CN108417675B - 一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,所述高压发光二极管包括:第一部分和第二部分,其中,第二部分中的发光结构的顶部和底部均设置了隧穿结,通过隧穿结作用,第二部分与第一部分的同侧形成了不同类型的导电层,再通过第一透明导电层,实现两个发光二极管的发光结构不同类型导电层同侧分布且水平桥接;而不同高压发光二极管结构中的第一部分和第二部分通过第二透明导电层连接,同样也是不同类型导电层同侧的水平桥接,解决了传统高压发光二极管在桥接过程中,存在高度差,而造成的高压发光二极管性能较差的问题。

Description

一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体发光器件制作技术领域,尤其涉及一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法。
背景技术
随着发光二极管的快速发展,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)的应用日新月异。采用高压结构的发光二极管成为一个发光二极管技术的重要发展分支。高压发光二极管可以提高发光亮度,降低发光二极管的成本,传统的高压发光二极管一般都采用将不同的发光结构的两个电极互相串联构成。
如图1所示,为现有技术中高压发光二极管的串联结构,所述高压发光二极管包括衬底01、外延层02、透明导电层03、P型电极04和N型电极05,其中,相邻的发光结构之间形成有沟槽06以及电性连接两个发光结构的桥接结构07。
但是,现有技术中的高压发光二极管中桥接结构处容易出现短路或断路情况,从而导致高压发光二极管的性能较差。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,以解决现有技术中在桥接结构处容易形成开路或短路的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,包括:
支撑体;
位于所述支撑体一侧的反射镜;
位于所述反射镜背离所述支撑体表面的第一透明导电层,所述第一透明导电层包括第一部分和第二部分;
位于所述第二部分第一透明导电层的第一隧穿结,所述第一隧穿结背离所述支撑体的表面;
分别位于所述第一部分第一透明导电层和所述第一隧穿结表面,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二型导电层、有源区和第一型导电层;
位于所述第一部分的第一型导电层上的第二透明导电层和第一电极;
位于所述第二部分的第一型导电层上,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二隧穿结、第二透明导电层和第二电极。
本发明还对应提供了一种具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,用于制作上面所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管,所述具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法包括:
提供衬底;
在所述衬底的一个表面依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽至少贯穿所述第一隧穿结至所述第一型导电层;
填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体;
去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;
在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层;
形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于所述第二部分的第二透明导电层上。
本发明还提供了另外一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,包括:
支撑体;
位于所述支撑体上的相互串联的至少两个高压发光二极管单元,每个所述高压发光二极管单元包括:
位于所述支撑体一侧的反射镜;
位于所述反射镜背离所述支撑体表面的第一透明导电层,所述第一透明导电层包括第一部分和第二部分;
位于所述第二部分的第一隧穿结,所述第一隧穿结背离所述支撑体的表面;
分别位于所述第一部分和所述第一隧穿结表面,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二型导电层、有源区和第一型导电层;
位于所述第一部分的第一型导电层上的第二透明导电层;
位于所述第二部分的第一型导电层上的第二隧穿结;
位于其中一个所述高压发光二极管单元的第一部分上第二透明导电层上的第一电极,以及位于另外一个所述高压发光二极管单元的第二部分上第二隧穿结上的第二透明导电层以及第二电极;
其中,多个高压发光二极管单元并列排布,其他高压发光二极管的第一部分上的第一型导电层与相邻的高压发光二极管的第二部分上的第二隧穿结通过第二透明导电层电性相连,实现多个高压发光二极管的串联。
本发明还提供一种上述具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,包括:
提供衬底,所述衬底包括多个相互隔离且并排分布的区域;
在所述衬底的每个区域上均依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
在每个所述区域上蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述第一隧穿结至所述缓冲层;
填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体,所述支撑体为正面结构,用于支撑多个所述第一部分和所述第二部分;
