CN107808913A - 一种发光二极管及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管及制作方法,通过在垂直衬底的第一方向上形成相互交叠的第一通孔以及第二通孔,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及第二通孔部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层。由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及光电子技术领域,更具体地说,尤其涉及一种发光二极管及制作方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展,发光二极管已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中,为人们的生活带来了极大的便利。
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有效率高、能耗低、寿命长、无污染、体积小、色彩丰富等诸多优点,被广泛应用在照明、显示和背光等领域。
但是,现有的LED芯片仍存在着发光效率低的问题,因此,如何提高LED芯片的发光效率已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种发光二极管及制作方法,提高了发光二极管的发光效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种发光二极管的制作方法,所述制作方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层;
在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层;
刻蚀所述透明导电层,形成至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔;
在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层;
刻蚀所述钝化层,在所述第一通孔对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔与所述第一通孔在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第三通孔;
在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第三通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述第二通孔分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
优选的,在上述制作方法中,所述第一型半导体层为N型半导体层,所述第二型半导体层为P型半导体层。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀所述透明导电层形成所述第一通孔,以及刻蚀所述钝化层形成所述第二通孔以及所述第三通孔,采用的是干法刻蚀或湿法刻蚀。
优选的,在上述制作方法中,所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。
本发明还提供了一种发光二极管,采用上述任一项所述的制作方法制作形成,所述发光二极管包括:
衬底;
设置在所述衬底上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
设置在所述第二型半导体层背离所述衬底一侧的透明导电层,所述透明导电层上设置有至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔;
设置在所述透明导电层背离所述衬底一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层上的钝化层,所述钝化层上设置有至少一个贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔与所述第一通孔在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层上设置有贯穿所述钝化层的第三通孔,且所述第三通孔位于暴露出的所述第一型半导体层的上方;
设置在所述钝化层背离所述衬底一侧的第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第三通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述第二通孔分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
本发明还提供了一种发光二极管的制作方法,所述制作方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层;
在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层;
刻蚀所述透明导电层,形成贯穿所述透明导电层的预设形状的凹槽;
在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层;
刻蚀所述钝化层,在所述凹槽对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔,且所述第一通孔与所述凹槽在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第二通孔;
在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第二通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述凹槽分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
优选的,在上述制作方法中,所述第一型半导体层为N型半导体层,所述第二型半导体层为P型半导体层。
优选的,在上述制作方法中,所述刻蚀所述透明导电层形成所述凹槽,以及刻蚀所述钝化层形成所述第一通孔以及所述第二通孔,采用的是干法刻蚀或湿法刻蚀。
优选的,在上述制作方法中,所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。
本发明还提供了一种发光二极管,采用上述任一项所述的制作方法制作形成,所述发光二极管包括:
衬底;
设置在所述衬底上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
设置在所述第二型半导体层背离所述衬底一侧的透明导电层,所述透明导电层上设置有贯穿所述透明导电层的预设形状的凹槽;
设置在所述透明导电层背离所述衬底一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层上的钝化层,所述钝化层上设置有至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔,且所述第一通孔与所述凹槽在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层上设置有贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔位于暴露出的所述第一型半导体层的上方;
设置在所述钝化层背离所述衬底一侧的第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过第二通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述凹槽分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
