一種孔洞電極的發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括：襯底、氮化鎵基、多個電極孔洞、電流擴展層、絕緣層和電極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極孔洞數(shù)量大于3，且所述電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接，將連續(xù)的finger線變成不連續(xù)的電極孔洞，化線為點，大大減少有源層的刻蝕面積，從而提高發(fā)光效率。
【專利說明】
一種孔洞電極的發(fā)光二極管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種孔洞電極的發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light-Emitting D1de，LED)具有高亮度、低能耗、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，發(fā)光二極管作為新型高效的固體光源，在室內(nèi)照明、景觀照明、顯示屏、信號指示等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，發(fā)光二極管的N型電極和P型電極的結(jié)構(gòu)都為圓環(huán)電極加電流擴展線(finger)(如圖1a和Ib所示)，這樣的結(jié)構(gòu)使電流分布均勻，從而起到電流擴展作用。但是，電極finger線的制備需要蝕刻部分有源層，減少發(fā)光面積，導(dǎo)致發(fā)光二極管亮度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種孔洞電極的發(fā)光二極管，以解決現(xiàn)有技術(shù)中f inger線使亮度降低的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括:
[0007]襯底；
[0008]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面包括:位于所述襯底表面的N型氮化鎵層，位于所述N型氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述N型氮化鎵層一側(cè)的P型氮化鎵層；
[0009]多個電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述P型氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述N型氮化鎵層表面；
[0010]電流擴散層，所述電流擴散層位于所述P型氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面；
[0011]絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間電流擴散層表面；
[0012]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的N型電極，和位于未覆蓋有所述絕緣層的電流擴展層表面的P型電極；
[0013]其特征在于，所述電極孔洞數(shù)量大于3，且所述電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接。
[0014]優(yōu)選的，所述電極孔洞為等大或不等大。
[0015]優(yōu)選的，所述電極孔洞呈對稱排列。
[0016]優(yōu)選的，所述電極孔洞可以為圓形、橢圓形、方形、三角形或菱形。
[0017]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電性連接為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金的線性連接。
[0018]優(yōu)選的，所述P型電極和N型電極的材料為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金，其厚度范圍為2_4um0
[0019]優(yōu)選的，所述線性連接為串聯(lián)連接。
[0020]優(yōu)選的，還包括:位于所述P型氮化鎵層和電流擴展層之間的電流阻擋層。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0022]本實用新型提供的一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括3個以上的電極孔洞，且所述電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接，使發(fā)光二極管的電流分布更均勻。此外，與傳統(tǒng)的由圓形電極連接finger線組成的N型電極相比，本實用新型通過形成3個以上電極孔洞，且所述電極孔洞的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接，將連續(xù)的finger線變成不連續(xù)的電極孔洞，化線為點，大大減少有源層的刻蝕面積，從而提高發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對本領(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。
[0024]圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中具有圓環(huán)電極加電流擴展線(finger)電極結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中具有圓環(huán)電極加電流擴展線(finger)電極結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的電極俯視圖；
[0026]圖2a為本實用新型一種【具體實施方式】所提供的具有通孔電極的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2b為本實用新型一種【具體實施方式】所提供的具有通孔電極的發(fā)光二極管的電極俯視圖；
[0028]圖3為本實用新型另一種【具體實施方式】所提供的具有通孔電極的發(fā)光二極管的電極俯視圖。
【具體實施方式】
[0029]正如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中的N型電極和P型電極的結(jié)構(gòu)都為圓環(huán)電極加電流擴展線(finger)，這樣的結(jié)構(gòu)會減少發(fā)光面積，降低發(fā)光二極管亮度。
[0030]發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，這是因為現(xiàn)有技術(shù)中在制作finger線的時候，需要刻蝕部分的有源層和P型氮化鎵層，不僅減小了有源層的面積和P型氮化鎵層的面積，同時降低了 P型氮化鎵層的結(jié)構(gòu)強度，從而降低發(fā)光二極管的亮度。
[0031]基于上述研究的基礎(chǔ)上，本實用新型實施例提供了一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括:
[0032]襯底；
[0033]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面包括:位于所述襯底表面的N型氮化鎵層，位于所述N型氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述N型氮化鎵層一側(cè)的P型氮化鎵層；
[0034]多個電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述P型氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述N型氮化鎵層表面；
[0035]電流擴散層，所述電流擴散層位于所述P型氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面；
[0036]絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間電流擴散層表面；
[0037]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的N型電極，和位于未覆蓋有所述絕緣層的電流擴展層表面的P型電極；
[0038]其特征在于，所述電極孔洞數(shù)量大于3，且所述電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0040]本實用新型提供的一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括3個以上的電極孔洞，且所述電極孔洞的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接，使發(fā)光二極管的電流分布更均勻。此夕卜，與傳統(tǒng)的由圓形電極連接finger線組成的N型電極相比，本實用新型通過形成多個電極孔洞，且所述電極孔洞的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接，將連續(xù)的finger線變成不連續(xù)的電極孔洞，化線為點，大大減少有源層的刻蝕面積，從而提高發(fā)光效率。
[0041]為了使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0042]在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的【具體實施方式】的限制。
