一種led電極結構的製作方法

2023-09-22 01:29:40 4

專利名稱：一種led電極結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件領域，具體公開了一種LED電極結構。
背景技術：
近年來，III族氮化物材料及器件成為人們研究的熱點，尤其是氮化物發光 二極體(LED)。經過不斷地研究及開發，目前，以藍寶石為襯底生長氮化物的 技術已經趨於成熟穩定，Si襯底作為新型襯底材料生長氮化物的技術也在逐步 開發中。作為固態發光元件之一的發光二極體，其主耍結構包括一 P型半導體 層和一 N型半導體層以及介於兩者之間的一發光層。當注入電流施加於第一電 極所包含的第一接觸層以及第二電極所包含的第二接觸層時，P型半導體層內的 空穴與N型半導體層中的電子分別注入發光層，在發光層複合後放出光，從該 發光層出射。對於傳統氮化物發光二極體而言，由於P型氮化物具有較低的導 電性使得電流在其內的橫嚮導電性能遠低於垂直導電性能，從而造成電流自接 觸部分注入後，無法有效均勻地分布至發光二極體的發光層，僅能分布於位於P 型接觸電極下方該P型氮化物半導體層的有效面積內，而不能側向分布至整個P 型氮化物半導體層。這造成整個發光元件的電流擴展不均勻，從而使得其發光 亮度不均勻。並且，對於傳統氮化物發光二極體而言，其第一電極至第二電極 的路徑也並非是等距，這也是造成電流擴展不均勻的原因之一。此外，電流分 布不均勻，造成其發熱不均，器件的局部性能容易損壞，使得發光元件的可靠 度不佳。
因此，如何改善發光二極體元件電流橫向擴展的均勻性，以及如何合理布 局第一電極與第二電極，已成為現今發光—極管領域內一項必須解決的問題， 同樣也是本發明所要解決的問題。

發明內容
針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種電流分布均勻、發熱均勻
的LED電極結構。
為實現上述目的，本發明的技術方案為 一種LED電極結構，其包括第
-電極，該第一電極包括至少兩個第'環指部分、至少-個第連接部分以及 至少一個第一接觸部分，每一第一環指部分與第一連接部分相連，第一接觸部
分設於第一環指部分上；
以及第二電極，該第二電極包括至少兩個第二環指部分、至少一個第二連 接部分以及至少一個第二接觸部分，每一第二環指部分與第二連接部分相連， 第二接觸部分插入於第二連接部分的拐角處；
第二電極呈封閉狀環繞第一電極，並且第一電極每一部分與第二電極對應 部分之間具有一定間距。
所述第一環指部分與第二環指部分為同心圓環或等半徑圓環。
所述第一環指部分與第一連接部分構成一變形彎曲"王"字結構，或者成 一彎曲變形的"M"狀結構，或者成"戟"的幾何形狀。
所述第一環指部分及第一連接部分與第二環指部分及第二連接部分呈相互 穿叉結構且具有一定間距。
所述第二環指部分與第二連接部分構成一杯狀結構。
所述第一接觸部分插入於第一連接部分與第一環指部分的連接處或第一環 指部分上的其他任何位置處；第二接觸部分插入於第二連接部分的四個拐角的 任何一個或者多個。
第一接觸部分和第二接觸部分的形狀為圓形、矩形、橢圓形或正方形。
所述第一、第二電極整體結構的橫向、縱向均被平分為多等分，每一等分的 長度值與第二環指部分的半徑值相當。
第一環指部分與第二環指部分為兩個同心圓環，第一連接部分呈"十"字 結構，該第一環指部分與第二環指部分的圓心在第一連接部分的橫向端上，且 該第一環指部分半徑長度為第二環指部分半徑長度的兩倍。
5該第一環指部分的數量具有多個，且其半徑長度大小不同，該第二環指部 分的數量也具有多個，且其半徑長度也大小不同。 與現有技術相比，本發明具有如下優勢
此LED結構主要用於改善LED中電流在晶片發光平面電流擴展的均勻擴展。
本發明通過合理的電極結構設計可提高該發光元件的電流分布特性，從而改善
發光元件的發光亮度的均勻性。


