[實用新型]一種發光二極管結構

有效

• 申請號: 201821561832.0
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN209150141U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 林素慧;許圣賢;沈孟駿;夏章艮;黃禹杰
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了一種發光二極管結構，包括：由第一半導體層、第二半導體層及夾在兩層之間的活性層構成的發光外延層，其厚度為T，露出臺面的第一半導體層，連接至第二半導體層的第二電極，以及絕緣保護層，其特征在于：于所述臺面上形成有一凹凸溝槽結構，其高度為H，第一電極包裹所述凹凸溝槽結構并連接至所述第一半導體層。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，尤其是一種增加可靠性的發光二極管結構。

背景技術

發光二極管（英文為Light Emitting Diode，簡稱LED）是半導體二極管的一種，它能將電能轉化為光能，發出黃、綠、藍等各種顏色的可見光及紅外和紫外不可見光。

如圖1所示，在常規正裝發光二極管結構中，包括襯底100，由下往上堆疊的N型層201、發光區202、P型層203、電流擴展層300，P電極402以及設置在裸露的N型層201表面上的N電極401。最后，為了保護電極結構，一般以二氧化硅（SiO₂）作為表面絕緣保護層500，目前一般以鉻/鉑/金（從下至上Cr/Pt/Au）金屬疊層作為電極結構，或是插入鋁（Al）反射率層形成Cr/Al/Pt/Au作為反射電極結構。

因LED芯片應用環境多種多樣，對可靠性要求越來越嚴格。如顯屏芯片在水汽、高溫高濕環境中需避免金屬遷移（如Cr遷移）異常，電極包覆性，尤其是N電極的包覆性至關重要，如包覆性不良易失效，以Cr/Al/Pt/Au電極為例，位于N電極表面邊緣的絕緣保護層500容易被封裝打線，由于受力或擠壓，導致破裂或者拉扯脫落（如圖2所示），水汽即可進入電極結構層，在水汽作用下發生水解：Cr-2e→Cr2+，Cr2+在反向電場作用下發生遷移，向芯片表面遷移，導致電極和N型層結合處產生空洞，結合力減弱，造電極結構脫落。 因此，如何解決電極結構與絕緣保護層的附著性問題極為重要。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型提出一種發光二極管結構。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種發光二極管結構，包括：由第一半導體層、第二半導體層及夾在兩層之間的活性層構成的發光外延層，其厚度為T，露出臺面的第一半導體層，連接至第二半導體層的第二電極，以及絕緣保護層，其特征在于：于所述臺面上形成有一凹凸溝槽結構，其高度為H，第一電極包裹所述凹凸溝槽結構并連接至所述第一半導體層。

優選地，所述第一電極外表面具有一臺階，定義位于所述臺階之上的第一電極為上電極部，位于所述臺階之下的第一電極為下電極部，所述絕緣保護層附著于所述下電極部的側壁及臺階的上表面。

優選地，所示第一電極外形具有凹凸起伏結構。

優選地，所述凹凸溝槽結構的俯視圖角度呈封閉式或者半封閉式。

優選地，所述凹凸溝槽結構的高度H與所述發光外延層的厚度T符合關系式：1/3T≤H≤T。

優選地，所述凹凸溝槽結構的高度H≥1μm。

優選地，所述凹凸溝槽結構為部分保留的發光外延層。

優選地，所述凹凸溝槽結構為介質層或者金屬層。

優選地，所述絕緣保護層材料選用SiO₂或Si₃N₄或Al₂O₃ 或TiO₂。

優選地，所述第一電極的表層金屬包括Ti或TiN或Cr或Ni粘附金屬層。

目前傳統的正裝LED結構，在家電/顯屏產品上，常常在電源的設計上會有負向偏壓的產生，導致N電極的金屬逐漸被析出，最后導致電極下方的金屬和發光外延層的附著力變小，電流密度變大，最終導致電極脫落。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果包括且不局限于：