[0043]結(jié)合圖2a和圖2b來說明本實用新型一種【具體實施方式】的具有通孔電極的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)。圖2a為本實用新型一種【具體實施方式】所提供的具有通孔電極的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為本實用新型一種【具體實施方式】所提供的具有通孔電極的發(fā)光二極管的電極俯視圖。
[0044]在本實用新型的一種【具體實施方式】中，本實用新型所提供的具一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括:
[0045]襯底100;
[0046]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底100表面包括:位于所述襯底表面的N型氮化鎵層201，位于所述N型氮化鎵層201背離所述襯底100—側(cè)的有源層202，位于所述有源層202背離所述N型氮化鎵層201—側(cè)的P型氮化鎵層203;
[0047]3個以上電極孔洞300，所述電極孔洞300位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述P型氮化鎵層203和所述有源層202，延伸至所述N型氮化鎵層201表面；
[0048]電流擴散層400，所述電流擴散層400位于所述P型氮化鎵層203背離所述有源層202—側(cè)表面；
[0049]絕緣層500，所述絕緣層500位于所述電極孔洞300側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞300之間電流擴散層400表面；
[0050]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層500表面且完全填充所述電極孔洞300的N型電極601，和位于未覆蓋有所述絕緣層500的電流擴展層400表面的P型電極602，3個以上電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接。
[0051]其中，本實施例中的襯底100可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的襯底，如，襯底100可以為藍寶石襯底、氮化鎵襯底、碳化硅襯底、硅襯底等，優(yōu)選采用藍寶石襯底。
[0052]本實施例中的絕緣層500覆蓋在電流擴展成400表面及電極孔洞300側(cè)壁，使電極之間絕緣，避免短路。
[0053]本實施例中的N型電極601和P型電極602可以采用本領(lǐng)域熟知的電極材料，例如Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金。優(yōu)選的，N型電極601和P型電極602的厚度范圍為2_4um。
[0054]進一步地，本實施例中3個以上電極300通孔呈對稱排列，這樣有利于進一步提尚發(fā)光二極管的電流均勻性。電極孔洞300可以為圓形、橢圓形、方形或菱形，本實施例優(yōu)選采用圓形。在本實施例中，所述的電極孔洞300為等大。但在本實用新型的另一實施例中，電極孔洞可以為不等大，也可以呈非對稱排列。
[0055]本實施例為了提高發(fā)光二極管的電流均勻性，同時提高出光效率，首先形成了3個以上電極孔洞300，并在絕緣層500表面及對3個以上電極孔洞300完全填充形成N型電極601，3個以上電極孔洞300對應(yīng)的N型電極601在絕緣層500表面具有導(dǎo)電性連接。當(dāng)電流從P型電極602流向N型電極601注入有源層202時，由于電極孔洞300具有3個以上且分布在N型氮化鎵層201表面，能使注入到有源層202各處的電流密度會變得相對均勻，提高發(fā)光二極管的發(fā)光性能。
[0056]相對于現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光二極管的N型電極集中在N型氮化鎵層的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)，本實施例提供的發(fā)光二極管能夠提高發(fā)光二極管的電流密度分布的均勻性，進而提高發(fā)光二極管的發(fā)光性能。而相對于現(xiàn)有技術(shù)中的另一種發(fā)光二極管的圓形電極連接finger線組成的N型電極的結(jié)構(gòu)，本實施例提供的發(fā)光二極管將連續(xù)的finger線結(jié)構(gòu)變成不連續(xù)的電極孔洞結(jié)構(gòu)，化線為點，減少有源層和P型氮化鎵層的刻蝕面積，增大發(fā)光面積和減少對發(fā)光二極管的損害，進而提高發(fā)光二極管的發(fā)光性能。
[0057]優(yōu)選的，所述3個以上電極孔洞300對應(yīng)N型電極601之間在絕緣層500表面之間的導(dǎo)電性連接為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金的線性連接。優(yōu)選的，所述線性連接為串聯(lián)連接。
[0058]此外，為了進一步提高發(fā)光二極管的性能，還包括位于P型氮化鎵層203和電流擴展層400之間的電流阻擋層。
[0059]參見圖3，在另一實施例中，還包括，2個以上P型電極孔洞，所述P型電極孔洞完全貫穿所述絕緣層500延伸至所述電流擴展層400表面;P型電極包括位于所述絕緣層500表面且未覆蓋有所述絕緣層500的電流擴展層400表面的P型電極602，2個以上P型電極孔洞對應(yīng)的P型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接。優(yōu)選的，所述2個以上P型電極孔洞對應(yīng)P型電極602之間在絕緣層500表面之間的導(dǎo)電性連接為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金的線性連接。優(yōu)選的，所述線性連接為串聯(lián)連接。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光二極管的N型電極集中在N型氮化鎵層的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)，另一實施例提供的發(fā)光二極管能夠提高發(fā)光二極管的電流密度分布的均勻性，進而提高發(fā)光二極管的發(fā)光性能。
[0060]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所述的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種孔洞電極的發(fā)光二極管，包括: 襯底； 氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面包括:位于所述襯底表面的N型氮化鎵層，位于所述N型氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述N型氮化鎵層一側(cè)的P型氮化鎵層； 多個電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述P型氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述N型氮化鎵層表面； 電流擴散層，所述電流擴散層位于所述P型氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面； 絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間電流擴散層表面； 電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的N型電極，和位于未覆蓋有所述絕緣層的電流擴展層表面的P型電極； 其特征在于，所述電極孔洞數(shù)量大于3，且所述電極孔洞對應(yīng)的N型電極在絕緣層表面具有導(dǎo)電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極孔洞為等大或不等大。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極孔洞呈對稱排列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電極孔洞可以為圓形、橢圓形、方形、三角形或菱形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)電性連接為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金的線性連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述線性連接為串聯(lián)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述P型電極和N型電極的材料為Ag、Al、Pd、Pt、Au、W、N1、Ti中的一種或幾種合金，其厚度范圍為2-4um。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的發(fā)光二極管，其特征在于，還包括:位于所述P型氮化鎵層和電流擴展層之間的電流阻擋層。
【文檔編號】H01L33/38GK205508857SQ201620239596
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】何鍵云
【申請人】佛山市國星半導(dǎo)體技術(shù)有限公司