圖la為本發明提供的第一種LED電極結構的具體實施例一的示意圖； 圖lb為本發明提供的第一種LED電極結構的具體實施例一被均勻劃分的示 意圖2為本發明提供的第二種LED電極結構的具體實施例二的示意圖； 圖3為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的示意圖； 圖4為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的一變化例的示 意圖5為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的另一個變化例 示意圖6為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的示意圖7為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的一變化例示意
圖8為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的另一變化例示 意圖屮符號說明
110 210a 210b 310a 310b 410第一環指部分； 120 220 320a 320b 320c 420第一連接部分； 130 230 330 430第一接觸部分；
140 240a 240b 340 440a 440b第二環指部分或插值部分； 150a 150b 250 350a 350b 450第二連接部分；260 360 460第二接觸部分。
具體實施例方式
現就參考附圖詳細說明本發明的實施例。應該指出，本發明不限於這些實 施例，還可廣泛應用於其他實施例，且本發明的使用範圍不受限定，除可用於 發光二極體外，還可用T其他半導體元器件。 實施例1
圖la為本發明提供的第一種LED電極結構的具體實施例一的示意圖。第一電極 包含四個具有相同半徑的第一環指部分110、 一個連接這四個第一環指部分110 的呈"十"字狀的第一連接部分120以及至少一個第一接觸部分130，這三部分 構成一成變形彎曲"王"字的第一電極。其中第一接觸部分130可插入於第一 連接部分120與第一環指部分110的連接處，也可插入於第一環指110上的其 他任何位置處。在本實施例中，兩個圓形的第一接觸部分130分別插入於第一 連接部分120與第一環指部分110的連接處，並形成金屬接觸墊。須強調的是， 本實施例中的第一接觸部分130的形狀並非僅局限於圓形，也可以是橢圓、矩 形等幾何圖形。
第二電極包含兩個具有相同十徑的第二環指部分140、兩個連接第二環指部分 140與第二連接部分150b的第二連接部分150a以及至少一個第二接觸部分160。 其中第二接觸部分160插入於第二連接部分150b外圍的拐角處。在本實施例中， 且第二環指部分140與第二連接部分150a構成一 "酒杯"狀的幾何圖形。此杯 狀邊緣臂可成環狀，也可為直線狀。四個成四分之一圓幾何圖形的第二接觸部 分分別插入於第二連接部分150b外圍的四個拐角處，並形成金屬接觸墊，第二 接觸部分無需一定是四個，可為一至四個。須強調的是，本實施例屮的第二接 觸部分160的形狀並非僅局限於四分之一圓形，也可以是橢圓、矩形等幾何圖 形。
並且，第一環指部分110與第二環指部分140為兩個同心圓環，圓心在第一連 接部分120的"十"指橫向端，且110的半徑長度為140半徑長度的兩倍。第 二環指部分140指端距離第一連接部分130的距離相等，且為第二環指部分140
7的半徑值。同時，與第二環指部分140和第二連接部分150b相連接的第二連接
部分150a的長度也為第二環指部分140的半徑值。這樣，如圖lb所示，發光 二極體元件橫向縱向均被平分為六等分，其六等分的長度值即為第—環指140 的半徑值。這樣，第一電極與第二電極的對應部分的距離大致相同，這樣可使 兩電極間的電流路徑近似相同，以達到電流均勻擴展的目的。對於本實施例來 說，如果從引線擋光的角度來考慮的話，第一接觸部分130插入於第一連接部 分120與第一環指部分110的連接處，可能會造成一定程度的擋光，因此考慮 到這點，可將第一接觸部分130插入於第一環指部分110指端或者環指中部。 實施例2
圖2為本發明提供的第一種LED電極結構的具體實施例二的示意圖。第一 電極包含第一環指部分210a和210b、 一個連接第一環指部分210a、 210b的第 一連接部分220以及至少一個第一接觸部分230，這三部分同樣構成一變形呈環 狀彎曲為"王"字的第一電極。在本具體實施例中，兩個圓形的第一接觸部分 230位於第一環指部分210a的指端部分，並形成金屬接觸墊。須強調的是，本 實施例中的第一接觸部分230的形狀並非僅局限於圓形，也可以是橢圓、矩形 等幾何圖形。
