[發明專利]發光二極管及其制作方法

有效

• 申請號: 201410654554.3
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN105374917B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 田艷紅;許順成;馬歡
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

本申請公開了一種發光二極管及其制作方法。發光二極管包括：襯底；緩沖層，位于所述襯底之上；N型GaN層，位于所述緩沖層之上；有源層，位于所述N型GaN層之上；P型GaN層，位于所述有源層之上；電流阻擋層，位于所述P型GaN層之上；透明導電層，位于所述電流阻擋層之上；P型電極和N型電極；鈍化層，用以覆蓋所述發光二極管除所述P型電極和所述N型電極的其他部分；以及復合式孔洞，所述復合式孔洞是所述鈍化層覆蓋第一孔洞和第二孔洞所形成；其中，所述第一孔洞開孔于所述透明導電層之中，用于露出所述P型GaN層；所述第二孔洞開孔于所述P型GaN層、所述有源層、所述N型GaN層之中。本申請的發光二極管及其制作方法通過開孔將光移至其他暗區，使光更容易提取，從而提高發光二極管的亮度。

技術領域

本申請涉及發光二極管芯片制造技術，更具體地，涉及一種發光二極管及其制作方法。

背景技術

發光二極管(Light-Emitting Diode，簡稱LED)是一種將電能轉化為光能的半導體電子器件。當電流流過時，電子與空穴在其內復合而發出單色光。LED作為一種高效、環保、綠色新型固態照明光源，具有低電壓、低功耗、體積小、重量輕、壽命長、高可靠性等優點，正在被迅速廣泛地得到應用。如交通信號燈、汽車內外燈、城市景觀照明、手機背光源、戶外全彩顯示屏等。尤其是在照明領域，大功率芯片是未來LED發展的趨勢。

圖1為傳統Ⅲ族氮化物LED的剖面結構示意圖。如圖1所示，Ⅲ族氮化物LED包括襯底1，在所述襯底1上外延生長緩沖層2，在所述緩沖層2上外延生長的n型氮化物半導體層3，在所述n型氮化物半導體層3上外延生長的有源層4，在所述有源層4上外延生長的p型氮化物半導體層5，在所述p型氮化物半導體5上分別沉積電流阻擋層6、透明導電層7及P型電極8，在通過蝕刻p型氮化物半導體層5和有源層4，而暴露n型氮化物半導體層3上形成N型電極9，最后沉積鈍化層10。

圖2為圖1所示的傳統Ⅲ族氮化物LED的二維發光圖。圖3為圖1所示的傳統Ⅲ族氮化物LED的三維發光圖。如圖3所示，顯示了不同的顏色表示的發光強弱情況，從上往下顏色表示發光由強到弱，白-紅-黃-綠-青-藍-紫。由此可看出圖2中，A區和B區的發光最強，而C區發光較弱，發光最強的地方也是器件溫度最高的地方。

因此現有大功率高階的LED芯片技術會存在亮度低、電壓高及/或光型聚集導致的壽命短的缺陷，需要一種新的LED及其制作方法以解決上述問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種LED芯片及其制作方法，以解決上述問題。

本發明公開的一種發光二極管，其特征在于，包括：

襯底；

緩沖層，位于所述襯底之上；

N型GaN層，位于所述緩沖層之上；

有源層，位于所述N型GaN層之上；

P型GaN層，位于所述有源層之上；

電流阻擋層，位于所述P型GaN層之上；

透明導電層，位于所述電流阻擋層之上；

P型電極和N型電極；

鈍化層，用以覆蓋所述發光二極管除所述P型電極和所述N型電極的其他部分；以及

復合式孔洞，所述復合式孔洞是所述鈍化層覆蓋第一孔洞和第二孔洞所形成；其中，所述第一孔洞開孔于所述透明導電層之中，用于露出所述P型GaN層；所述第二孔洞開孔于所述P型GaN層、所述有源層、所述N型GaN層之中。

優選地，其中，所述第二孔洞在所述第一孔洞中垂直開孔。

優選地，其中，所述第一孔洞為方形、圓形或花瓣形，所述第二孔洞在所述第一孔洞的基礎上相應地為方形、圓形或花瓣形。