[發明專利]發光二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201010144641.6
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN102214754A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 周明杰;劉舸
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及LED照明技術領域，尤其涉及一種LED及其制造方法。

背景技術

發光二極管(LED)是一種發光元件，在道路照明、汽車電子以及日常生活照明領域中都具有廣泛的應用。

傳統的LED是平面電極結構，也就是p/n電極和出光面在同一個平面上其制備工藝和流程已經相當成熟，在小功率器件市場上占主導地位。但是傳統的LED結構具有明顯的局限性，其散熱、出光效率和芯片利用率都比較低，尤其是散熱效果差，不能用于制造大功率LED。

為了制造大功率的LED，Lumileds和Cree分別研究出倒裝結構和垂直結構，把驅動電流提高了一倍，達到了700mA，垂直結構最大甚至可以達到1000mA，LED功率也達到了1W級別。

雖然倒裝結構和垂直結構改善了LED的散熱并且提高了功率，但是這兩種結構和傳統的平面結構一樣也存在著LED單面出光的問題，也就是pn結發出的光只能通過LED正面輸出，而射向LED背面(襯底方向)的光很難輸出，極大地限制了LED的取出效率以及流明效率。而且，這兩種結構雖然提高了器件功率，但器件的飽和驅動電流也很難超過1A，限制了LED器件功率的進一步提升。另外，這些結構中由于出光角度和發光面小，存在眩光效應。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種多面出光、功率大、不存在眩光效應的發光二極管。

本發明進一步要解決的技術問題在于，還提供一種發光二極管的制造方法。

為了達成上述目的，依據本發明，提供一種發光二極管，包括襯底和所述襯底上生長的LED外延片，所述LED外延片與所述襯底之間形成第一臺階，所述第一臺階處依次設有n電極和第一導電導熱基板，所述LED外延片表面依次設有p電極和保護層，所述p電極和所述保護層形成第二臺階，所述第二臺階處設有第二導電導熱基板。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述第一臺階和所述第二臺階的長度為所述LED外延片長度的30％～40％。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述第一臺階與所述第二臺階位于所述LED外延片的同側。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述第一導電導熱基板與所述第二導電導熱基板之間設有絕緣層。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述LED外延片為GaN基LED外延片。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述n電極為鎳鋁電極。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述p電極為鎳金電極。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述保護層為二氧化硅或氮化硅。

在本發明所述的發光二極管中，優選地，所述襯底為藍寶石、碳化硅或硅。

為了達成上述目的，依據本發明，還提供一種發光二極管的制備方法，包括以下步驟：

①在襯底上生長LED外延片；

②對襯底減薄和粗化，并局部刻蝕形成第一臺階，對LED外延片表面進行粗化；

③在所述第一臺階和所述LED外延片表面分別制備n電極和p電極；

④在p電極上沉積保護層，使所述保護層與所述p電極形成第二臺階；

⑤在所述n電極與所述第二臺階處與導電導熱基板固定。

本發明的發光二極管，具有雙面導熱、多面出光的效果，實現了LED光源由面光源到點光源的進步，具有功率大、導熱快、出光效率高、出光角度大等特點，并且不存在眩光效應。

本發明的發光二極管的制備方法，工藝流程簡單、成本低廉，適合用于工業化生產。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明的發光二極管的結構示意圖；

圖2是本發明的實施例的發光二極管的制備方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發明進行進一步的詳細說明。

圖1是本發明的發光二極管的結構示意圖。如圖1所示，本發明的發光二極管包括襯底1和在襯底1上生長的LED外延片2，LED外延片靠近襯底1一側為n型層，LED外延片遠離襯底1的一側為p型層。襯底1與LED外延片2之間形成第一臺階，該第一臺階處設有n電極3，所述n電極3外面設有第一導電導熱基板6，LED外延片2的p型層表面依次設有p電極4和保護層5，該p電極4和保護層5之間形成第二臺階，在該第二臺階處設有第二導電導熱基板7。