[發明專利]一種發光二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201711021650.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107887487B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 李波;楊凱;鄒微微;徐洲;張雙翔
• 申請（專利權）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L33/22
• 分類號: H01L33/22;H01L33/38;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及LED技術領域，更具體地說，涉及一種發光二極管及其制造方法。

背景技術

LED憑借其諸多優點，正在快速發展。然而，發明人發現，大功率發光二極管，由于發光面積大，而外延層的橫向電流擴展有限，因此會使用金屬擴展電極來增加電流的擴散注入，由于金屬厚度在20nm以上就不可透光，且一般大功率發光二極管的工作電流都在100～1000mA以上，此時擴展電極需要承受較大的電流。

除此，為了電流具有更好的橫向擴展能力，通常將金屬擴展電極均勻的分布在發光面上，然而目前金屬擴展電極在設置時，會占整個發光面的10％-30％，會出現金屬電極對輸出光遮擋的問題，導致出光率低。

因此，如何提供一種發光二極管及其制造方法，能夠降低金屬電極對光線的遮擋，成為本領域技術人員亟待解決的一大技術難題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種LED芯片電極結構及其制造方法，既能簡化制作工藝，又能提高發光亮度和效率。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種發光二極管，包括：

外延結構，所述外延結構包括GaAs襯底、DBR層、N限制層、有源層、P限制層、電流擴展層、粗化層以及歐姆接觸層，所述粗化層以及所述歐姆接觸層開設有溝槽，所述溝槽在第一預設方向上的深度小于所述粗化層以及所述歐姆接觸層的厚度之和；

金屬擴展電極，設置在所述外延結構的表面。

可選的，還包括：

SOG填充物，所述SOG填充物填充在所述溝槽中，以使所述SOG填充物在預設工序中去除。

可選的，所述外延結構中的所述溝槽為側壁以及底部經過粗化處理的溝槽。

可選的，所述溝槽在所述GaAs襯底上的投影形狀包括矩形、三角形以及圓形。

可選的，還包括：

電極，所述電極設置在所述金屬擴展電極表面，且，所述溝槽對稱分布在所述電極的兩側。

一種發光二極管的制造方法，包括：

提供外延結構，所述外延結構包括GaAs襯底、DBR層、N限制層、有源層、P限制層、電流擴展層、粗化層以及歐姆接觸層；

在所述歐姆接觸層上制作預設厚度的金屬擴展電極層；

在所述金屬擴展電極層上形成預設溝槽圖形；

在所述歐姆接觸層以及所述粗化層開設溝槽，所述溝槽在第一預設方向上的深度小于所述粗化層以及所述歐姆接觸層的厚度之和；

在所述外延結構上形成金屬擴展電極以及金屬焊盤；

在所述外延結構上形成背電極。

可選的，在所述歐姆接觸層以及所述粗化層開設溝槽之后，還包括：

在所述溝槽的表面旋涂SOG填充物，進行固化；

相應的，在所述外延結構上形成金屬擴展電極以及金屬焊盤之后，還包括：

去除所述SOG填充物。

可選的，在所述歐姆接觸層以及所述粗化層開設溝槽之后，還包括：

對當前外延結構的粗化層中的溝槽進行粗化處理。

可選的，所述在所述歐姆接觸層以及所述粗化層開設溝槽，包括：

基于預設溝槽圖形，對所述外延結構刻蝕預設時間，得到具有預設深度的溝槽的目標外延結構；

對所述目標外延結構的粗化層進行預設深度的刻蝕，使得所述溝槽在所述粗化層的深度小于所述粗化層的厚度。

與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點：

本發明提供了一種發光二極管，包括：外延結構以及金屬擴展電極，其中，金屬擴展電極設置在外延結構的表面。所述外延結構包括GaAs襯底、DBR層、N限制層、有源層、P限制層、電流擴展層、粗化層以及歐姆接觸層，所述粗化層以及所述歐姆接觸層開設有溝槽，所述溝槽在第一預設方向上的深度小于所述粗化層以及所述歐姆接觸層的厚度之和。可見在本方案中，通過在歐姆接觸層開設溝槽，使得金屬擴展電極懸置，進而改善了金屬擴展電極對出光的阻擋。

除此，本方案還對粗化層中的溝槽進行粗化處理，進一步改善了光的輸出路徑，提高了光的輸出率，進而改善了外量子效應。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實施例提供的一種發光二極管的結構示意圖；