AlGaInP系發(fā)光二極管的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及半導體光電器件，具體為一種AlGaInP系發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，簡稱LED)得到了廣泛的應用，在各種顯示系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、汽車尾燈等領域起著越來越重要的作用。
[0003]圖1顯示了現(xiàn)有一種AlGaInP系發(fā)光二極管的芯片結(jié)構(gòu)剖視圖。該LED芯片包括:導電基板100，金屬鍵合層110、由高反射率金屬層121、低折射率材料層122構(gòu)成的鏡面系統(tǒng)120，由P型半導體層131、發(fā)光層132和η型半導體層133構(gòu)成的發(fā)光外延疊層130，在η型半導體層133的表面上制作擴展電極142和焊盤143，在擴展電極142下方進一步形成GaAs接觸層，用于與半導體外延層形成歐姆接觸，保證芯片的VF值達到要求。
[0004]隨著LED應用的擴大，部分LED被應用在高溫高濕的環(huán)境中，而長期的過程中水分和氧等會導致GaAs產(chǎn)生電化學，使得VF值升高同時器件發(fā)光效率衰減嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針上上述問題，本實用新型提供了一種AlGaInP發(fā)光二極管，既保證LED的VF變化較小，又能有效的防止GaAs接觸層發(fā)生電化學。
[0006]本實用新型解決前述技術(shù)問題的技術(shù)方案為:AlGaInP系發(fā)光二極管，包括:基板，具有相對的上表面和下表面;發(fā)光外延疊層，位于所述基板的上表面，至少包含第一半導體層、第二半導體層和夾在兩者之間的發(fā)光層；電極，位于所述發(fā)光外延疊層的上表面，由焊盤和擴展電極構(gòu)成;所述擴展電極通過一 GaAs接觸層與所述發(fā)光外延疊層形成歐姆連接，所述GaAs接觸層嵌入所述發(fā)光外延疊層內(nèi)，并由所述擴展電極覆蓋。
[0007]優(yōu)選地，所述GaAs接觸層具有上、下表面和連接上、下表面的側(cè)壁，在所述GaAs接觸層的側(cè)壁設置反射層。
[0008]優(yōu)選地，所述GaAs接觸層具有傾斜的側(cè)壁。
[0009]優(yōu)選地，所述傾斜的側(cè)壁與所述發(fā)光外延疊層的上表面之間的夾角為20?70°。
[0010]優(yōu)選地，所述GaAs接觸層呈梯形狀，其中頂部寬度大于底部的寬度。
[0011]優(yōu)選地，所述梯形的上角取值范圍為20?70°。
[0012]優(yōu)選地，所述GaAs接觸層的上表面與所述發(fā)光外延疊層的上表面齊平。
[0013]優(yōu)選地，所述GaAs接觸層的橫截面積小于所述擴展電極的橫截面積。
[0014]前述發(fā)光器件可應用于各種顯示系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、汽車尾燈等領域。
[0015]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】

[0016]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0017]圖1為一種現(xiàn)有AlInGaP四元系發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為實施例1之一種發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖3為實施例2之一種發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合示意圖對本實用新型的LED器件結(jié)構(gòu)進行詳細的描述，借此對本實用新型如何應用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實用新型中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0021]實施例1
[0022]請參看附圖2，一種AlGaInP系發(fā)光二極管，包括導電基板100、金屬鍵合層110、鏡面系統(tǒng)120、發(fā)光外延疊層130、GaAs接觸層141以及由擴展電極142和焊墊143構(gòu)成的電極。其中，擴展電極142通過GaAs接觸層141與發(fā)光外延疊層130形成歐姆連接，該GaAs接觸層141嵌入所述發(fā)光外延疊層內(nèi)，并由擴展電極142覆蓋。
