[發(fā)明專利]發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110042281.3
• 申請日: 2011-02-22
• 公開（公告）號: CN102544284A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王星貿(mào)
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市奇明光電有限公司;奇力光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/38;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是涉及一種增加出光量的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)發(fā)光二極管由于半導體材料折射率(約2.2～3.8)較空氣折射率(約1)高，因而外部量子效率受到全反射效應的影響，當發(fā)光層產(chǎn)生的光入射角大于臨界角時，即產(chǎn)生全反射，部分光線經(jīng)過幾次全反射后，被外延層或者基板材料吸收，出光效率不易提高。

美國專利(US?6,291,839)提出網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)，以提高出光效率。請參照圖1及圖2，圖1為美國專利(US?6,291,839)的網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)的立體示意圖，圖2為圖1中沿著A-A’剖面線的剖面示意圖。在圖1及圖2中，在P型半導體層200上形成具多個開口210的網(wǎng)狀電極230，取代傳統(tǒng)透明導電金屬薄膜的導電層的電流擴散效果，并且在有源層220產(chǎn)生的光可以從開口210出射至外界，以提高出光量。然而，為避免網(wǎng)狀電極230部分造成的遮光效應，一般希望將網(wǎng)狀電極230的線寬變細到例如小于2微米，然而，當網(wǎng)狀電極230變細后，開口210尺寸變大，反而會因為電流在P型半導體層200的橫向傳遞性不佳的特性，造成電流分布不均，而無法有效提升發(fā)光效率。另一方面，若增加網(wǎng)狀電極230分布密度來改善電流分布均勻性，又會使得網(wǎng)狀電極230遮光面積變大、開口210尺寸變小，導致光取出效率變低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制造方法，由此增加發(fā)光二極管的出光量。

為達上述目的，依本發(fā)明實施例的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括：基板、外延結(jié)構(gòu)、第一電性電極、第二電性電極以及電流分布輔助結(jié)構(gòu)。外延結(jié)構(gòu)位于基板上，外延結(jié)構(gòu)包括發(fā)光層、第一電性半導體層、第二電性半導體層，其中，第一電性半導體層位于基板上，發(fā)光層位于第一電性半導體層上以及第二電性半導體層位于發(fā)光層上。另外，第一電性電極與第一電性半導體層電性連接，第二電性電極位于第二電性半導體層上并與第二電性半導體層電性連接。此外，電流分布輔助結(jié)構(gòu)位于發(fā)光層與第二電性電極之間，并與至少部分第二電性半導體層電性連接。其中，第二電性電極例如包括接觸墊以及多個延伸電極，接觸墊與此些延伸電極電性連接，并且此些延伸電極為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，換言之，透過接觸墊將電流傳導至延伸電極，使得電流分散于第二電性半導體層內(nèi)。而電流分布輔助結(jié)構(gòu)位于第二電性半導體層之中，電流分布輔助結(jié)構(gòu)是用來輔助傳導電流予發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中。換言之，當電流在延伸電極分散開時，電流可以傳導至電流分布輔助結(jié)構(gòu)，由此均勻分散電流。另外，電流分布輔助結(jié)構(gòu)例如位于相對應第二電性電極的開口的下方并位于半導體層之中，所以在發(fā)光層產(chǎn)生的光會有比較多的出光量，由此增加光取出效率。

此外，本發(fā)明實施例還提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供基板、第一電性半導體層、發(fā)光層以及第二電性半導體層的第一部分，其中第一電性半導體層為P型半導體層及N型半導體層之一者、第二電性半導體層為P型半導體層及N型半導體層的另一者；接著利用光致抗蝕劑定義預設(shè)的形狀及位置于第二電性半導體層上；接著沉積導電材料層于第二電性半導體層及光致抗蝕劑上；接著利用剝離法去除光致抗蝕劑以及位于光致抗蝕劑上的導電材料層；接著提供第二電性半導體層的第二部分于導電材料層與第二電性半導體層的第一部分上；以及提供第一電性電極與第二電性電極，第一電性電極與第一電性半導體層電性連接且第二電性電極與第二電性半導體層電性連接，其中，第二電性電極具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

承上所述，依本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制造方法，其可具下述優(yōu)點：

(1)電流分布輔助結(jié)構(gòu)將電流更均勻分散于基板中。

(2)電流分布輔助結(jié)構(gòu)位于相對應第二電性電極的開口的下方并位于第二電性半導體層中，所以在發(fā)光層產(chǎn)生的光會有比較多的出光量，由此增加光取出效率。

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)特征及所達到的功效有更進一步的了解與認識，以優(yōu)選的實施例及配合詳細的說明如后。

附圖說明

圖1為美國專利(US?6,291,839)的網(wǎng)狀電極結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖2為圖1中沿著A-A’剖面線的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的第一實施例的剖面示意圖。

圖4為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的第一實施例的電流分布示意圖。

圖5為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀電極與電流分布輔助結(jié)構(gòu)俯視示意圖。

圖6為本發(fā)明的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的第二實施例的網(wǎng)狀電極與電流分布輔助結(jié)構(gòu)俯視示意圖。