提高發光二極體電流擴展層均勻性的結構的製作方法
2023-06-02 01:07:16
提高發光二極體電流擴展層均勻性的結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高發光二極體電流擴展層均勻性的結構，尤其涉及一種半導體器件【技術領域】。該二極體外延片結構從下向上的順序依次為藍寶石襯底、N型半導體層、發光層、P型半導體層和電流擴展層，N型金屬電極連接N型半導體層，P型金屬電極連接電流擴展層，其特徵在於所述電流擴展層至少設有一個月牙形狀柱體。本實用新型通過月牙形電流擴展層結構來改善電流擁擠現象，當電流從P型金屬電極流經月牙形柱體位置時，會產生電流阻擋的效果，電流從月牙形柱體周圍流過，改善了電流擁擠的現象，提高了電流擴展均勻性，從而提高光功率。
【專利說明】提高發光二極體電流擴展層均勻性的結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種半導體器件【技術領域】，尤其涉及一種提高發光二極體電流擴展層均勻性的結構。
【背景技術】
[0002]發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)，它能將電能轉化為光能。LED光源屬於綠色光源，具有節能環保、壽命長、能耗低、安全係數高等優點，被廣泛應用於照明和背光領域。
[0003]目前常規的LED晶片結構中，由於外延技術的問題，電流從金屬電極注入後絕大多數電流集中在金屬電極的正下方，使得電流不能有效地通過電流擴展層進入有源區複合發光。為了更好的將電流擴展開，通常大家在電極下方添加絕緣氧化物SiO2作為電流阻擋層來解決電流擁擠的現象，但是SiO2和P型層之間的粘附性不理想，容易發生掉電極的現象。因此，如何改善發光二極體元件電流擴展的均勻性，以及如何降低掉電極風險，是本發明所需要解決的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種月牙形電流擴展結構來改善電流擁擠的現象，提高電流擴展的均勻性，同時電流擴展層和金屬電極、P型區可以很好的粘附在一起，降低了掉電級的風險。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是:一種提高發光二極體電流擴展均勻性的結構，該二極體外延片結構從下向上的順序依次為藍寶石襯底、N型半導體層、發光層、P型半導體層和電流擴展層，N型金屬電極連接N型半導體層，P型金屬電極連接電流擴展層，其特徵在於所述電流擴展層至少設有一個月牙形狀柱體。
[0006]優選的，所述電流擴展層設有三個月牙形狀柱體，其月牙內環半徑為20um，外環半徑為35um,月牙之間間距80um。
[0007]優選的，所述N型金屬電極是金屬複合電極，材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極是金屬複合電極，材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nmo
[0008]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:本實用新型通過月牙形電流擴展層結構來改善電流擁擠現象，當電流從P型金屬電極流經月牙形柱體位置時，會產生電流阻擋的效果，電流從月牙形柱體周圍流過，改善了電流擁擠的現象，提高了電流擴展均勻性，從而提高光功率。同時通過電子束蒸發在P型半導體層上表面形成ITO透明電流擴展層再利用光刻、電子束蒸發和金屬剝離技術，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層上蒸發金屬電極，使得電流擴展層和金屬電極、P型區可以很好的粘附在一起，降低了掉電級的風險。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型整體機構示意圖；
[0010]圖2是本實用新型整體結構俯視圖；
[0011]其中，N型半導體層1，放光層2，P型半導體層3，電流擴展層4，P型金屬電極5，N型金屬電極6，藍寶石襯底7。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013]如圖1和圖2所示，本實用新型是一種提高發光二極體電流擴展均勻性的結構，該二極體外延片結構從下向上的順序依次為藍寶石襯底7、N型半導體層1、發光層2、P型半導體層3和電流擴展層4，N型金屬電極6連接N型半導體層4，P型金屬電極5連接電流擴展層4，其特徵在於所述電流擴展層4至少設有一個月牙形狀柱體；所述電流擴展層4設有三個月牙形狀柱體，其月牙內環半徑為20um，外環半徑為35um，月牙之間間距SOum ;所述N型金屬電極6是金屬複合電極,材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極5是金屬複合電極,材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm。
[0014]本實用新型可通過以下步驟製備而成，
[0015](I)在藍寶石基板7上利用金屬有機化合物化學氣相沉澱(英文縮寫為MOCVD)外延層的方法，其從下到上依次N型半導體層1、發光層2、P型半導體層3。
[0016](2)在該外延層上，利用光刻、腐蝕和幹蝕刻技術，從P型半導體層3表面往下蝕刻出部分裸露的N型半導體層I。
[0017](3)採用電子束蒸發或磁控濺射在P型半導體層3上表面沉積ITO透明電流擴展層，其厚度250nm。
[0018](5)利用光刻、腐蝕技術將ITO透明電流擴展層腐蝕出月牙形圖形結構。
[0019](6)採用光刻、電子束蒸發和金屬剝離技術，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層I上蒸發金屬電極。
[0020]本實用新型通過月牙形電流擴展層結構來改善電流擁擠現象，當電流從P型金屬電極流經月牙形柱體位置時，會產生電流阻擋的效果，電流從月牙形柱體周圍流過，改善了電流擁擠的現象，提高了電流擴展均勻性，從而提高光功率。同時通過電子束蒸發在P型半導體層上表面形成ITO透明電流擴展層再利用光刻、電子束蒸發和金屬剝離技術，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層上蒸發金屬電極，使得電流擴展層和金屬電極、P型區可以很好的粘附在一起，降低了掉電級的風險。
【權利要求】
1.一種提高發光二極體電流擴展均勻性的結構，該二極體外延片結構從下向上的順序依次為藍寶石襯底(7)、N型半導體層(I)、發光層(2)、P型半導體層(3)和電流擴展層(4)，N型金屬電極(6 )連接N型半導體層(4 )，P型金屬電極(5 )連接電流擴展層(4 )，其特徵在於:所述電流擴展層(4)至少設有一個月牙形狀柱體。
2.根據權利要求1所述的提高發光二極體電流擴展均勻性的結構，其特徵在於:所述電流擴展層(4)設有三個月牙形狀柱體，其月牙內環半徑為20um，外環半徑為35um，月牙之間間距80um。
3.根據權利要求1所述的提高發光二極體電流擴展均勻性的結構，其特徵在於:所述N型金屬電極(6)是金屬複合電極,材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極(5)是金屬複合電極,材質是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm。
【文檔編號】H01L33/14GK203674246SQ201320872056
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】李珅, 李曉波, 王義虎, 甄珍珍, 王靜輝, 任繼民, 孟麗麗, 蘇銀濤 申請人:同輝電子科技股份有限公司