[0023]具體地，導電基板100可選用Si基板或其他金屬基板。鏡面系統(tǒng)110—般可選用高反射金屬反射鏡、分布式布拉格反射鏡或者由低折射率介電層和高反射層金屬鏡面層構(gòu)成的全方位反射鏡，在本實施例中采用低折射率介電層122和高反射金屬層121組合而成。發(fā)光外延疊層130包括P型AlGaInP披覆層131、發(fā)光層132和η型AlGaInP披覆層133。其中發(fā)光層可為多量子阱結(jié)構(gòu)。較佳的，還可在LED的切割道和擴展電極周圍覆蓋絕緣保護層150。
[0024]在本實施例中，將GaAs拉觸層141嵌入η型披覆層133內(nèi)，用于向擴展電極142提供歐姆接觸，底面和側(cè)壁均與η型披覆層133接觸，增加了GaAs接觸層141與η型披覆層133的接觸面積，有效降低了LED器件的VF值;同時由于GaAs接觸層141未裸露出表面，可以防止GaAs接觸層發(fā)生電化學。
[0025]實施例2
[0026]請參看附圖2，區(qū)別于實施例1，本實施例之AlGaInP發(fā)光二極管中，GaAs接觸層141呈倒梯形設計，同時在GaAs接觸層141的側(cè)壁與η型披覆層133之間增加一金屬反射層144，用于反射GaAs接觸層141側(cè)面的光，避免其吸光，進一步提發(fā)光效率。具體的，梯形的上角度α為O?90°之間，較佳值為20?70。。倒梯形設計使得GaAs接觸層141上端口與擴展電極142的接觸面積增大，降低了 LED結(jié)構(gòu)的VF值。
[0027]上述LED的GaAs接觸層141制作過程中，一般是先在η型披覆層133開孔，然后通過外延生長填充于孔洞內(nèi)，而倒梯形的孔洞結(jié)構(gòu)有利于GaAs外延層的生長，填滿整體梯形孔洞。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.AlGaInP系發(fā)光二極管，包括: 基板，具有相對的上表面和下表面； 發(fā)光外延疊層，位于所述基板的上表面，至少包含第一半導體層、第二半導體層和夾在兩者之間的發(fā)光層； 電極，位于所述發(fā)光外延疊層的上表面，由焊盤和擴展電極構(gòu)成； 其特征在于:所述擴展電極通過一 GaAs接觸層與所述發(fā)光外延疊層形成歐姆連接，所述GaAs接觸層嵌入所述發(fā)光外延疊層內(nèi)，并由所述擴展電極覆蓋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述GaAs接觸層具有上、下表面和連接上、下表面的側(cè)壁，在所述GaAs接觸層的側(cè)壁設置反射層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述GaAs接觸層具有傾斜的側(cè)壁。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述傾斜的側(cè)壁與所述發(fā)光外延疊層的上表面之間的夾角為20?70°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述GaAs接觸層呈梯形狀，其中頂部寬度大于底部的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述梯形的上角取值范圍為20?70。ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlGaInP系發(fā)光二極管件，其特征在于:所述GaAs接觸層的上表面與所述發(fā)光外延疊層的上表面齊平。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlGaInP系發(fā)光二極管，其特征在于:所述GaAs接觸層的橫截面積小于所述擴展電極的橫截面積。9.一種照明系統(tǒng)，具有上述權(quán)利要求1?8中的任一項AlGaInP系發(fā)光二極管。10.一種顯示系統(tǒng)，具有上述權(quán)利要求1?8中的任一項AlGaInP系發(fā)光二極管。
【專利摘要】本實用新型提供了一種AlGaInP系發(fā)光二極管，其包括：基板，具有相對的上表面和下表面；發(fā)光外延疊層，位于所述基板的上表面，至少包含第一半導體層、第二半導體層和夾在兩者之間的發(fā)光層；電極，位于所述發(fā)光外延疊層的上表面，由焊盤和擴展電極構(gòu)成；所述擴展電極通過一GaAs接觸層與所述發(fā)光外延疊層形成歐姆連接，所述GaAs接觸層嵌入所述發(fā)光外延疊層內(nèi)，并由所述擴展電極覆蓋。
【IPC分類】H01L33/38
【公開號】CN205385039
【申請?zhí)枴緾N201620112664
【發(fā)明人】賈月華, 吳俊毅, 陶青山, 王篤祥
【申請人】天津三安光電有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月4日