去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;
在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层,其中,多个相互隔离且并排分布的区域上的第二隧穿结和与所述第二隧穿结相邻的另一个区域上的第一型导电层通过所述第二透明导电层电性连接;
形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第二部分的第二透明导电层上。
经由上述的技术方案可知,本发明提供的具有水平桥接结构的高压发光二极管包括:第一部分和第二部分,其中,第二部分中的发光结构的顶部和底部均设置了隧穿结,通过隧穿结作用,第二部分与第一部分的同侧形成了不同类型的导电层,再通过第一透明导电层,实现两个发光二极管的发光结构不同类型导电层同侧分布且水平桥接;而不同高压发光二极管结构中的第一部分和第二部分通过第二透明导电层连接,同样也是不同类型导电层同侧的水平桥接,解决了传统高压发光二极管在桥接过程中,存在高度差,而造成的高压发光二极管性能较差的问题。
同时,本发明中提供的具有水平桥接结构的高压发光二极管结构,由于桥接结构采用的是透明导电层,使得发光面积损耗较少,从而大大提高了高压发光二极管的发光效率。
另外,本发明中还提供了一种具有水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,组成高压发光二极管单元的第一部分和第二部分的发光结构具有相同的层结构,如第一型导电层、有源层和第二型导电层,从而能够在同一个外延步骤中形成,提高了高压发光二极管的制作效率。
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为现有技术中高压发光二极管结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种高压发光二极管结构示意图;
图3为本发明实施例提供的高压发光二极管的制作方法流程图;
图4-图11为本发明实施例提供的高压发光二极管的制作工艺剖面图;
图12为本发明实施例提供的另一种高压发光二极管结构示意图。
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。
正如背景技术部分所述,现有技术中高压发光二极管中的桥接结构处容易出现短路或断路情况,导致高压发光二极管的性能较差。
发明人发现,出现上述现象的原因为,现有技术中高压发光二极管通常是通过桥接结构将不同发光结构的P型电极和N型电极电性连接在一起,实现不同发光结构的串联,但相邻两个发光结构之间通过刻蚀工艺得到刻蚀槽,然后在刻蚀槽上通过桥接结构,将两个发光结构的P型电极和N型电极电性连接。现有技术中,通常包括两种方式,一种是桥接结构沿刻蚀槽的侧壁形成;另一种是桥接结构悬空在刻蚀槽的上方。无论哪种方式,均容易出现桥接结构断裂的问题,具体的,沿刻蚀槽侧壁形成的桥接结构,由于具有较多拐角,制作过程中容易出现短路,而在使用过程中,拐角位置容易出现断裂,造成高压发光二极管出现断路;而悬空桥接结构更加不稳定,悬空桥接结构由于没有承载体,更加容易出现断裂。同时,由于刻蚀工艺造成刻蚀槽刻蚀不干净,也容易出现两个发光结构中间短路的问题。短路或断路均造成高压发光二极管的性能较差。
由于不同发光结构的P、N面不在同一水平面,桥接有一定的高度差,桥接电极与外延层的隔离不容易做,容易在夹角处造成开路或短路。
基于此,本发明提供一种具有水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,具体如下:
请参见图2,为本发明实施例提供的一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,包括:支撑体22;位于支撑体22一侧的反射镜20;位于反射镜20背离支撑体表面的第一透明导电层19,第一透明导电层19包括第一部分(如图2中所示的左部分)和第二部分(如图2中所示右侧部分);位于第二部分的第一隧穿结17;分别位于第一部分第一透明导电层和第一隧穿结17表面,沿背离支撑体方向依次设置的第二型导电层16、有源区15和第一型导电层14;位于第一部分的第一型导电层14上的第二透明导电层24和第一电极;位于第二部分的第一型导电层14上,沿背离支撑体方向依次设置的第二隧穿结23、第二透明导电层24和第二电极。
需要说明的是,本发明实施例中不限定反射镜20与支撑体之间的连接关系,可选的,支撑体与反射镜20之间通过连接层连接,所述连接层可以是粘合剂也可以是光学胶等具有粘性的物质。所述支撑体可以是玻璃基板或者柔性基板,本实施例中对此不做限定。
本发明实施例中对所述反射镜20的材质不做限定,反射镜20可以是导电材质,如具有高反射率的金属,也可以是非导电材质,只要具有较高的反射率即可。
请继续参见图2,本发明实施例提供的具有水平桥接结构的高压发光二极管,包括两个发光二极管结构,位于隔离层18的左右两侧。如图2所示,左侧发光二极管结构自上而下包括第二型导电层16、有源区15和第一型导电层14以及第二透明导电层24,右侧发光二极管结构自上而下包括第一隧穿结17、第二型导电层16、有源区15、第一型导电层14、第二隧穿结23和第二透明导电层24。需要说明的是,本发明实施例中,第一部分也即左侧发光二极管结构中的各层结构,与第二部分也即右侧发光二极管结构中相同的各层结构,在同一外延工艺中形成,其厚度相同。
不同的是,第二部分的发光二极管结构中在顶部包括第一隧穿结,在底部包括第二隧穿结,所述隧穿结具有转换电极类型的作用,也即虽然第一部分和第二部分的上方均为第二型导电层,但由于第二部分的第二型导电层上还设置有第一隧穿结,从而第一隧穿结和第二型导电层的综合作用相当于第一型导电层,而第二部分的第一型导电层和第二隧穿结的综合作用相当于第二型导电层,从而使得第一部分发光二极管结构P型层(或N型层)和第二部分发光二极管结构N型层(或P型层)位于同侧。本实施例中第一型导电层可以是P型导电层,对应的,第二型导电层为N型导电层,第一型导电层也可以是N型导电层,对应地,第二型导电层为P型导电层,本实施例中对此不做限定。