第二電極包含兩個不同半徑的第二環指部分240a及240b、 一連接第二環指 部分240的第二連接部分250以及至少一個第二接觸部分260。其中第二接觸部 分260插入於第二連接部分250的拐角處。在本實施例中，兩個成四分之一圓 幾何圖形的第二接觸部分分別插入於第二連接部分的拐角處，並形成金屬接觸 墊，且第二接觸部分無需一定是兩個，可為一至四個。須強調的是，本實施例 中的第二接觸部分260的形狀並非僅局限於四分之一圓形，也可以是橢圓、矩 形等幾何圖形。
在本實施例中，第一環指部分210a與第二環指部分240a可為同心圓環， 且第二環指部分240a的半徑為210a的兩倍，第二環指部分210b與第二環指部 分240b為等半徑圓環。但是，須強調的是，第一環指部分210a、 210b與第二 環指部分240a、 240b也可均為等半徑圓環。第一環指部分與第二環指部分的長度不僅局限於實施例二所給定的具體數值。且第一環指部分與第二環指部分的 環指數量也不受限制，只要兩者的數目相匹配即可。
實施例2與實施例1最大的不同之處在於兩者的第二電極具有不同的形狀 設計。 實施例3
圖3為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的示意圖。第一 電極包含第一環指部分310a和310b、連接第一環指部分310a、 310b的第一連 接部分320a、 320b和320c以及至少個第寸妾觸部分330，這三部分構成一 變形呈環狀彎曲"M"的第一電極。在本具體實施例中，兩個圓形的第一接觸部 分330位於第一環指部分310a的環指中部，並形成金屬接觸墊。須強調的是， 本實施例中的第一接觸部分230的形狀並非僅局限於圓形，也可以是橢圓、矩 形等幾何圖形。
第二電極包含第二環指部分340、連接第二環指部分340的第二連接部分 350a、 350b以及至少一個第二接觸部分360。其中第二接觸部分360插入於第 二連接部分350b的拐角處。這三部分構成一 "杯"狀圖形。在本實施例中，兩 個成四分之一圓幾何圖形的第二接觸部分分別插入於第二連接部分的拐角處， 並形成金屬接觸墊，且第二接觸部分無需一定是兩個，可為一至四個。須強調 的是，本實施例中的第二接觸部分260的形狀並非僅局限於四分之一圓形，也 可以是橢圓、矩形等幾何圖形。
在本實施例中，第一環指部分310a與第二環指部分340為等半徑圓環，圓 心分別位於第一連接部分350a的指端，第一環指部分310b與第二環指部分340 為同心圓環，圓心位於320c的指端部分，且第一環指部分310b的環半徑為第 二環指部分340環半徑的兩倍。第一連接部分320a、 320c與第二連接部分350a 並列且穿插，六等分平分整個晶片，第一連接部分320b與第二連接部分350b 並列且穿插，四等分晶片。
圖4為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的一變化例示意 圖。其中去掉了上述具體實施例中的第-"連接部分320c。圖5為本發明提供的第三種LED電極結構的具體實施例三的另一變化例示
意圖。其中去掉了上述具體實施例中的第一連接部分320c，並且將第一環指310a
的部分環狀結構拉直為指狀結構。
實施例4
圖6為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的示意圖。第一 電極包含含有四個環指的第一環指部分410、 一個連接這四個第一環指部分 410的呈"十"字狀的第一連接部分420以及至少一個第一接觸部分430，這三 部分構成一呈變形彎曲"戟"型的第一電極。其中第一接觸部分430可插入於 第一連接部分420與第一環指部分410的連接處，也可插入於第一環指410上 的其他任何位置處。在本實施例中，兩個圓形的第一接觸部分430分別插入於 第一連接部分420與第一環指部分410的連接處，並形成金屬接觸墊。須強調 的是，本實施例中的第一接觸部分430的形狀並非僅局限於圓形，也可以是橢 圓、矩形等幾何圖形。
第二電極僅包含第二連接部分450以及至少一個第二接觸部分460。其中第 二接觸部分460插入於第二連接部分450的拐角處。在本實施例中，兩個成四 分之一圓幾何圖形的第二接觸部分分別插入於第二連接部分450的四個拐角處， 並形成金屬接觸墊，第二接觸部分無需一定是兩個，可為一至四個。須強調的 是，本實施例中的第二接觸部分460的形狀並非僅局限於四分之一圓形，也可 以是橢圓、矩形等幾何圖形。
