[實(shí)用新型]一種能提高高壓LED制程良率的步階型發(fā)光二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320104173.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203134800U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊曜瑋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南通同方半導(dǎo)體有限公司;同方股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/15
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/15;H01L33/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是能提高高壓LED（HVLED）(DC或AC)制程良率的步階型發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管（Light?Emitting?Diode；LED）的發(fā)明極大的改變了人類(lèi)的生活，因它具有體積小、壽命長(zhǎng)、反應(yīng)速度快、指向性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、消耗功率低、無(wú)熱輻射、無(wú)水銀有毒物質(zhì)的污染等優(yōu)點(diǎn)，從此發(fā)光二極管與人們生活緊密結(jié)合。如照明光源、背光領(lǐng)域、汽車(chē)煞車(chē)燈、交通號(hào)志、火災(zāi)緊急逃生號(hào)志等，藍(lán)光二極管被發(fā)展出來(lái)后，白光二極管的開(kāi)發(fā)將會(huì)對(duì)人類(lèi)影響更深。

HVLED?(DC或AC)的發(fā)光二極管效率優(yōu)于一般傳統(tǒng)低壓LED發(fā)光二極管，因?yàn)樾‰娏鲾U(kuò)散較優(yōu)進(jìn)而提升光提取效率，而在封裝膜組上不但可以節(jié)省變壓器能量轉(zhuǎn)換的損耗還可以降低成本，封裝膜組的外型體積較小，易于設(shè)計(jì)配合，有利于LED普及推廣。

現(xiàn)有技術(shù)中，參看圖1，HVLED是集成LED中的一種，它是在一個(gè)大晶片上采用開(kāi)槽的方法，將其切割成很多小的LED，溝槽的深度約在4-8μm，溝槽不能太寬以免減小發(fā)光面積。在開(kāi)出溝槽以后，為了敷設(shè)連接各個(gè)LED的導(dǎo)線，還要用絕緣層把這些溝槽填入，再按照串并聯(lián)的要求敷上相應(yīng)的金屬層。但這種溝槽深而且窄的設(shè)計(jì)容易造成敷在上面的絕緣層和金屬層斷層，導(dǎo)致漏電產(chǎn)生高電壓。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能提高高壓LED制程良率的步階型發(fā)光二極管。它能有效減少串并聯(lián)LED之間絕緣層和金屬層的斷層現(xiàn)象，顯著提高HVLED的制程良率。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)：

一種能提高高壓LED制程良率的步階型發(fā)光二極管，它包括開(kāi)槽后形成的多個(gè)高壓LED。各高壓LED包括襯底以及襯底上方依次由N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層組成的發(fā)光結(jié)構(gòu)。在N型半導(dǎo)體層上的一端置有N型電極，透明導(dǎo)電層上、與N型電極相對(duì)的另一端置有P型電極。所述各高壓LED之間采用串并聯(lián)連結(jié)橋連接，所述連接橋底面設(shè)有鈍化層。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述N型半導(dǎo)體層的兩側(cè)面位置與鈍化層的接觸面為步階式溝槽結(jié)構(gòu)，連結(jié)橋的外輪廓和鈍化層的外輪廓相同也為相適配的步階式溝槽結(jié)構(gòu)。

在上述步階型發(fā)光二極管中，所述步階式溝槽結(jié)構(gòu)的溝槽間距為1um至10um，步階式溝槽結(jié)構(gòu)的延伸方向?yàn)楦鳘?dú)立芯粒外框，步階式溝槽結(jié)構(gòu)的斜面坡度為俯視角40-55度，其步階數(shù)為2階至5階。

在上述步階型發(fā)光二極管中，所述步階式溝槽結(jié)構(gòu)的總深度不超出N型半導(dǎo)體層的厚度。

本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)在N型半導(dǎo)體層上制作步階式溝槽結(jié)構(gòu)降低溝槽深度帶來(lái)的邊緣效應(yīng)，不僅可以避免因深度造成絕緣層或者連接金屬幾率性斷層，而且增加了表面積，發(fā)光層不同方向傳來(lái)的光經(jīng)步階式溝槽的結(jié)構(gòu)降低全反射幾率，光提取效率得到提升。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中HVLED的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參看圖2，本實(shí)用新型包括開(kāi)槽后形成的多個(gè)高壓LED。各高壓LED包括襯底1以及襯底1上方依次由N型半導(dǎo)體層2、發(fā)光層3、P型半導(dǎo)體層4和透明導(dǎo)電層5組成的發(fā)光結(jié)構(gòu)。在N型半導(dǎo)體層2上的一端置有N型電極6，透明導(dǎo)電層5上、與N型電極6相對(duì)的另一端置有P型電極9。各高壓LED之間采用串并聯(lián)連結(jié)橋7連接，連接橋7底面置有鈍化層8。N型半導(dǎo)體層2的兩側(cè)面位置與鈍化層8的接觸面為步階式溝槽結(jié)構(gòu)，連結(jié)橋7的外輪廓和鈍化層8的外輪廓相同也為相適配的步階式溝槽結(jié)構(gòu)。步階式溝槽結(jié)構(gòu)的溝槽間距為1um至10um、延伸方向?yàn)楦鳘?dú)立芯粒外框、斜面坡度為俯視角40-55度、步階數(shù)為2階至5階。步階式溝槽結(jié)構(gòu)的總深度不超出N型半導(dǎo)體層2的厚度。

本發(fā)明應(yīng)用中，可根據(jù)需要改變步階式溝槽的深度，深度越小邊緣效應(yīng)越小、可制作步階數(shù)越多，增大表面積降低全反射幾率。斜面坡度越陡，按照常用封裝膠計(jì)算一般控制在坡度40-55度之間，則可減少光行徑路線降低內(nèi)部損耗。

本實(shí)用新型步階型發(fā)光二極管的制作方法為：

1)?在襯底1上采用晶體材料外延生長(zhǎng)技術(shù)分別外延生長(zhǎng)N型半導(dǎo)體層2、發(fā)光層3以及P型半導(dǎo)體層4。

2)?利用光刻和刻蝕方法刻蝕出步階式的N型半導(dǎo)體層2的歐姆接觸區(qū)。

3)?利用光刻和蒸發(fā)方法制作透明導(dǎo)電層5將其覆蓋。

4)?利用光刻和蒸發(fā)方法制作連接橋7底下的鈍化層8。