[發明專利]一種半導體發光元件

在審

• 申請號: 202210900522.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN115132890A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 張思;于水利;武晨明;林坤德;郭桓邵;丘建生
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/08
• 分類號: H01L33/08;H01L33/06;H01L33/38;H01L33/40;H01L33/30;H01L33/46;H01L33/48;H01L33/50;H01L33/56;H01L33/62
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本發明公開半導體發光元件，包含半導體外延疊層，具有第一表面和與其相對的第二表面，包含第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和位于兩者之間的活性層；通孔，至少貫穿所述第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和活性層；電性連接結構，設于所述通孔內，延伸至所述第一導電型半導體層的第一表面上，與所述第一導電型半導體層形成電連接；第一電極金屬層，設于所述半導體外延疊層的第二表面之上，與所述電性連接結構相連接；其特征在于：至少一段通孔露出所述第一導電型半導體層，所述第一段通孔側壁與所述第一表面的夾角為θ1，0°＜θ1≤90°。本發明可改善電流擴展的均勻性，提升半導體發光元件的發光亮度的均勻性和發光效率。

技術領域

本發明涉及一種半導體發光元件，屬于半導體光電子器件與技術領域。

背景技術

發光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是一種可以把電能轉化成光能的半導體二極管。與傳統的電氣照明方式相比，LED照明具有發光強度大、效率高、體積小、使用壽命長等優點，被認為是當前最具有潛力的光源之一，在照明、信號顯示、背光源、車燈和大屏幕顯示等領域得到廣泛的應用。

現有的發光二極管包括水平類型和垂直類型。垂直類型的發光二極管通過把半導體外延疊層轉移到其它的基板如硅、碳化硅或金屬基板上，并移除原始外延生長的襯底的工藝獲得，相較于水平類型，可以有效改善外延生長襯底帶來的吸光、電流擁擠或散熱性差的技術問題。襯底的轉移一般采用鍵合工藝，鍵合主要通過金屬-金屬高溫高壓鍵合，即在半導體外延疊層一側與基板之間形成金屬鍵合層。半導體外延疊層的另一側提供出光側，出光側配置有一打線電極提供電流的注入或流出，半導體外延疊層的下方的基板提供電流的流出或流入，由此形成電流垂直經過半導體外延疊層的發光二極管。

現有垂直結構中，電流通過電極和電極擴展條進行擴展，電極擴展條的末端容易出現電流擴展效果較差的現象，導致電流擴展不均勻，從而影響半導體發光元件的發光亮度的均勻性。

發明內容

為了解決以上的問題，本發明提供一種半導體發光元件，包含半導體外延疊層，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，包含第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和位于所述第一導電型半導體層和第二導電型半導體層之間的活性層，所述第一導電型半導體層提供所述第一表面，所述第二導電型半導體層提供所述第二表面；通孔，至少貫穿所述半導體外延疊層的第一導電型半導體層、第二導電型半導體層和活性層；電性連接結構，設于所述通孔內，所述電性連接結構延伸至所述第一導電型半導體層的第一表面上，與所述第一導電型半導體層形成電連接；第一電極金屬層，設于所述半導體外延疊層的第二表面之上，與所述電性連接結構相連接；其特征在于：至少一段通孔露出所述第一導電型半導體層，使得所述電性連接結構與所述第一導電型半導體層在通孔內接觸，所述第一段通孔側壁與半導體外延疊層的第一表面的夾角為θ1，0°＜θ1≤90°。

優選地，所述第一段通孔露出全部或者部分的所述第一導電型半導體層。

優選地，所述半導體發光元件還包括漏出第二導電型半導體層和活性層的第二段通孔，所述第二段通孔的側壁與第二導電型半導體層的第二表面的夾角為θ2，30°≤θ2＜90°。

優選地，所述活性層的材料為鋁鎵銦磷或者鋁鎵砷材料。

優選地，所述電性連接結構不與所述第二導電型半導體層和活性層電性連接，所述電性連接結構與所述第二導電型半導體層和活性層之間設有側壁絕緣層。

優選地，所述第一導電型半導體層上還設有歐姆接觸層，所述電性連接結構通過所述歐姆接觸層與所述第一導電型半導體層歐姆接觸。

優選地，所述歐姆接觸層位于所述電性連接結構和所述第一導電型半導體體之間，位于所述第一導電型半導體層的部分所述第一表面上。

優選地，所述歐姆接觸層的厚度小于等于600nm。

優選地，所述歐姆接觸層包含砷化鎵。