一種發(fā)光二極管及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著第三代半導(dǎo)體技術(shù)的興起和不斷成熟，半導(dǎo)體照明以能耗小、無污染、高亮度、長壽命等優(yōu)勢，成為人們關(guān)注的焦點，也帶動了整個行業(yè)上中下游產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。其中，半導(dǎo)體發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，簡稱LED)的制造是核心技術(shù)之一，不斷提高LED的發(fā)光亮度是自始至終追求的目標(biāo)。
[0003]現(xiàn)有的LED包括襯底、以及依次層疊在襯底上的N型層、發(fā)光層、P型層、電流阻擋層、透明導(dǎo)電層、鈍化層，P型層上開設(shè)有從P型層延伸到N型層的凹槽，P型層上設(shè)有依次穿過電流阻擋層、透明導(dǎo)電層、鈍化層的P型電極，N型層上設(shè)有穿過鈍化層的N型電極。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]為了將N型電極設(shè)置N型層上，從P型層延伸到N型層的凹槽的面積較大，使得設(shè)置在P型層和N型層之間的發(fā)光層的面積較小，導(dǎo)致LED的發(fā)光亮度低并且電流密度大、電壓尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光亮度低的問題，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管及其制作方法。所述技術(shù)方案如下:
[0007]—方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括襯底、以及依次層疊在所述襯底上的N型層、發(fā)光層、P型層，所述P型層上開設(shè)有從所述P型層延伸到所述N型層的凹槽，位于所述凹槽的一側(cè)的所述P型層上依次層疊有第一電流阻擋層、第一透明導(dǎo)電層、以及延伸至所述凹槽內(nèi)的鈍化層，所述第一電流阻擋層和所述第一透明導(dǎo)電層內(nèi)設(shè)有延伸到所述P型層的第一通孔和延伸到所述第一透明導(dǎo)電層的第二通孔，P型焊盤設(shè)置在所述第一通孔內(nèi)，P型電極線設(shè)置在所述第二通孔內(nèi)，位于所述凹槽的另一側(cè)的所述P型層上依次層疊有延伸到所述凹槽內(nèi)的第二電流阻擋層、第二透明導(dǎo)電層、以及N型焊盤和N型電極線，所述N型電極線在所述凹槽內(nèi)與所述N型層之間形成歐姆接觸。
[0008]可選地，所述第二電流阻擋層和所述第一電流阻擋層的材料均采用S12或者SiN。
[0009 ] 可選地，所述N型電極和所述P型電極的材料均采用Ni /Al /Cr/Ni /Au。
[0010]可選地，所述鈍化層的材料均采用S12或者S1N。
[0011]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，所述制作方法包括:
[0012]在襯底上依次形成N型層、發(fā)光層、P型層；
[0013]在所述P型層上開設(shè)從所述P型層延伸到所述N型層的凹槽；
[0014]在位于所述凹槽的一側(cè)的所述P型層上形成第一電流阻擋層，同時在位于所述凹槽的另一側(cè)的所述P型層上形成延伸到所述凹槽內(nèi)的第二電流阻擋層；
[0015]在位于所述凹槽的一側(cè)的所述P型層上、以及所述第一電流阻擋層上形成第一透明導(dǎo)電層，在所述第二電流阻擋層上形成第二透明導(dǎo)電層；
[0016]在所述第一透明導(dǎo)電層上形成延伸到所述凹槽內(nèi)的鈍化層，所述鈍化層內(nèi)設(shè)有延伸到所述P型層的第一通孔和延伸到所述第一透明導(dǎo)電層的第二通孔；
[0017]在所述第一通孔內(nèi)設(shè)置P型焊盤，在所述第二通孔內(nèi)設(shè)置P型電極線，在所述第二透明導(dǎo)電層上設(shè)置N型焊盤，在所述第二透明導(dǎo)電層和所述N型層上設(shè)置N型電極線。