通过上述描述可知,本发明提供的一种发光二极管及制作方法,通过在垂直衬底的第一方向上形成相互交叠的第一通孔以及第二通孔,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及第二通孔部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层。
或者通过在垂直衬底的第一方向上形成相互交叠的第一通孔以及凹槽,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及凹槽部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层。
由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种发光二极管的制作方法的流程示意图;
图2a-图2d为图1所示的制作方法对应的截面示意图;
图3a-图3d为图1所示的制作方法对应的俯视示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种发光二极管的制作方法的流程示意图;
图5a-图5d为图4所示的制作方法对应的俯视示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在本发明实施例一中提供了一种发光二极管的制作方法,如图1所示,所述制作方法包括:
S101:提供一衬底。
具体的,如图2a所示,所述衬底10包括但不限定于蓝宝石衬底、硅衬底或碳化硅衬底等半导体衬底,在本发明实施例中并不作限定。
S102:在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构。
具体的,如图2a以及图3a所示,在所述衬底10上首先生长第一型半导体层11,在所述第一型半导体层11背离所述衬底10的一侧生长发光层12,在所述发光层12背离所述第一型半导体层11的一侧生长第二型半导体层13。
其中,在本发明实施例中,所述第一型半导体层11包括但不限定于N型半导体层,所述第二型半导体层13包括但不限定于P型半导体层。
S103:刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层。
具体的,如图2a所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀去除部分第二型半导体层13以及部分发光层12,直至暴露出所述第一型半导体层11。
需要说明的是,选择刻蚀第二型半导体层13以及发光层12的区域大小根据实际工艺情况而定,在本发明实施例中并不作限定。
并且,在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。
S104:在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层。
具体的,如图2b以及图3b所示,在未刻蚀的第二型半导体层13上形成透明导电层14,该透明导电层14的材料为具有高透明、高导电率以及低接触电阻的材料,例如,NiAu合金、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锆或氧化铬等材料。
需要说明的是,在本发明实施例中透明导电层14的材料并不作限定。
S105:刻蚀所述透明导电层,形成至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔。
具体的,如图2b以及图3b所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述透明导电层14,形成至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔140。
在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。并且对其第一通孔140的形状、大小以及数量不进行限定。
可选的,所述第一通孔140为圆形,半径范围为2.45um-2.55um,例如半径为2.5um,并且,不同位置处的第一通孔140的形状以及大小可以不同,具体形状以及尺寸可根据具体情况而定。
S106:在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层。
具体的,如图2c所示,在所述外延层背离所述衬底10一侧的表面上生长一层钝化层15,该钝化层15的材料为绝缘透明的材料,例如,氧化硅、氮化硅、氧化铝或氟化镁等材料,在本发明实施例中,对钝化层15的材料并不作限定。
S107:刻蚀所述钝化层,在所述第一通孔对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔与所述第一通孔在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第三通孔。
具体的,如图2c以及图3c所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述钝化层15,在所述第一通孔140对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层15的第二通孔150,且所述第二通孔150与所述第一通孔140在所述第一方向上相互交叠,且所述第二通孔150的尺寸大于第一通孔140的尺寸,因此可以同时暴露出部分透明导电层14以及部分第二型半导体层13。
其次,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述钝化层15,形成所述第三通孔151,用于暴露出部分第一型半导体层11。
需要说明的是,在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。并且对其第二通孔150的形状、大小以及数量不进行限定。
可选的,所述第二通孔150为圆形,半径范围为4.5um-5.5um,例如半径为5um,并且,不同位置处的第二通孔150的形状以及大小可以不同,具体形状以及尺寸可根据具体情况而定。
当所述第一通孔140以及所述第二通孔150同时为圆形时,可选的,所述第一通孔140的圆心与所述第二通孔150的圆心重合。
可选的,所述第三通孔151为圆形,半径范围为4.5um-5.5um,例如半径为5um。
S108:在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第三通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述第二通孔分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
具体的,如图2d以及图3d所示,第一金属电极16位于钝化层15的表面通过第三通孔151与第一型半导体层11接触;第二金属电极17位于钝化层15的表面通过相互交叠的第一通孔140和第二通孔150,分别与暴露出的透明半导体层14和暴露出的第二型半导体层13接触,其中第二金属电极17与透明半导体层14之间为欧姆接触,第二金属电极17与第二型半导体层13之间为肖特基接触。
可选的,所述第一金属电极16和第二金属电极17的材料相同,例如,Cr、Ni、Al、Ti、Pt、Au等金属材料,在本发明实施例中并不作限定。
通过上述描述可知,本发明实施例一提供的一种发光二极管的制作方法,通过在垂直衬底的第一方向上形成相互交叠的第一通孔以及第二通孔,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及第二通孔部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层,由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
基于本发明上述实施例一提供的反光二极管的制作方法,在本发明实施例二中,还提供了一种发光二极管,如图2a-图2d所示,所述发光二极管包括:
衬底10。
设置在所述衬底10上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层11、发光层12以及第二型半导体层13,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层11;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底10指向所述外延层结构。
