合释放出的能量绝大部分以光(辐射跃迁)的形式释放出来。由于LED具有低能耗、环保、小型化、寿命长等优点，其具有广阔的市场发展前景。
技术实现思路
本专利技术公开了 一种发光器件结构,在这种结构中至少包括一个电极结构和与该电极结构配合使用的电流阻挡层。所述发光器件，具体包括:发光外延叠层，至少包括:第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层及夹在两者之间的有源层；第一电极，位于第一半导体层表面上方，包括焊盘和扩展电极，所述扩展电极由所述焊盘向外延伸而成；电流阻挡层，位于所述扩展电极的下方，其边缘与所述扩展电极的边缘非平行排列，电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散。在一些实施例中，所述发光器件至少包括层叠的半导体结构以及电极结构和电流阻挡层。电极结构至少包括一个焊盘和一个扩展电极，其中焊盘可以用来与外电路做电连接，扩展电极用来促进电流在器件上的扩散。同时，在整个扩展电极上，与焊盘相连的部分在与扩展电极延伸方向正交方向上拥有最大的宽度，且扩展电极在与其延伸方向正交的方向上的宽度从邻近焊盘的位置向扩展电极的末端减小，使得在整个扩展电极的与延伸方向正交的横截面上的电流密度近似相等。同时，至少在扩展电极的下方存在电流阻挡层，电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散。电流阻挡层的延伸方向与扩展电极一致，并且电流阻挡层在与其延伸方向正交方向上的宽度从邻近焊盘的位置向扩展电极的末端减小。在一些实施例中，所述发光器件至少包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及位于两类半导体层之间的发光层。至少在第一半导体层上方有一电极，该电极与第一半导体层直接接触。在一些实施例中，所述发光器件至少包括第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层以及位于两类半导体层之间的发光层。至少在第一半导体层上方有一电极，该电极与第一半导体层之间至少还存在一种透明导电材料。在一些实施例中，所述电流阻挡层在与其延伸方向正交的方向上的宽度，大于相应位置的扩展电极的宽度，并且两者的宽度差距从邻近焊盘的位置向扩展电极的末端减小。在一些实施例中，所述电流阻挡层在与其延伸方向正交的方向上的宽度，小于相应位置上扩展电极的宽度，并且两者的宽度差距从邻近焊盘的位置向扩展电极的末端增大。在一些实施例中，所述扩展电极包括若干分支，其不与焊盘直接相连接。所述分支在与其延伸方向正交的方向上的宽度从起始端向末端减小。并且，至少在主扩展电极的下方存在电流阻挡层，电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散，电流阻挡层的延伸方向与电极主扩展电极一致，并且电流阻挡层在与其延伸方向正交方向上的宽度从邻近焊盘的位置向扩展电极的末端减小。更优的，在扩展电极分支的下方也存在电流阻挡层，且电流阻挡层在与其延伸方向正交的方向上的宽度从所述分支起始端的位置向所述分支的末端减小，所述电流阻挡层在与其延伸方向的正交方向上的宽度可以大于或小于相应位置上的所述扩展电极分支的览度。【附图说明】图1是一种公知的发光器件结构图。图2是图1沿AA’线的剖面图。图3是另一种公知的发光器件结构图。图4是图3沿BB’的剖面图。图5是依据本专利技术 的一实施例的发光器件的结构图。图6是图5沿CC’线的剖面图。图7是图5沿DD’线的剖面图。图8是依据本专利技术的另一实施例的发光器件的结构图。图9是依据本专利技术的再一实施例的发光器件结构图。图10是图9沿EE’线的剖面图。图11是依据本专利技术的又一实施例的发光器件结构图。符号说明: 第一半导体层 141、241、341、441、541、641 ；焊盘 121、221、321、421、521、621 ； 扩展电极 122、222、322、422、522、622、623 ； 发光部 142、242、342、542 ； 第二半导体层 143、243、343、543 ； 电流阻挡层 231、232、331、332、431、432、531、532、631、632、633 ； 透明导电层551。【具体实施方式】发光二极管可以将外部注入的电流转换成特定波长的光发射出来。因此，通过合适的电极设计来优化电流注入的方式，对于提高器件的能量利用效率和长期工作稳定性具有重要的意义。图1是一种公知的发光器件结构101的俯视图。