[0018]可選地，所述第二電流阻擋層和所述第一電流阻擋層的材料均采用S12或者SiN。
[00?9 ] 可選地，所述N型電極和所述P型電極的材料均采用Ni /Al /Cr/Ni /Au。
[0020]可選地，所述鈍化層的材料均采用S12或者S1N。
[0021]可選地，所述在所述第一透明導(dǎo)電層上形成延伸到所述凹槽內(nèi)的鈍化層，所述鈍化層內(nèi)設(shè)有延伸到所述P型層的第一通孔和延伸到所述第一透明導(dǎo)電層的第二通孔，包括:
[0022]在所述第一透明導(dǎo)電層和所述第二透明導(dǎo)電層上鋪設(shè)一層鈍化層；
[0023]采用光刻工藝在所述鈍化層上形成設(shè)定圖形的光刻膠；
[0024]利用所述設(shè)定圖形的光刻膠對所述鈍化層進(jìn)行刻蝕，在所述鈍化層內(nèi)形成延伸到所述第一透明導(dǎo)電層述P型層的第一通孔和延伸到所述第一透明導(dǎo)電層的第二通孔。
[0025]優(yōu)選地，所述在所述第一通孔內(nèi)設(shè)置P型焊盤，在所述第二通孔內(nèi)設(shè)置P型電極線，在所述第二透明導(dǎo)電層上設(shè)置N型焊盤，在所述第二透明導(dǎo)電層和所述N型層上設(shè)置N型電極線，包括:
[0026]在所述第一通孔內(nèi)、第二通孔內(nèi)、所述第二透明導(dǎo)電層、所述N型層、以及所述光刻膠上形成電極；
[0027]剝離所述光刻膠，得到所述P型焊盤、所述P型電極線、所述N型焊盤、以及所述N型電極線。
[0028]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0029]通過在P型層上依次設(shè)置延伸到凹槽內(nèi)的第二電流阻擋層、第二透明導(dǎo)電層、N型電極，利用第二電流阻擋層將N型電極與P型層絕緣，同時將N型電極延伸到N型層與N型層形成歐姆接觸，實現(xiàn)了將大部分N型電極轉(zhuǎn)移到P型層，減小了從P型層延伸到N型層的凹槽的面積，同時增大了 P型層的面積，進(jìn)而增大了設(shè)置在P型層和N型層之間的發(fā)光層的面積，提高了LED的發(fā)光亮度，LED的電壓降低。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031 ]圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例一提供的電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實施例二提供的一種發(fā)光二極管的的制作方法的流程圖；
[0034]圖4a_圖4f是本發(fā)明實施例二提供的發(fā)光二極管的制作過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0036]實施例一
[0037]本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管，適用于正裝單顆、正裝串并聯(lián)的LED芯片，參見圖1，該發(fā)光二極管包括襯底1、以及依次層疊在襯底I上的N型層2、發(fā)光層3、P型層4，P型層4上開設(shè)有從P型層4延伸到N型層2的凹槽10，位于凹槽10的一側(cè)的P型層4上依次層疊有第一電流阻擋層5a、第一透明導(dǎo)電層6a、以及延伸至凹槽10的鈍化層7，第一電流阻擋層5a和第一透明導(dǎo)電層6a內(nèi)設(shè)有延伸到P型層4的第一通孔(圖1未示出)和第二通孔20，P型焊盤Saa(見圖2)設(shè)置在第一通孔內(nèi)4型電極線Sab設(shè)置在第二通孔20內(nèi)，位于凹槽10的另一側(cè)的P型層4上依次層疊有延伸到凹槽10的第二電流阻擋層5b、第二透明導(dǎo)電層6b、以及N型焊盤8ba和N型電極線8bb，N型電極線8bb在凹槽10內(nèi)與N型層2之間形成歐姆接觸。
[0038]參見圖2，P型焊盤Saa與P型電極線Sab之間歐姆接觸，P型電極線Sab沿垂直于發(fā)光二極管的生長方向延伸;N型焊盤8ba與N型電極線8bb之間歐姆接觸，N型電極線8bb沿垂直于發(fā)光二極管的生長方向延伸。容易知道，圖1是圖2中A-A方向的剖視圖。