另外,需要说明的是,本实施例中不限定第一隧穿结和第二隧穿结的结构,可选的,所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,第三子隧穿结位于第一型导电层和第四子隧穿结之间,第四子隧穿结位于第三子隧穿结和第二透明导电层之间。本实施例中不限定第一子隧穿结、第二子隧穿结、第三子隧穿结和第四子隧穿结的具体掺杂类型,第一子隧穿结和第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;第二子隧穿结和第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
本实施例中在左侧部分的发光二极管结构的第一型导电层14上形成第二透明导电层24,并在第二透明导电层24上形成第一电极31,作为高压发光二极管的一个电极。在右侧部分的发光二极管结构的第二隧穿结23上形成第二透明导电层24,然后再形成第二电极32,作为高压发光二极管的另一个电极。两个发光二极管结构通过第一透明导电层作为水平桥接结构,实现N型导电层和P型导电层的连接,从而将两个发光二极管串联起来,得到具有水平桥接结构的高压发光二极管。
本发明实施例提供的高压发光二极管结构,包括两个发光二极管结构,两个发光二极管结构具有相同的层结构,采用隔离层隔离,其中一个发光二极管结构的顶端和底部均包括一个隧穿结,隧穿结的存在,使得该发光二极管结构的与另一个发光二极管的不同类型导电层同侧设置,从而能够使用水平桥接结构将两个发光二极管的不同类型导电层连接在一起,避免了采用现有技术中的桥接结构出现的短路或断路情况,保证了高压发光二极管的良好性能。
本发明实施例还提供一种具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,其特征在于,用于制作上一实施例所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管,如图3所示,为具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法流程示意图,所述制作方法包括:
S101:提供衬底;
需要说明的是,本实施例中不限定所述衬底的具体材质,可选的,为了保证后续外延生长的发光结构各层的晶体质量,所述衬底可以选择为蓝宝石衬底。
S102:在所述衬底的一个表面依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
请参见图4所示,在衬底11的表面依次形成缓冲层12、非故意掺杂层13、第一型导电层14、有源区15、第二型导电层16和第一隧穿结17。需要说明的是,本实施例中对形成发光结构的各层的材质不作限定,常规的发光二极管结构的材质均可以实现。如GaN基发光二极管结构,则缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、第二型导电层等均可以为GaN材质,区别为掺杂浓度和掺杂类型。对应第一隧穿结的材质可以是GaN、AlGaN、AlInGaN、GaInN等材料中的一种。
S103:蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽至少贯穿所述第一隧穿结至所述第一型导电层;
请参见图5,在衬底上蚀刻形成隔离槽18′,隔离槽18’的深度至少要贯穿第一隧穿结17至第一型导电层14,本实施例中所述的至少贯穿所述第一隧穿结至所述第一型导电层是指:穿透第一隧穿结、第二型导电层、有源区和第一型导电层,至图5中所示的,非故意掺杂层的上表面。在本发明的其他实施例中,为了能够保证完全隔离绝缘两部分的发光结构层,隔离槽18′还可以做的更深,如图5所示,将非故意掺杂层13和缓冲层12也贯穿。
需要说明的是,为避免隔离槽的宽度较大,造成桥接结构出现较多拐角,本实施例中采用电感耦合等离子体(ICP,Inductive Coupled Plasma)蚀刻工艺衬底上的各个层结构进行蚀刻得到隔离槽18’。
S104:填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
请参见图6,在隔离槽18’中填充隔离材料,形成隔离层18,隔离层18的两侧分别为第一部分和第二部分;隔离层18将两个部分的发光结构的各个导电材质隔离。本实施例中不限定所述隔离层的材质,可选的,隔离层材质可以为氧化硅或氮化硅。
S105:去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
S106:在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
S107:在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体;
如图7所示,去除第一部分上的第一隧穿结,也即图7中的左侧部分上的第一隧穿结,暴露出第一部分的第二型导电层16,在第二型导电层16上和第二部分(也即右侧部分)的第一隧穿结17表面形成第一透明导电层19,然后再形成反射镜20,反射镜20用于将有源区发射的朝向第一透明导电层的光,反射至第一型导电层的方向。
请参见图8,在形成反射镜20的表面再通过连接层21形成支撑体22,支撑体22用于支撑形成的高压发光二极管结构。
S108:去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
如图9所示,将衬底与缓冲层12分离,去除衬底。
如图10所示,将缓冲层和非故意掺杂层去除,暴露出第一部分和第二部分的第一型导电层14。
S109:在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
S1010:去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;