该发光器件包含第一半导体层141、发光部142、第二半导体层143以及与第一半导体层141直接接触的电极。该电极包括焊盘121和扩展电极122。其中焊盘可以通过导线或者其他导体与外电路相连接，扩展电极促进外电路注入的电流在第一半导体层141上的扩散。图2是图1沿AA’线的剖面图。当器件101与外电路接通时，电流经由焊盘121、扩展电极122扩散到第一半导体层141,然后从第一半导体层141注入发光部142,该发光部142将部分电能转换成光能并发射出去，最终电流流入第二半导体层143中(143可以直接与外电路接通)，这样就形成了一完整回路。在器件101中，扩展电极121为宽度均一的条状结构，因此随着电流扩散到第一半导体层141上，扩展电极在与其延伸方向正交的横截面上的电流密度从邻近焊盘位置向扩展电极的末端会不断的减小。如此，当操作电流较小时该扩展电极(特别是扩展电极的末端位置)电流密度很低，导致电极的利用效率很低；当操作电流较大时，扩展电极与焊盘相邻的区域电流密度过大，容易由于电流过载导致材料损耗，导致器件的使用寿命缩短。进一步地，如图2中虚线箭头所示，电流倾向于从电极正下方的半导体层叠结构中流回外电路，因为这样的电流路径最短。在这种情况下，一方面，在远离电极的位置电流过小，对于发光部的利用效率过低；另一方面，电极正下方的发光部会产生较多的光，而这些光向外发射时较容易被电极所遮挡，导致光损失。图3和图4是另一种公知的发光器件结构102，且图4是沿图3沿BB’的剖面图。与图1不同的是，至少在扩展电极222的下方存在一电流阻挡层232。较优的，在电极焊盘221的下方也存在电流阻挡层231。由于电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层，因此电流阻挡层可以更好地避免电流直接注入电极正下方的半导体层叠结构，使得电极的电流更好的扩散到整个第一半导体层上。在图3中，可以看出，扩展电极222和电流阻挡层232的边沿互相平行。当电流注入时，在邻近焊盘的电极位置具有最大的电流密度，扩展电极上的电流密度从邻近焊盘位置向末端不断减小，使得从扩展电极222扩散到第一半导体241的电流密度从邻近焊盘向[zl]末端也不断减小。因此，器件102依然存在当操作电流较小时，扩展电极(特别是扩展电极的末端位置)电流密度很低，导致电极的利用效率很低；当操作电流较大时，扩展电极与焊盘相邻的区域电流密度过大，容易因为电流过载导致材料损耗，导致器件的使用寿命缩短的问题。图5、图6和图7是依据本专利技术的一实施例103的结构示意图。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：发光外延叠层，至少包括：第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层及夹在两者之间的有源层；第一电极，位于第一半导体层表面上方，包括焊盘和扩展电极，所述扩展电极由所述焊盘向外延伸而成；电流阻挡层，位于所述扩展电极的下方，其延伸方向与所述扩展电极一致，但边缘与所述扩展电极的边缘非平行排列，使得电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散。

【技术特征摘要】
1.一种发光器件，包括: 发光外延叠层，至少包括:第一导电类型的第一半导体层、第二导电类型的第二半导体层及夹在两者之间的有源层； 第一电极，位于第一半导体层表面上方，包括焊盘和扩展电极，所述扩展电极由所述焊盘向外延伸而成； 电流阻挡层，位于所述扩展电极的下方，其延伸方向与所述扩展电极一致，但边缘与所述扩展电极的边缘非平行排列，使得电流倾向于绕过而非穿过电流阻挡层从电极向器件扩散。2.根据权利要求1所述的一种发光器件，其特征在于:所述电流阻挡层在邻近焊盘的位置具有最大的宽度，并且宽度随着与焊盘距离的增大而减小。3.根据权利要求1所述的一种发光器件，其特征在于:在邻近焊盘的位置，所述扩展电极和电流阻挡层具有最大的宽度，并且宽度随着与焊盘距离的增大而减小，但是所述电流阻挡层的缩小幅度大于相对应的扩展电极的缩小幅度。4.根据权利要求1所述的一种发光器件，其特征在于:所述电流阻挡层在与其延伸方向正交的方向上的宽度，大于相应位置上扩展电极在与其延伸方向正交方向上的宽度，二者的宽度差距...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨力勋，蔡培崧，徐宸科，林素慧，赵志伟，黄少华，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34