[發明專利]發光半導體的互補電極結構及其制造方法

無效

• 申請號: 200910115793.0
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101626057A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 劉軍林;管志斌;江風益
• 申請（專利權）人: 晶能光電（江西）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及發光半導體領域，特別是涉及發光半導體的電極結構和該結構 的制造方法。

背景技術

發光二極管芯片如圖1所示實施例結構，N電極1和P電極6之間為發光 材料層，發光材料層包括N型層3、發光層4和P型層5，在芯片工作時，電子 流2會沿圖中所示路線流動。

為了改變電子流的流動路線，使電子流2可以流過更大面積的發光層，可 以采用一種互補電極結構，如中國專利號為200510030321.7、名稱為“半導體 發光器件及其制造方法”、公開日為2006年5月10日的專利。

如圖4所示，該圖顯示為一種經過邦定(bonding)的LED芯片。該專利提 供了一種在位于支撐襯底9上面的發光材料層a的下面P電極6上制作一個與N 電極1在P電極上的投影相對應絕緣填充層8，以實現P電極2與N電極3的 電極互補。

這種互補電極結構可以減小傳統上下電極發光器件中的電流擁擠現象，改 善電流擴展、提高發光器件的出光率。

此時圖中的支撐襯底9為轉移襯底。在生長襯底是硅襯底的情況下，在硅 生長襯底上生長以二氧化硅或者氮化硅材料的絕緣填充層8。然后需要通過酸洗 的方式去掉硅生長襯底，再將支撐襯底9邦定到發光材料層a上。在這酸洗的 過程中，絕緣填充層8很容易受到腐蝕，從而影響產品的品質。

對于其它的單獨制作絕緣凸起的互補電極結構也存在一些問題。參看圖3， 該實施例為經過倒裝的垂直結構的LED芯片。在倒裝焊之前，生長襯底19上 的發光材料層a上沉積有高阻凸起10(等同于圖4中的絕緣填充層8)，高阻凸 起10的材料可以是二氧化硅或者氮化硅等絕緣材料，然后在高阻凸起10上生 成P電極6。在生成的P電極6會產生如圖所示的P電極凸起601。這會造成后 沉積在P電極6上的邦定層7也形成邦定層凸起701。邦定層7通常為金Au。 倒裝所需的轉移襯底12上形成有襯底邦定層14。

由于邦定層凸起701凸出邦定層7的表面，致使邦定層7的表面不平整， 在進行倒裝焊的時候，會使轉移襯底12上的襯底邦定層14與上述邦定層7邦 定不牢固，影響倒裝焊的效果。而且這種凸起結構，在邦定后，腐蝕生長襯底 19的時候，腐蝕液會滲入焊縫中，從而影響品質。

參看圖2的第三種互補電極實施例，在生長襯底19上沉積有發光材料層a。 在P電極6中預留一個N電極1在P電極上的投影區域，即圖中的P電極凹坑 600，然后直接在P電極6上直接形成邦定層7。由于邦定層7通常采用金，而 P電極6通常采用鉑，P電極凹坑600中的金自然形成相對鉑的高阻區域，這樣 也可以實現上述互補電極的效果。但是這種結構會形成圖中所示的邦定層凹坑 700。在去除生長襯底19后，需要在發光材料層a上制作N電極，N電極制作 在P電極凹坑600的正上方位置。在制作完N電極后，需要在N電極上焊電極 引線，由于這個邦定層凹坑700存在，包括發光材料層a在內的半導體層在邦 定層凹坑700處較薄，在焊線的時候，N電極上的點焊壓力容易使包括發光材 料層a在內的半導體層從中間處發生裂紋甚至斷裂，從而發生漏電等問題，嚴 重影響了產品的可靠性和品質。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：提供一種發光半導體的互補電極結 構，該結構可以解決上述由電極投影區域凸起引起的邦定層不平而導致的邦定 不牢固，以及上述電極投影區域凹陷情況下引發的包括發光材料層在內的半導 體層從中間處發生裂紋甚至斷裂的問題。

本發明所要解決的第二個技術問題是：提供一種發光半導體的互補結構的 制造方法，該方法用來解決上述由電極投影區域凸起引起的邦定層不平而導致 的邦定不牢固，以及上述電極投影區域凹陷情況下引發的包括發光材料層在內 的半導體層從中間處發生裂紋甚至斷裂的問題。

為了解決上述第一個技術問題，本發明提出一種發光半導體的互補電極結 構。該互補電極結構包括發光材料層、位于發光材料層上方出光面的第一電極 和位于發光材料層下方、背向出光面的第二電極，發光材料層包括與第一電極 接觸的第一摻雜層和與第二電極接觸的第二摻雜層，所述第二摻雜層包括與所 述第二電極接觸的表面層；所述表面層包括相對表面層其它區域更高電阻的高 阻層，該高阻層所在表面層上的區域為所述第一電極在所述第二摻雜層表面上 的投影區域。