專利名稱：一種GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管由于具有低能耗、長壽命、重量輕、體積小等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于信號顯示、顯示器背光源、交通信號指示、戶外廣告顯示屏以及景觀照明等領(lǐng)域。特別是以氮化物為基礎(chǔ)的藍色發(fā)光二極管的研制成功，使得發(fā)光二極管可以實現(xiàn)全色彩發(fā)光，并逐步邁向白光照明時代。已知常規(guī)結(jié)構(gòu)的GaN基發(fā)光二極管制作流程如圖1、2所示，在藍寶石襯底21上依次外延生長N型氮化鎵層22、有源發(fā)光層23以及P型氮化鎵層M，然后刻蝕掉P型氮化鎵層M及有源層23的一部分直至露出N型氮化鎵層22，接著在P型氮化鎵層M上蒸鍍透明導(dǎo)電層25，在N型氮化鎵層22上及透明導(dǎo)電層25上制作N型電極261和P型電極262，最后進行襯底減薄、劃片并裂片。現(xiàn)有技術(shù)中，制作的GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中兩個發(fā)光二極管芯片之間一般設(shè)置有專門的切割道00，切割道00區(qū)域內(nèi)的P型氮化鎵層M和有源發(fā)光層23往往也被刻蝕掉。因此，現(xiàn)有技術(shù)中GaN基發(fā)光二極管芯片的制作過程中，有相當(dāng)面積比例的有源發(fā)光層 23被損失掉，降低了發(fā)光二極管的發(fā)光強度。中國專利公開號為CN101017876A的“一種氮化鎵發(fā)光二極管管芯及其制造方法”提出了一種通過刻蝕掉一部分藍寶石襯底材料，在底部制作N型電極的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制作方法，該制作方法雖可有效地節(jié)省有源區(qū)面積，提高了發(fā)光強度，但是刻蝕藍寶石襯底的制作工藝困難，良率低，成本高，不適用于大規(guī)模的量產(chǎn)。中國專利公開號為 CN101364623A的“垂直導(dǎo)通式發(fā)光二極管及其制造方法”、中國專利公開號為CN101604717 的“一種垂直GaN基LED芯片及其制作方法”則從不同角度設(shè)計制作了具有垂直結(jié)構(gòu)的GaN 基LED芯片，增加了有效發(fā)光面積，提高了器件的發(fā)光效率。但是，垂直結(jié)構(gòu)的GaN基LED 芯片制作工藝復(fù)雜，工藝繁瑣，成品率低，在大量生產(chǎn)及良率控制上存在較大困難。
實用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。它能有效減少有源區(qū)的刻蝕損耗，增加發(fā)光區(qū)面積，改善GaN基發(fā)光二極管的發(fā)光效率，制作工藝簡單。為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)一種GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，它包括藍寶石襯底和在藍寶石襯底上依次外延生長的N型氮化鎵層、有源發(fā)光層及P型氮化鎵層。P型氮化鎵層的上方為透明導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電層上的一端置有P型電極，N型氮化鎵層上、與P型電極相對的另一端置有N型電極。其結(jié)構(gòu)特點是，所述設(shè)置N型電極的N型氮化鎵層平面上、兩個發(fā)光二極管芯片之間不設(shè)置切割道區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的上述結(jié)構(gòu)不設(shè)置切割道區(qū)域，減少了有源區(qū)的面積損耗，可以提高發(fā)光二極管的發(fā)光強度。此外，本實用新型還可有效降低注入電流密度， 從而降低器件的操作電壓。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中獨立芯片的俯視圖；圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中獨立芯片的俯視圖。
具體實施方式
參看圖3，本實用新型包括藍寶石襯底21和在藍寶石襯底21上依次外延生長的N 型氮化鎵層22、有源發(fā)光層23及P型氮化鎵層M。P型氮化鎵層M的上方為透明導(dǎo)電層 25，透明導(dǎo)電層25上的一端置有P型電極^2，N型氮化鎵層22上、與P型電極262相對的另一端置有N型電極沈1。設(shè)置N型電極的N型氮化鎵層22平面上、兩個發(fā)光二極管芯片之間不設(shè)置切割道00區(qū)域。參看圖4，在該發(fā)光二極管芯片中，沒有設(shè)置專門的切割道00區(qū)域，有效增加了有源發(fā)光區(qū)面積，提高了二極管的發(fā)光亮度。本實用新型的制作方法，具體包括以下步驟1)在藍寶石襯底21上用金屬有機化合物化學(xué)氣相淀積MOCVD技術(shù)分別外延生長 N型氮化鎵層22、有源發(fā)光層23以及P型氮化鎵層M ；2)利用光刻和干法刻蝕技術(shù)刻蝕出N型接觸氮化鎵區(qū)；3)利用光刻和蒸發(fā)的方法在P型氮化鎵層M上制備透明導(dǎo)電層25 ；4)利用光刻和蒸發(fā)的方法制備發(fā)光二極管的N型電極261和P型電極沈2 ；5)將藍寶石襯底21從背面減薄到70 μ m到200 μ m之間，并按現(xiàn)有切割方法將GaN 基發(fā)光二極管分割成單個芯片后進行測試分選。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計適用于所有尺寸型號的發(fā)光二極管，在小尺寸結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管設(shè)計中，效果尤為明顯。
權(quán)利要求1. 一種GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，它包括藍寶石襯底和在藍寶石襯底上依次外延生長的N型氮化鎵層(22)、有源發(fā)光層及P型氮化鎵層04)，P型氮化鎵層04) 的上方為透明導(dǎo)電層(25)，透明導(dǎo)電層05)上的一端置有P型電極062)，N型氮化鎵層 (22)上、與P型電極( 相對的另一端置有N型電極061)；其特征在于，所述設(shè)置N型電極061)的N型氮化鎵層02)平面上、兩個發(fā)光二極管芯片之間不設(shè)置切割道(00)區(qū)域。
專利摘要一種GaN基發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，涉及光電技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型結(jié)構(gòu)包括藍寶石襯底和在藍寶石襯底上依次外延生長的N型氮化鎵層、有源發(fā)光層及P型氮化鎵層。P型氮化鎵層的上方為透明導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電層上的一端置有P型電極，N型氮化鎵層上、與P型電極相對的另一端置有N型電極。其結(jié)構(gòu)特點是，所述設(shè)置N型電極的N型氮化鎵層平面上、兩個發(fā)光二極管芯片之間不設(shè)置切割道區(qū)域。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能有效減少有源區(qū)的刻蝕損耗，增加發(fā)光區(qū)面積，改善GaN基發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
文檔編號H01L33/00GK202049992SQ201120097188
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者吳東海, 莊曜勵, 李志翔 申請人:南通同方半導(dǎo)體有限公司