CN103378251A - 发光二极管电性接触结构 - Google Patents
发光二极管电性接触结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103378251A CN103378251A CN2012101094859A CN201210109485A CN103378251A CN 103378251 A CN103378251 A CN 103378251A CN 2012101094859 A CN2012101094859 A CN 2012101094859A CN 201210109485 A CN201210109485 A CN 201210109485A CN 103378251 A CN103378251 A CN 103378251A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- emitting diode
- light
- electrical contact
- layer
- contact structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 3
- SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N azane;chromium Chemical compound N.[Cr] SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical group [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 5
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明为一种发光二极管电性接触结构，应用于一发光二极管结构，其包含一N型金属电极层与一氮化物中间层，该发光二极管结构包含堆迭形成三明治结构的一N型半导体层、一发光层与一P型半导体层，其中该氮化物中间层图案化的形成于该N型半导体层上，该N型金属电极层形成于该氮化物中间层上，以藉由该氮化物中间层形成阻绝介面，可避免该N型半导体层受到金属离子扩散的破坏而保持电性稳定，且该氮化物中间层不会因长时间高温而软化凝结，可增加附着力，进而避免N型金属电极层有剥离现象，据而可增加发光二极管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明有关发光二极管，特别是指发光二极管电性接触结构。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode；LED)主要由半导体材料多重磊晶堆迭而成，以蓝光发光二极管为例，其主要是三族氮化物基(III-nitride based)磊晶薄膜组成。
请参阅图1所示，为一种现有垂直式发光二极管，其包含组成三明治结构的一N型半导体层1、一发光层2与一P型半导体层3，该P型半导体层3之下依序设置一反射层4(Mirror layer)、一缓冲层5(buffer layer)、一结合层6、一硅基板7与一P型电极8，而该N型半导体层1的表面可以粗化处理以增加光出射率，并供设置一N型电极9，据此于该N型电极9与该P型电极8施予电压后，该N型半导体层1提供电子，而该P型半导体层3提供电洞，该电子与该电洞于该发光层2结合后即可产生光。
然而，N型电极9一般为使用，如银、铝、镍等等金属，其容易因为高温而软化凝结成球状，而会导致N型电极9会有剥离的现象，且长久使用之后，金属离子会慢慢渗入该N型半导体层1中，进而造成电性不稳定，其会缩短发光二极管的寿命，而无法满足长久使用的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于公开一种发光二极管电性接触结构，以增加发光二极管的使用寿命。
经由以上可知，为达上述目的，本发明为一种发光二极管电性接触结构，应用于一发光二极管结构，该发光二极管结构包含堆迭形成三明治结构的一N型半导体层、一发光层与一P型半导体层，其包含一氮化物中间层以及一N型金属电极层，其中该氮化物中间层图案化的形成于该N型半导体层上，该N型金属电极层形成于该氮化物中间层上。
据此，本发明藉由该氮化物中间层的设置并藉由氮化物的物理特性，可让该氮化物中间层形成为一阻绝介面，相较现有而言，本发明的优点在于藉由该阻绝介面的保护，该N型半导体层可以避免受到该N型金属电极层的金属离子扩散破坏，而保持电性稳定，且该氮化物中间层不会因高温而软化凝结成球形，可增加附着力，进而避免N型金属电极层有剥离现象，据而可增加发光二极管的使用寿命。
附图说明
图1为现有发光二极管结构图；
图2A为本发明第一实施例图；
图2B为本发明图2A局部放大图；
图3A为本发明第二实施例图；
图3B为本发明图3A局部放大图。
具体实施方式
兹有关本发明的详细内容及技术说明，现以实施例来作进一步说明，但应了解的是，该等实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。
请再参阅图2A与图2B所示，为本发明的第一实施例，其应用于一发光二极管结构10，其包含一氮化物中间层20以及一N型金属电极层30，而该发光二极管结构10包含堆迭形成三明治结构的一N型半导体层11、一发光层12与一P型半导体层13，该P型半导体层13之下依序设置一反射层14(Mirrorlayer)、缓冲层15(buffer layer)、一结合层16、一硅基板17与一P型电极18。
该氮化物中间层20图案化的形成于该N型半导体层11上，且该氮化物中间层20可以为选自氮化铝(AlN)、氮化钛(TiN)与氮化铬(CrN)所组成的群组，亦即该氮化物中间层20的成分为Ti(X)N(1-X)、Al(X)N(1-X)、Cr(X)N(1-X)，且0.05＜X＜0.15。
换句话说，氮化铝的氮、铝的组成比为X∶1-X，且X介于0.05～0.15之间。同样的，氮化钛与氮化铬的氮、钛与氮、铬的组成比亦为X∶1-X，且X介于0.05～0.15之间，并该氮化物中间层20的厚度，较佳的实施值为10纳米～500纳米，由于氮化物于高温下仍可维持稳定的物性，并可阻绝金属离子扩散，据此藉由该氮化物中间层20的设置，即可形成阻隔介面，避免发光二极管快速老化，又该N型半导体层11于不具有该氮化物中间层20的区域可以具有一不规则表面111，该不规则表面111可避免全反射产生，以提升光射出率，且该不规则表面111可以利用物理方法，如等离子冲击等方式形成。
而该N型金属电极层30为形成于该氮化物中间层20上，且该N型金属电极层30可以为选自铝、钛、镍、铬、铂与金所组成的群组，并该N型金属电极层30的厚度为大于1微米，又该N型金属电极层30可以具有至少二种金属材料交错迭置而成。
请再参阅图3A与图3B所示，为本发明的第二实施例，于本实施例中，该N型半导体层11可以具有一不规则表面111，且该氮化物中间层20与该N型金属电极层30形成于该不规则表面111上，且该不规则表面111可以为连续锯齿状，并且该不规则表面111相邻峰顶(peak to peak)的距离D，其较佳实施为大于500纳米。
如上所述，本发明藉由该氮化物中间层20的设置，其虽与该N型半导体层形成萧特基(Schottky)接触，但却不会造成顺向操作电压(Forward Voltage)明显增加，其可让该氮化物中间层20形成为阻绝介面，因而其可阻绝金属离子扩散，并可于高温时保持稳定的物性，故可藉由该氮化物中间层20的阻绝保护，让该N型半导体层11可以避免受到金属离子的扩散破坏，而保持电性稳定，且该氮化物中间层20不会因高温而软化凝结成球形，可维持附着力，进而避免N型金属电极层30产生剥离现象，据而本发明可增加发光二极管的使用寿命，而满足需求。
Claims (11)
1.一种发光二极管电性接触结构，应用于一发光二极管结构，该发光二极管结构包含堆迭形成三明治结构的一N型半导体层、一发光层与一P型半导体层，其特征在于，包含：
一氮化物中间层，该氮化物中间层图案化的形成于该N型半导体层上；以及
一N型金属电极层，该N型金属电极层形成于该氮化物中间层上。
2.根据权利要求1所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该氮化物中间层为选自氮化铝、氮化钛与氮化铬所组成的群组。