[0039]在本實施例中，襯底I可以為藍(lán)寶石襯底，N型層2可以為N型GaN層，發(fā)光層3可以為交替形成的InGaN層和GaN層，P型層4可以為P型GaN層，第一透明導(dǎo)電層6a和第二透明導(dǎo)電層6b可以為氧化銦錫(Indium Tin Oxides，簡稱ITO)。
[0040]可選地，第二電流阻擋層5b和第一電流阻擋層5a的材料可以均采用S12或者SiN，以達(dá)到較好的絕緣效果，而且采用業(yè)內(nèi)通用材料、成本低。
[0041 ] 可選地，N型電極8b和P型電極8a的材料可以均采用Ni/Al/Cr/Ni/Au。其中，在第二層中采用Al，可以實現(xiàn)反光，進(jìn)而提高發(fā)光亮度;最上面一層采用Au，焊線效果好、耐溫性好。
[0042]可選地，鈍化層7的材料可以均采用S12或者S1N，以達(dá)到較好的絕緣效果，而且采用業(yè)內(nèi)通用材料、成本低。
[0043]本發(fā)明實施例通過在P型層上依次設(shè)置延伸到凹槽內(nèi)的第二電流阻擋層、第二透明導(dǎo)電層、N型電極，利用第二電流阻擋層將N型電極與P型層絕緣，同時將N型電極延伸到N型層與N型層形成歐姆接觸，實現(xiàn)了將大部分N型電極轉(zhuǎn)移到P型層，減小了從P型層延伸到N型層的凹槽的面積，同時增大了 P型層的面積，進(jìn)而增大了設(shè)置在P型層和N型層之間的發(fā)光層的面積，提高了 LED的發(fā)光亮度，LED的電壓降低。而且P型電極下方設(shè)有第二透明導(dǎo)電層和第二電流阻擋層，還增加了發(fā)光層的出光角度，進(jìn)一步提高了 LED的發(fā)光亮度。
[0044]實施例二
[0045]本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，適用于制作實施例一提供的發(fā)光二極管，參見圖3，該方法包括:
[0046]步驟201:在襯底上依次形成N型層、發(fā)光層、P型層。
[0047]圖4a為步驟201執(zhí)行之后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為襯底，2為N型層，3為發(fā)光層，4為P型層。
[0048]具體地，襯底可以為藍(lán)寶石襯底，N型層可以為N型GaN層，發(fā)光層可以為交替生長的InGaN層和GaN層，？型層可以為P型GaN層。
[0049]可選地，該步驟201可以包括:
[0050]采用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀(Metal-organic Chemical VaporD印osit1n，簡稱M0CVD)技術(shù)在襯底上依次形成N型層、發(fā)光層和P型層。
[0051 ]優(yōu)選地，在步驟201之前，該方法還可以包括:
[0052]在襯底上形成至少一層緩沖層；
[0053]在緩沖層上依次形成N型層、發(fā)光層和P型層。
[0054]可以理解地，在襯底和N型層之間先形成緩沖層，有利于N型層、發(fā)光層和P型層的生長，提尚晶體質(zhì)量。
[0055]步驟202:在P型層上開設(shè)從P型層延伸到N型層的凹槽。
[0056]圖4b為步驟202執(zhí)行之后的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為襯底，2為N型層，3為發(fā)光層，4為P型層，10為凹槽。
[0057]可選地，該步驟202可以包括:
[0058]在P型層上形成一層光刻膠；
[0059]采用光刻工藝溶解部分光刻膠；
[0000]在光刻膠的保護(hù)下，采用感應(yīng)親合等離子體(Inductively Coupled Plasma，簡稱ICP)刻蝕工藝在P型層上開設(shè)從P型層延伸至N型層的凹槽；
[0061 ]剝離光刻膠并進(jìn)行清洗。
[0062]優(yōu)選地，在步驟202之前，該方法還可以包括:
[0063]清洗發(fā)光二極管。
[0064]步驟203:在位于凹槽的一側(cè)的P型層上形成第一電流阻擋層，同時在位于凹槽的另一側(cè)的P型層上形成延伸到凹槽內(nèi)