[發明專利]一種發光二極管的制造方法

在審

• 申請號: 201310096016.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104064633A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 朱廣敏;郝茂盛;齊勝利
• 申請（專利權）人: 上海藍光科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明屬于半導體照明領域，特別是涉及一種發光二極管的制造方法。

背景技術

半導體照明作為新型高效固體光源，具有壽命長、節能、環保、安全等顯著優點，將成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，其應用領域正在迅速擴大，正帶動傳統照明、顯示等行業的升級換代，其經濟效益和社會效益巨大。正因如此，半導體照明被普遍看作是21世紀最具發展前景的新興產業之一，也是未來幾年光電子領域最重要的制高點之一。發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-N特性，即正向導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）復合而發光。

對于一般正裝結構的發光二極管，其出光面一般為正面出光，這種結構存在以下問題：P電極下方的電流密度較大，發光效率也較高，但由于P電極一般不透光并且會吸收大部分的光線，因此會造成電流的浪費和出光率的降低。現有的解決方法是，對P電極下方的p-GaN面積部分進行鈍化，使其成為電絕緣性，或者在P電極下面沉積SiO₂等絕緣層，減少電流在P電極下面直接注入以節省電流，這種結構的發光二極管同樣存在以下兩個問題：1）在活性區所產生的光子仍有部分能夠穿過電絕緣區或SiO₂絕緣層被P電極所吸收，造成出光效率下降。2）由于絕緣去或絕緣層的電流阻擋作用，P電極下方的發光外延結構的發光率很低，同樣會降低發光二極管整體的發光效率。

因此，提供一種能有效解決P電極對光線的吸收以及由于電流阻擋作用導致發光二極管發光效率降低等問題的方法實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種發光二極管的制造方法，用于解決現有技術中P電極對光線的吸收以及由于電流阻擋作用導致發光二極管發光效率降低等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種發光二極管的制造方法，所述制造方法至少包括以下步驟：

1）提供一半導體襯底，于所述半導體襯底表面形成至少包括N型層、量子阱層及P型層的發光外延結構；

2）采用光刻工藝形成N電極制備區域；

3）于所述P型層表面制作具有沉積窗口的光刻膠，并于所述光刻膠表面及沉積窗口對應的P型層表面形成高反射金屬層；

4）采用剝離工藝去除所述光刻膠及光刻膠表面的高反射金屬層，于所述P型層表面形成金屬反射鏡；

5）于所述金屬反射鏡及P型層表面形成透明導電層；

6）于所述金屬反射鏡垂向對應的透明導電層表面制備P電極，并于所述N電極制備區域表面制備N電極。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，所述半導體襯底為藍寶石襯底，所述N型層為N-GaN層，所述量子阱層為GaN/InGaN多量子阱層，所述P型層為P-GaN層。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，步驟2）所述的N電極制備區域為去除了部分的P型層、量子阱層及N型層所獲得的N型層平臺。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，采用濺射法或蒸鍍法形成所述高反射金屬層。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，所述高反射金屬層結構為Al/Ni/Au疊層或Ag/Ni/Au疊層。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，所述高反射金屬層的厚度為575～1150A。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，所述高反射金屬層的寬度大于或等于所述P電極的寬度。

作為本發明的發光二極管的制造方法的一種優選方案，所述高反射金屬層的寬度與P電極的寬度之差為0～6μm。