[發明專利]發光二極管及其制造方法

無效

• 申請號: 200680053168.2
• 申請日: 2006-12-22
• 公開（公告）號: CN101379623A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 鍋倉互;竹內良一
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;于靜

相關申請的交叉引用

本申請是基于35?U.S.C.§111(a)提交的申請，根據35?U.S.C.§119(e)(1)，要求根據35?U.S.C.§111(b)于2005年12月30日提交的臨時申請No.60/754,894、2005年12月30日提交的臨時申請No.60/754,895和2005年12月29日提交的臨時申請No.60/754,320以及2005年12月22日提交的日本專利申請No.2005-369334、2005年12月22日提交的日本專利申請No.2005-369620和2005年12月22日提交的日本專利申請No.2005-369996的優先權。

技術領域

本發明涉及具有由化合物半導體制成的發光層且設置有光提取表面的透明襯底發光二極管，其中在光提取表面上形成了第一電極和具有不同于第一電極的極性的第二電極。更具體地，本發明涉及放熱特性優良且呈現高亮度的發光二極管及其制造方法。

背景技術

為了將高亮度賦予發光二極管，迄今已使用依靠器件的形狀來提高光提取效率的方法。在使每個電極形成在半導體發光二極管的第一表面和背面的器件結構中，例如，已提出了通過側面的形狀賦予高亮度的方法(例如，參見JP-B?SHO?63-28508、美國專利No.6229160和JP-A?HEI3-227078)。

作為能夠發射紅色、橙色、黃色或黃綠色的可見光的發光二極管(LED)，迄今已知具有由磷化鋁鎵銦((Al_xGa_1-x)_YIn_1-YP，其中0≤X≤1且0<Y≤1)制成的發光層的化合物半導體LED。在這種LED中，具有由(Al_xGa_1-x)_YIn_1-YP(其中0≤X≤1且0<Y≤1)制成的發光層的發光部分通常對從發光層發射的光不透光，并且機械地形成在不具有相當大強度的襯底材料例如砷化鎵(GaAs)上。

近來，為了獲得呈現盡可能高亮度的可見LED，并且為了進一步提高器件的機械強度，因此，已公開了這樣的技術，通過去除不透光的襯底材料例如GaAs，并且然后通過更新的方式接合由能夠透射所發射光且機械強度更優良的透明材料制成的支撐層(backing?layer)，來配置結型LED(例如，參見日本專利No.3230638、JP-A?HEI?6-302857、JP-A2002-246640、日本專利No.2588849和JP-A?SHO?58-34985)。

于是，為了獲得高亮度的可見LED，依靠器件形狀來提高光提取效率的方法已得到采納。作為一個實例，在使得電極均形成在半導體發光二極管的第一表面和背面上的器件結構中，已公開了憑借側面結構來提高高亮度的技術(例如，參見上面引用的美國專利No.6229160以及JP-A?SHO58-34985)。

常規技術已提出了被配置為使得電極均形成在發光二極管的第一表面和背面上的許多器件形狀，但尚未研究當在高水平的電流下來使用該器件時由這樣的器件所呈現的放熱特性。特別地，在其光提取表面上設置有兩個電極的包含AlGaInP和氮化鎵基發光層的發光二極管在放熱特性方面比使得電極設置在背面上的器件結構差，這是因為其沒有在背面上設置電極。已知放熱特性的不足導致升高發光層的溫度、降低發光效率以及降低亮度。

使用透明襯底AlGaInP發光層且使得兩個電極形成在光提取表面上的器件結構引起這樣的問題，如使得形狀復雜、不能使器件的電極設置、發光層的側面條件和背面最優化，并且不能獲得高亮度和充分的放熱特性。

雖然結型LED能夠提供高亮度的LED，但對呈現更高亮度的LED的需求繼續存在。鑒于上述問題，提出了本發明。在光提取表面上具有兩個電極的發光二極管中，本發明旨在提供一種發光二極管，其放熱特性優良，呈現高的光提取效率，并且具有高亮度。

即使由常規技術也很明顯，發光二極管的側面形狀與來自二極管的光的提取相關。在上部中具有發光表面的結構中，當為了使得側面形狀的效果顯著而增大傾角時，該增大導致減小背面面積、降低放熱特性，并且在高電流水平域中降低亮度特性。當為了提高放熱特性而使得發光層較小且使得背面面積較大時，由于昂貴的發光層發生大的損耗而發生成本問題。當發光層接近背面時，不能通過常規的線接合工藝來裝配在一個表面上具有兩個電極的結構。