3.根据权利要求2所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，氮化铝的氮、铝的组成比为X∶1-X，且X介于0.05～0.15之间，氮化钛的氮、钛的组成比为X∶1-X，且X介于0.05～0.15之间，氮化铬的氮、铬的组成比为X∶1-X，且X介于0.05～0.15之间。
4.根据权利要求2所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该氮化物中间层的厚度为10纳米～500纳米。
5.根据权利要求1所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该N型金属电极层为选自铝、钛、镍、铬、铂与金所组成的群组。
6.根据权利要求5所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该N型金属电极层的厚度为大于1微米。
7.根据权利要求5所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该N型金属电极层具有至少二种材料交错迭置而成。
8.根据权利要求1所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该N型半导体层具有一不规则表面，且该氮化物中间层与该N型金属电极层形成于该不规则表面上。
9.根据权利要求8所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该不规则表面为连续锯齿状。
10.根据权利要求9所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该不规则表面相邻峰顶的距离大于500纳米。
11.根据权利要求1所述的发光二极管电性接触结构，其特征在于，该N型半导体层于不具有该氮化物中间层的区域具有一不规则表面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101094859A CN103378251A (zh) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 发光二极管电性接触结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012101094859A CN103378251A (zh) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 发光二极管电性接触结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103378251A true CN103378251A (zh) | 2013-10-30 |
Family
ID=49463086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012101094859A Pending CN103378251A (zh) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | 发光二极管电性接触结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103378251A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1747191A (zh) * | 2004-09-10 | 2006-03-15 | 株式会社东芝 | 半导体发光器件及其制造方法 |
| CN1773736A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 国联光电科技股份有限公司 | 覆晶式的发光二极管及其制作方法 |
| US20090159917A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Hwan Hee Jeong | Semiconductor light emitting device |
-
2012
- 2012-04-13 CN CN2012101094859A patent/CN103378251A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1747191A (zh) * | 2004-09-10 | 2006-03-15 | 株式会社东芝 | 半导体发光器件及其制造方法 |
| CN1773736A (zh) * | 2004-11-11 | 2006-05-17 | 国联光电科技股份有限公司 | 覆晶式的发光二极管及其制作方法 |
| US20090159917A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Hwan Hee Jeong | Semiconductor light emitting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102047454B (zh) | 发光器件及其制造方法 | |
| CN100423307C (zh) | 设有保护二极管元件的半导体发光装置 | |
| US7612384B2 (en) | Reflective electrode for a semiconductor light emitting apparatus | |
| US7659557B2 (en) | Semiconductor light-emitting device and method of fabricating the same | |
| CN1905225A (zh) | 氮化物基化合物半导体发光装置及其制造方法 | |
| CN106876532B (zh) | 一种高出光率、高可靠性的紫外发光二极管及其制造方法 | |
| US8344392B2 (en) | Light-emitting element and the manufacturing method thereof | |
| JP5780242B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
| US7705709B2 (en) | Varistor and light-emitting apparatus | |
| JP5609607B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
| JP4474892B2 (ja) | フリップチップ型ｌｅｄ | |
| CN101861662B (zh) | 发光器件 | |
| CN101364621B (zh) | 发光二极管 | |
| KR100849737B1 (ko) | 발광 다이오드 소자와 그 제조 방법 | |
| CN103378251A (zh) | 发光二极管电性接触结构 | |
| CN101000940A (zh) | 半导体发光元件及其制造方法 | |
| CN103325911A (zh) | 发光二极管元件及其制造方法 | |
| CN1874013A (zh) | 发光二极管的制法及其结构 | |
| CN100505344C (zh) | 无基板的发光二极管的制造方法 | |
| CN102044605A (zh) | 半导体发光设备及其制造方法 | |
| US9263641B2 (en) | Light emitting diodes | |
| CN101271916B (zh) | 抗静电氮化镓发光器件及其制造方法 | |
| CN104617202A (zh) | 氮化镓基发光器件的电极体系及其制作方法 | |
| KR20050099446A (ko) | 질화물 발광 다이오드 및 그의 제조 방법 | |
| CN103137819A (zh) | 具有类金刚石层的发光二极管以及其制造方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131030 |