设置在所述第二型半导体层13背离所述衬底一侧的透明导电层14,所述透明导电层14上设置有至少一个贯穿所述透明导电层14的第一通孔140。
设置在所述透明导电层14背离所述衬底10一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层11上的钝化层15,所述钝化层15上设置有至少一个贯穿所述钝化层15的第二通孔150,且所述第二通孔150与所述第一通孔140在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层15上设置有贯穿所述钝化层15的第三通孔151,且所述第三通孔151位于暴露出的所述第一型半导体层11的上方。
设置在所述钝化层15背离所述衬底10一侧的第一金属电极16以及第二金属电极17,其中,所述第一金属电极16通过所述第三通孔151与所述第一型半导体层11接触,所述第二金属电极17通过所述第一通孔140以及所述第二通孔150分别与所述透明导电层14以及所述第二型半导体层13接触。
需要说明的是,本发明实施例二具体原理同实施例一相同,在此不再赘述。
该发光二极管通过在垂直衬底的第一方向上设置相互交叠的第一通孔以及第二通孔,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及第二通孔部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层,由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
本发明实施例三还提供了一种发光二极管的制作方法,如图4所示,所述制作方法包括:
S201:提供一衬底。
具体的,如图2a以及图5a所示,所述衬底10包括但不限定于蓝宝石衬底、硅衬底或碳化硅衬底等半导体衬底,在本发明实施例中并不作限定。
S202:在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构。
具体的,如图2a以及图5a所示,在所述衬底10上首先生长第一型半导体层11,在所述第一型半导体层11背离所述衬底10的一侧生长发光层12,在所述发光层12背离所述第一型半导体层11的一侧生长第二型半导体层13。
其中,在本发明实施例中,所述第一型半导体层11包括但不限定于N型半导体层,所述第二型半导体层13包括但不限定于P型半导体层。
S203:刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层。
具体的,如图2a以及图5a所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀去除部分第二型半导体层13以及部分发光层12,直至暴露出所述第一型半导体层11。
需要说明的是,选择刻蚀第二型半导体层13以及发光层12的区域大小根据实际工艺情况而定,在本发明实施例中并不作限定。
并且,在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。
S204:在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层。
具体的,如图5b所示,在未刻蚀的第二型半导体层13上形成透明导电层14,该透明导电层14的材料为具有高透明、高导电率以及低接触电阻的材料,例如,NiAu合金、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锆或氧化铬等材料。
需要说明的是,在本发明实施例中透明导电层14的材料并不作限定。
S205:刻蚀所述透明导电层,形成贯穿所述透明导电层的预设形状的凹槽。
具体的,如图5b所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述透明导电层14,形成贯穿所述透明导电层14的预设形状的凹槽51。
在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。
可选的,所述凹槽51的形状与所述第二金属电极17的形状需要完全一致,并且所述凹槽51的宽度比沉积的第二金属电极17小2um。
S206:在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层。
具体的,如图5c所示,在所述外延层背离所述衬底一侧的表面上生长一层钝化层,该钝化层的材料为绝缘透明的材料,例如,氧化硅、氮化硅、氧化铝或氟化镁等材料,在本发明实施例中,对钝化层的材料并不作限定。
需要说明的是,在图5c中并未对钝化层进行标号。
S207:刻蚀所述钝化层,在所述凹槽对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔,且所述第一通孔与所述凹槽在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第二通孔。
具体的,如图5c所示,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述钝化层,在所述凹槽51对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔52,且所述第一通孔52与所述凹槽51在所述第一方向上相互交叠,也就是说,所述第一通孔52分布在所述凹槽51上。因此可以同时暴露出部分透明导电层14以及部分第二型半导体层13。
其次,通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方式刻蚀所述钝化层,形成第二通孔53,用于暴露出部分第一型半导体层11。
需要说明的是,在本发明实施例中,包括但不限定于干法刻蚀以及湿法刻蚀两种刻蚀方式,仅仅以举例的形式进行说明。并且对其第一通孔52的形状、大小以及数量不进行限定。
可选的,所述第一通孔52为圆形,半径范围为2.45um-2.55um,例如半径为2.5um,并且,不同位置处的第一通孔52的形状以及大小可以不同,具体形状以及尺寸可根据具体情况而定。
可选的,所述第二通孔53为圆形,半径范围为4.5um-5.5um,例如半径为5um。
S208:在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第二通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述凹槽分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
具体的,如图5d所示,第一金属电极16位于钝化层的表面通过第二通孔53与第一型半导体层11接触;第二金属电极17位于钝化层的表面通过相互交叠的第一通孔52和凹槽51,分别与暴露出的透明半导体层14和暴露出的第二型半导体层13接触,其中第二金属电极17与透明半导体层14之间为欧姆接触,第二金属电极17与第二型半导体层13之间为肖特基接触。
可选的,所述第一金属电极16和第二金属电极17的材料相同,例如,Cr、Ni、Al、Ti、Pt、Au等金属材料,在本发明实施例中并不作限定。
通过上述描述可知,本发明实施例三提供的一种发光二极管的制作方法,通过在垂直衬底的第一方向上形成相互交叠的第一通孔以及凹槽,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及凹槽部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层,由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
基于本发明上述实施例三提供的反光二极管的制作方法,在本发明实施例四中,还提供了一种发光二极管,如图5a-图5d所示,所述发光二极管包括:
衬底10;
设置在所述衬底10上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层11、发光层12以及第二型半导体层13,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层11;其中,所述第一方向垂直于所述衬底10,且由所述衬底10指向所述外延层结构;