並且，第一環指部分410的四個環指以兩個為一組，成兩組同心圓環。對 於本實施例來說，如果從引線擋光的角度來考慮的話，第一接觸部分130插入 於第一連接部分120與第一環指部分110的連接處，可能會造成一定程度的擋 光，因此考慮到這點，可將第一接觸部分130插入於第一環指部分110指端或 者環指中部。
圖7為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的一變化例示意 圖。其中在第一環指410與第一連接部分420之間插入了第二插指部分440a。 圖8為本發明提供的第四種LED電極結構的具體實施例四的另一變化例示意圖。其中在第一環指410與第一連接部分420之間插入了第一環指部分440b。 在圖7、圖8中插入440a及440b，同樣是為了達到電流在第一電極和第二 電極之間均勻擴展的目的。
權利要求
1、一種LED電極結構，其特徵在於包括第一電極，該第一電極包括至少兩個第一環指部分、至少一個第一連接部分以及至少一個第一接觸部分，每一第一環指部分與第一連接部分相連，第一接觸部分設於第一環指部分上；以及第二電極，該第二電極包括至少兩個第二環指部分、至少一個第二連接部分以及至少一個第二接觸部分，每一第二環指部分與第二連接部分相連，第二接觸部分插入於第二連接部分的拐角處；第二電極呈封閉狀環繞第一電極，並且第一電極每一部分與第二電極對應部分之間具有一定間距。
2、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於所述第一環指部分與第二環指部分為同心圓環或等半徑圓環。
3、 根據權利要求2所述的LED電極結構，其特徵在於所述第一環指部分 與第一連接部分構成一變形彎曲"王"字結構，或者成一彎曲變形的"M"狀結 構，或者成"戟"的幾何形狀。
4、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於所述第一環指部分 及第一連接部分與第二環指部分及第二連接部分呈相互穿叉結構且具有一定間 距。
5、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於所述第二環指部分 與第二連接部分構成一杯狀結構。
6、 根據權利要求1至5任一項所述的LED電極結構，其特徵在於所述第一接觸部分插入於第一連接部分與第一環指部分的連接處或第一環指部分上的 其他任何位置處；第二接觸部分插入於第二連接部分的四個拐角的任何一個或者多個。
7、 根據權利要求6所述的LED電極結構，其特徵在於第一接觸部分和第二接觸部分的形狀為圓形、矩形、橢圓形或正方形。
8、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於所述第一、第二電極整休結構的橫向、縱向均被平分為多等分，每一等分的長度值與第二環指部 分的半徑值相當。
9、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於第一環指部分與第 二環指部分為兩個同心圓環，第一連接部分呈"十"字結構，該第一環指部分 與第二環指部分的圓心在第一連接部分的橫向端上，且該第一環指部分半徑長 度為第二環指部分半徑長度的兩倍。
10、 根據權利要求1所述的LED電極結構，其特徵在於該第一環指部分 的數量具有多個，且其半徑長度大小不同，該第二環指部分的數量也具有多個， 且其半徑長度也大小不同。
全文摘要
本發明公開一種LED電極結構，其包括第一電極，該第一電極包括至少兩個第一環指部分、至少一個第一連接部分以及至少一個第一接觸部分，每一第一環指部分與第一連接部分相連，第一接觸部分設於第一環指部分上；以及第二電極，該第二電極包括至少兩個第二環指部分、至少一個第二連接部分以及至少一個第二接觸部分，每一第二環指部分與第二連接部分相連，第二接觸部分插入於第二連接部分的拐角處；第二電極呈封閉狀環繞第一電極，並且第一電極每一部分與第二電極對應部分之間具有一定間距。本發明使得發光元件的電流分布更為均勻、發熱更為均勻。
文檔編號H01L33/00GK101630712SQ20091004174
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者衛靜婷, 張佰君, 鋼 王 申請人:中山大學