提高發(fā)光二極管電流擴展層均勻性的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高發(fā)光二極管電流擴展層均勻性的結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種半導體器件【技術(shù)領(lǐng)域】。該二極管外延片結(jié)構(gòu)從下向上的順序依次為藍寶石襯底、N型半導體層、發(fā)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，其特征在于所述電流擴展層至少設(shè)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(jié)構(gòu)來改善電流擁擠現(xiàn)象，當電流從P型金屬電極流經(jīng)月牙形柱體位置時，會產(chǎn)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(xiàn)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(fā)光二極管電流擴展層均勻性的結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種半導體器件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種提高發(fā)光二極管電流擴展層均勻性的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)，它能將電能轉(zhuǎn)化為光能。LED光源屬于綠色光源，具有節(jié)能環(huán)保、壽命長、能耗低、安全系數(shù)高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于照明和背光領(lǐng)域。
[0003]目前常規(guī)的LED芯片結(jié)構(gòu)中，由于外延技術(shù)的問題，電流從金屬電極注入后絕大多數(shù)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(qū)復(fù)合發(fā)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(xiàn)象，但是SiO2和P型層之間的粘附性不理想，容易發(fā)生掉電極的現(xiàn)象。因此，如何改善發(fā)光二極管元件電流擴展的均勻性，以及如何降低掉電極風險，是本發(fā)明所需要解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種月牙形電流擴展結(jié)構(gòu)來改善電流擁擠的現(xiàn)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(qū)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(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種提高發(fā)光二極管電流擴展均勻性的結(jié)構(gòu)，該二極管外延片結(jié)構(gòu)從下向上的順序依次為藍寶石襯底、N型半導體層、發(fā)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，其特征在于所述電流擴展層至少設(shè)有一個月牙形狀柱體。
[0006]優(yōu)選的，所述電流擴展層設(shè)有三個月牙形狀柱體，其月牙內(nèi)環(huán)半徑為20um，外環(huán)半徑為35um,月牙之間間距80um。
[0007]優(yōu)選的，所述N型金屬電極是金屬復(fù)合電極，材質(zhì)是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極是金屬復(fù)合電極，材質(zhì)是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nmo
[0008]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型通過月牙形電流擴展層結(jié)構(gòu)來改善電流擁擠現(xiàn)象，當電流從P型金屬電極流經(jīng)月牙形柱體位置時，會產(chǎn)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(xiàn)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(fā)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(fā)和金屬剝離技術(shù)，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層上蒸發(fā)金屬電極，使得電流擴展層和金屬電極、P型區(qū)可以很好的粘附在一起，降低了掉電級的風險?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型整體機構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實用新型整體結(jié)構(gòu)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(jié)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(fā)光二極管電流擴展均勻性的結(jié)構(gòu)，該二極管外延片結(jié)構(gòu)從下向上的順序依次為藍寶石襯底7、N型半導體層1、發(fā)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，其特征在于所述電流擴展層4至少設(shè)有一個月牙形狀柱體；所述電流擴展層4設(shè)有三個月牙形狀柱體，其月牙內(nèi)環(huán)半徑為20um，外環(huán)半徑為35um，月牙之間間距SOum ;所述N型金屬電極6是金屬復(fù)合電極,材質(zhì)是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極5是金屬復(fù)合電極,材質(zhì)是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm。
[0014]本實用新型可通過以下步驟制備而成，
[0015](I)在藍寶石基板7上利用金屬有機化合物化學氣相沉淀(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(fā)光層2、P型半導體層3。
[0016](2)在該外延層上，利用光刻、腐蝕和干蝕刻技術(shù)，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)采用電子束蒸發(fā)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(shù)將ITO透明電流擴展層腐蝕出月牙形圖形結(jié)構(gòu)。
[0019](6)采用光刻、電子束蒸發(fā)和金屬剝離技術(shù)，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層I上蒸發(fā)金屬電極。
[0020]本實用新型通過月牙形電流擴展層結(jié)構(gòu)來改善電流擁擠現(xiàn)象，當電流從P型金屬電極流經(jīng)月牙形柱體位置時，會產(chǎn)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(xiàn)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(fā)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(fā)和金屬剝離技術(shù)，在所述ITO電流擴展層和裸露的N型半導體層上蒸發(fā)金屬電極，使得電流擴展層和金屬電極、P型區(qū)可以很好的粘附在一起，降低了掉電級的風險。
【權(quán)利要求】
1.一種提高發(fā)光二極管電流擴展均勻性的結(jié)構(gòu)，該二極管外延片結(jié)構(gòu)從下向上的順序依次為藍寶石襯底(7)、N型半導體層(I)、發(fā)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 )，其特征在于:所述電流擴展層(4)至少設(shè)有一個月牙形狀柱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)光二極管電流擴展均勻性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電流擴展層(4)設(shè)有三個月牙形狀柱體，其月牙內(nèi)環(huán)半徑為20um，外環(huán)半徑為35um，月牙之間間距80um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)光二極管電流擴展均勻性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述N型金屬電極(6)是金屬復(fù)合電極,材質(zhì)是Cr/Pt/Au,其厚度為25nm/50nm/1500nm,所述P型金屬電極(5)是金屬復(fù)合電極,材質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)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