[發(fā)明專利]具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210490755.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103579433A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余長(zhǎng)治;唐修穆;林孟毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 隆達(dá)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/20
• 分類號(hào): H01L33/20;H01L33/24;H01L33/00
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管，且特別是有關(guān)于一種具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

由于發(fā)光二極管具有壽命長(zhǎng)、體積小以及耗電量低等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)光二極管已被廣泛地應(yīng)用為電子產(chǎn)品的指示燈或各種不同光源。

現(xiàn)有的發(fā)光二極管是在一基板上設(shè)置一磊晶堆疊結(jié)構(gòu)，此磊晶堆疊結(jié)構(gòu)通常是由一N型半導(dǎo)體層、多量子井層(Multiple?Quantum?Wells,MQW)及一P型半導(dǎo)體層依序?qū)盈B而成。當(dāng)N型半導(dǎo)體層及P型半導(dǎo)體層被施予電壓時(shí)，可驅(qū)使電子空穴對(duì)于多量子井層中結(jié)合，以放射光線。一般而言，P型半導(dǎo)體層上會(huì)設(shè)有一P型電極，而部分P型半導(dǎo)體層及部分多量子井層會(huì)被蝕刻而暴露出部分的N型半導(dǎo)體層，以便設(shè)置一N型電極。

一般而言，高被暴露的N型半導(dǎo)體層的多量子井層及P型半導(dǎo)體層被稱為平臺(tái)結(jié)構(gòu)(MESA?structure)。傳統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的側(cè)壁是垂直地立于N型半導(dǎo)體層的頂面上，容易導(dǎo)致光線局限于多量子井層中，而降低發(fā)光效率。

為了提升發(fā)光效率，遂有部分廠商在平臺(tái)結(jié)構(gòu)頂部形成多個(gè)光學(xué)微結(jié)構(gòu)，但是這樣的方式卻會(huì)破壞原本P型半導(dǎo)體層的平坦度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一目的是在提供一種具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管及其制造方法，其可在無(wú)須破壞半導(dǎo)體層的表面平坦度的情況下，仍達(dá)到高發(fā)光效率的功效。

依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，一種具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管包含一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層、一第二半導(dǎo)體層、一第一電極以及一第二電極。第一半導(dǎo)體層具有一第一區(qū)域及一第二區(qū)域，其中第一區(qū)域側(cè)邊具有一第一傾斜壁，且第一區(qū)域表面具有一第一頂面，而第一傾斜壁與第一頂面相夾一第一銳角。發(fā)光層是形成于第一半導(dǎo)體層的第二區(qū)域上。第二半導(dǎo)體層是形成于發(fā)光層上。第一電極和第二電極分別形成于第一頂面和第二半導(dǎo)體上。其中，位于第二區(qū)域的部分第一半導(dǎo)體層以及位于其上的發(fā)光層和第二半導(dǎo)體層構(gòu)成一平臺(tái)結(jié)構(gòu)，且平臺(tái)結(jié)構(gòu)在鄰近第一區(qū)域的一側(cè)具有一第二傾斜壁，且第二傾斜壁與第一區(qū)域表面間相夾一第二銳角。

本發(fā)明的另一方面是在提供一種具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造方法，此方法包含至少下列步驟。提供一基板。于基板上形成一半導(dǎo)體磊晶結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體磊晶結(jié)構(gòu)包含依序堆疊的一緩沖層、一第一半導(dǎo)體層、一發(fā)光層以及一第二半導(dǎo)體層。形成一第一光罩于半導(dǎo)體磊晶結(jié)構(gòu)的部分區(qū)域上。施以一第一蝕刻步驟，蝕刻半導(dǎo)體磊晶結(jié)構(gòu)未被第一光罩所覆蓋的區(qū)域至第一半導(dǎo)體層，以形成一暴露出部分第一半導(dǎo)體層的一第一區(qū)域，并以于第一半導(dǎo)體層中未被暴露的一第二區(qū)域形成一由發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層以及位于第二區(qū)域上的部分第一半導(dǎo)體層所形成的一平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其中平臺(tái)結(jié)構(gòu)具有一第二傾斜壁，且第二傾斜壁與第一區(qū)域的一第一頂面相夾一第二銳角。形成一第二光罩覆蓋平臺(tái)結(jié)構(gòu)與部分第一區(qū)域的表面。施以一第二蝕刻步驟，蝕刻未被第二光罩所覆蓋的區(qū)域，并分別在第一半導(dǎo)體層、緩沖層及基板側(cè)邊形成一第一傾斜壁、一第三傾斜壁以及一第四傾斜壁，其中第一傾斜壁與第一頂面相夾一第一銳角，且第一傾斜壁、第三傾斜壁及第四傾斜壁共平面。

通過(guò)以上實(shí)施方式，本發(fā)明可提供第一傾斜壁及第二傾斜壁，由于這兩個(gè)傾斜壁并非直立而成，可有效幫助光線反射出至發(fā)光二極管外，而增加發(fā)光效率。

以上所述僅是用以闡述本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題、解決問(wèn)題的技術(shù)手段、及其產(chǎn)生的功效等等，本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)將在下文的實(shí)施方式及相關(guān)附圖中詳細(xì)介紹。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下：

圖1繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的剖面圖；

圖2繪示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的剖面圖；

圖3繪示依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的剖面圖；

圖4繪示依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的剖面圖；以及

圖5A至圖5F繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的具有底切結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造流程的剖面圖。

【主要元件符號(hào)說(shuō)明】

100：第一半導(dǎo)體層

110：第一區(qū)域

112：第一頂面

114：第一傾斜壁

116：第一銳角

120：第二區(qū)域

200：發(fā)光層

300：第二半導(dǎo)體層

400：平臺(tái)結(jié)構(gòu)

410：第二傾斜壁

420：第二銳角

510：第一電極