设置在所述第二型半导体层13背离所述衬底10一侧的透明导电层14,所述透明导电层14上设置有贯穿所述透明导电层14的预设形状的凹槽51;
设置在所述透明导电层14背离所述衬底10一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层11上的钝化层,所述钝化层上设置有至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔52,且所述第一通孔52与所述凹槽51在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层上设置有贯穿所述钝化层的第二通孔53,且所述第二通孔53位于暴露出的所述第一型半导体层11的上方;
设置在所述钝化层背离所述衬底10一侧的第一金属电极16以及第二金属电极17,其中,所述第一金属电极16通过第二通孔53与所述第一型半导体层11接触,所述第二金属电极17通过所述第一通孔52以及所述凹槽51分别与所述透明导电层14以及所述第二型半导体层13接触。
需要说明的是,本发明实施例四具体原理同实施例三相同,在此不再赘述。
该发光二极管通过在垂直衬底的第一方向上设置相互交叠的第一通孔以及凹槽,在无通孔的区域,钝化层起到电流阻挡作用,同时在通孔区域,第二金属电极通过第一通孔以及凹槽部分接触透明导电层,部分接触第二型半导体层,由于第二金属电极和透明半导体层之间为欧姆接触,第二金属电极和第二型半导体层之间为肖特基接触,因此在电流注入时,大部分电流都会注入透明导电层再注入第二型半导体层,电流不会集中于第二金属电极的正下方区域,进而减少第二金属电极对光的遮挡,提高了发光二极管的发光效率。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层;
在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层;
刻蚀所述透明导电层,形成至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔;
在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层;
刻蚀所述钝化层,在所述第一通孔对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔与所述第一通孔在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第三通孔;
在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第三通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述第二通孔分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一型半导体层为N型半导体层,所述第二型半导体层为P型半导体层。
3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述刻蚀所述透明导电层形成所述第一通孔,以及刻蚀所述钝化层形成所述第二通孔以及所述第三通孔,采用的是干法刻蚀或湿法刻蚀。
4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。
5.一种发光二极管,其特征在于,采用权利要求1-4任一项所述的制作方法制作形成,所述发光二极管包括:
衬底;
设置在所述衬底上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
设置在所述第二型半导体层背离所述衬底一侧的透明导电层,所述透明导电层上设置有至少一个贯穿所述透明导电层的第一通孔;
设置在所述透明导电层背离所述衬底一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层上的钝化层,所述钝化层上设置有至少一个贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔与所述第一通孔在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层上设置有贯穿所述钝化层的第三通孔,且所述第三通孔位于暴露出的所述第一型半导体层的上方;
设置在所述钝化层背离所述衬底一侧的第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第三通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述第二通孔分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
6.一种发光二极管的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
提供一衬底;
在所述衬底上形成外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
刻蚀去除部分第二型半导体层以及部分发光层,直至暴露出所述第一型半导体层;
在所述第二型半导体层背离所述衬底的表面上形成透明导电层;
刻蚀所述透明导电层,形成贯穿所述透明导电层的预设形状的凹槽;
在所述透明导电层背离所述衬底的表面以及暴露出的所述第一型半导体层上形成钝化层;
刻蚀所述钝化层,在所述凹槽对应的上方形成至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔,且所述第一通孔与所述凹槽在所述第一方向上相互交叠,以及在暴露出的所述第一型半导体层的上方形成贯穿所述钝化层的第二通孔;
在所述钝化层背离所述衬底的表面形成第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过所述第二通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述凹槽分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
7.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述第一型半导体层为N型半导体层,所述第二型半导体层为P型半导体层。
8.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述刻蚀所述透明导电层形成所述凹槽,以及刻蚀所述钝化层形成所述第一通孔以及所述第二通孔,采用的是干法刻蚀或湿法刻蚀。
9.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。
10.一种发光二极管,其特征在于,采用权利要求6-9任一项所述的制作方法制作形成,所述发光二极管包括:
衬底;
设置在所述衬底上的外延层结构;所述外延层结构包括:在第一方向上依次设置的第一型半导体层、发光层以及第二型半导体层,所述外延层结构上部分暴露出所述第一型半导体层;其中,所述第一方向垂直于所述衬底,且由所述衬底指向所述外延层结构;
设置在所述第二型半导体层背离所述衬底一侧的透明导电层,所述透明导电层上设置有贯穿所述透明导电层的预设形状的凹槽;
设置在所述透明导电层背离所述衬底一侧的以及暴露出的所述第一型半导体层上的钝化层,所述钝化层上设置有至少一个贯穿所述钝化层的第一通孔,且所述第一通孔与所述凹槽在所述第一方向上相互交叠,以及所述钝化层上设置有贯穿所述钝化层的第二通孔,且所述第二通孔位于暴露出的所述第一型半导体层的上方;
设置在所述钝化层背离所述衬底一侧的第一金属电极以及第二金属电极,其中,所述第一金属电极通过第二通孔与所述第一型半导体层接触,所述第二金属电极通过所述第一通孔以及所述凹槽分别与所述透明导电层以及所述第二型半导体层接触。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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