[發(fā)明專利]發(fā)光二極管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110229598.8
• 申請日: 2007-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102270715A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪詳竣
• 申請（專利權(quán)）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/02
• 分類號(hào): H01L33/02;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張祥

本申請是申請人為晶元光電股份有限公司，申請日為2007年1月17日，申請?zhí)枮?00710002410.X，發(fā)明名稱為“高效率發(fā)光二極管及其制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(LED)及其制造方法，特別是涉及一種高效率發(fā)光二極管及其制造方法。

背景技術(shù)

在發(fā)光二極管的制作上，Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物，例如磷化鎵(GaP)、磷化鎵砷(GaAsP)、磷化鎵銦(GaInP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)或磷化鋁鎵(AlGaP)以及磷化鋁鎵銦(AlGaInP)等材料，為相當(dāng)常見的材料。一般傳統(tǒng)的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)采用N型砷化鎵(GaAs)作為成長基板(Growth?Substrate)材料。由于N型砷化鎵所構(gòu)成的成長基板會(huì)吸收光，因此在發(fā)光二極管的主動(dòng)層所產(chǎn)生的光子中，朝向成長基板方向的光子大部分將為成長基板所吸收，而嚴(yán)重影響發(fā)光二極管組件的發(fā)光效率。

為避免發(fā)光二極管的基板吸光問題，比利時(shí)Gent大學(xué)I.Pollentirer等人于1990年在Electronics?Letters期刊發(fā)表將砷化鎵發(fā)光二極管芯片自砷化鎵基板上剝離后直接接合到硅(Si)基板的技術(shù)。此外，美國Hewlett-Packard公司在其美國專利編號(hào)第5376580號(hào)(申請日1993年3月19日)中提出將砷化鋁鎵(AlGaAs)發(fā)光二極管芯片自砷化鎵基板剝離后直接接合到其它基板的技術(shù)。但是，由于此美國專利編號(hào)第5376580號(hào)是以半導(dǎo)體為貼合介質(zhì)的芯片直接貼合技術(shù)，因此必須要考慮貼合二半導(dǎo)體芯片間的晶格方向?qū)R，工藝?yán)щy度高，導(dǎo)致成品率降低。

此外，傳統(tǒng)貼合工藝中，均需先進(jìn)行貼合，再進(jìn)行發(fā)光外延結(jié)構(gòu)及永久基板上的工藝流程，因而必須局限貼合溫度大于發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的工藝溫度，而在較高的貼合溫度下，也使得粘著層的材質(zhì)須為融點(diǎn)較高且硬度較高的材料，這樣，發(fā)光二極管組件相當(dāng)容易發(fā)生操作劣質(zhì)化的問題。

此外，為改善電流分散，一般的設(shè)計(jì)采用增加電極的面積的方式。但是，由于電極不透光，因此電極面積的增加會(huì)導(dǎo)致不透光面積增加，而造成發(fā)光二極管組件的發(fā)光亮度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效率發(fā)光二極管，由于發(fā)光外延結(jié)構(gòu)與永久基板貼合后不需再進(jìn)行高溫的工藝，故可增加接合材料的選擇性，可提供較容易的制造條件，而可擴(kuò)大貼合程序的工藝窗，進(jìn)而可有效提升發(fā)光二極管組件的可靠度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效率發(fā)光二極管，其可具有P型朝上(P-side?Up)的發(fā)光外延結(jié)構(gòu)，因而可外延成長較厚且導(dǎo)電性較高的透明電流分散層(Transparent?Current?Spreading?Layer)。因此，可增加光取出效率，改善電流分散，進(jìn)而減少不透光的電極面積，達(dá)到亮度提升的目的。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效率發(fā)光二極管，其永久基板的材料可采用硅，由于硅具有高導(dǎo)熱及高導(dǎo)電且容易制造處理的特性，并且在大電流操作下具有優(yōu)異的可靠度。因此，可提高發(fā)光二極管組件的操作質(zhì)量。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種高效率發(fā)光二極管的制造方法，可提供較容易的制造條件，進(jìn)一步可有效提升發(fā)光二極管組件的可靠度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高效率發(fā)光二極管，至少包括：一永久基板，具有相對的第一表面以及第二表面，其中永久基板為可導(dǎo)電；一第一接觸金屬層以及一第二接觸金屬層分別設(shè)于永久基板的第一表面以及第二表面；一接合層設(shè)于第二接觸金屬層上，其中接合層為可導(dǎo)電；一擴(kuò)散阻隔層設(shè)于接合層上，其中擴(kuò)散阻隔層為可導(dǎo)電；一反射金屬層設(shè)于擴(kuò)散阻隔層上；一透明導(dǎo)電氧化層設(shè)于反射金屬層上；一發(fā)光外延結(jié)構(gòu)設(shè)于透明導(dǎo)電氧化層上，其中發(fā)光外延結(jié)構(gòu)具有相對的第一表面以及第二表面，且發(fā)光外延結(jié)構(gòu)至少包括依序堆棧的第一電性局限層、主動(dòng)層、第二電性局限層以及透明電流分散層，第一電性局限層與第二電性局限層具有相反的電性；一第一電性歐姆接觸層凸設(shè)于發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的第一表面的一部分；一第一電性歐姆接觸金屬層設(shè)在第一電性歐姆接觸層下，其中第一電性歐姆接觸層與第一電性歐姆接觸金屬層夾設(shè)在發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的第一表面與透明導(dǎo)電氧化層之間且為透明導(dǎo)電氧化層所覆蓋；以及一第二電性復(fù)合電極墊設(shè)于發(fā)光外延結(jié)構(gòu)的第二表面的一部分上。