请参见图11,在第二部分(也即图11中的右侧)的第一型导电层14上形成第二隧穿结23。
S1011:在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层;
S1012:形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于所述第二部分的第二透明导电层上。
请参见图2所示,在第一部分(图2的左侧部分)的第一型导电层14上和第二部分(图2的右侧部分)的第二隧穿结23表面形成第二透明导电层24,需要说明的是,两个部分的第二透明导电层之间相互隔离,然后再在两个部分的上表面形成金属电极,第一部分上的为第一电极31,第二部分上的为第二电极32。
至此,通过在衬底上外延后,再转移至支撑体上,去除衬底,再次外延,形成了通过第一透明导电层电性连接的两个发光二极管结构,实现了水平桥接,得到了具有水平桥接结构的高压发光二极管,使得高压发光二极管结构具有良好的性能。
需要说明的是,本发明另一实施例还提供一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,如图12所示,包括:支撑体22;位于所述支撑体22上的相互串联的至少两个高压发光二极管单元,每个所述高压发光二极管单元包括:
位于支撑体22一侧的反射镜20;位于反射镜20背离支撑体22表面的第一透明导电层19,第一透明导电层19包括第一部分和第二部分;位于第二部分的第一隧穿结17;分别位于第一部分和第一隧穿结17表面,沿背离支撑体22方向依次设置的第二型导电层16、有源区15和第一型导电层14;位于第一部分的第一型导电层14上的第二透明导电层24;位于第二部分的第一型导电层14上的第二隧穿结23;位于其中一个高压发光二极管单元的第一部分上第二透明导电层24上的第一电极31,以及位于另外一个高压发光二极管单元的第二部分上第二隧穿结23上的第二透明导电层24以及第二电极32。
其中,多个高压发光二极管单元并列排布,其他高压发光二极管的第一部分上的第一型导电层14与相邻的高压发光二极管的第二部分上的第二隧穿结23通过第二透明导电层24电性相连,实现多个高压发光二极管的串联。
本实施例中提供的具有水平桥接结构的高压发光二极管包括四个发光二极管,四个发光二极管的不同类型导电层相互连接,使得四个发光二极管相互串联,其中,相同高压发光二极管单元中的两个发光二极管通过第一透明导电层形成水平桥接,不同高压发光二极管单元中的相邻的两个发光二极管通过第二透明导电层实现水平桥接,第一电极和第二电极形成在最外侧两个发光二极管的第二透明导电层上,最终四个发光二极管串联的高压发光二极管。
需要说明的是,本发明实施例中不限定高压发光二极管中包括的发光二极管的个数,可以在一个高压发光二极管的基础上串联任意多个发光二极管结构,通过第一透明导电层和第二透明导电层形成水平桥接即可。
另外,本实施例中不限定所述反射镜的材质,可以是导电材质,也可以是非导电材质,当反射镜为导电材质时,相邻两个高压发光二极管单元的反射镜之间需要采用绝缘介质如空气或其他绝缘材质进行隔离,避免相邻两个高压发光二极管的反射镜之间出现短路,造成高压发光二极管失效。当反射镜为非导电材质时,本实施例中还可以优选地,直接将整层的反射镜通过连接层21与整层的支撑体22连接,从而减少反射镜隔离的步骤。
另外,需要说明的是,本实施例中不限定第一隧穿结和第二隧穿结的结构,可选的,所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,第三子隧穿结位于第一型导电层和第四子隧穿结之间,第四子隧穿结位于第三子隧穿结和第二透明导电层之间。本实施例中不限定第一子隧穿结、第二子隧穿结、第三子隧穿结和第四子隧穿结的具体掺杂类型,第一子隧穿结和第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;第二子隧穿结和第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
对应上述具有水平桥接结构的高压发光二极管,本发明实施例还提供一种制作方法,包括:
提供衬底,所述衬底包括多个相互隔离且并排分布的区域;
在所述衬底的每个区域上均依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
在每个所述区域上蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述第一隧穿结至所述缓冲层;
填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体,所述支撑体为正面结构,用于支撑多个所述第一部分和所述第二部分;
去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层,其中,多个相互隔离且并排分布的区域上的第二隧穿结和与所述第二隧穿结相邻的另一个区域上的第一型导电层通过所述第二透明导电层电性连接;
形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第二部分的第二透明导电层上。
需要说明的是,该高压发光二极管的制作步骤与上面实施例中所述的高压发光二极管制作步骤相似,不同之处仅在于并排分布的多个高压发光二极管单元中位于内部的第二部分在形成第二隧穿结后,形成第二透明导电层时,该第二透明导电层同时形成在相邻,且不是同一个高压发光二极管单元中的第一部分的第一型导电层上,从而将不同的高压发光二极管单元水平桥接在一起,形成多个发光二极管串联。
本实施例中形成具有水平桥接结构的高压发光二极管,串联了多个发光二极管,且多个发光二极管之间均通过水平桥接结构形成电性连接,从而保证了高压发光二极管的良好性能。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (6)

1.一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,包括:
支撑体;
位于所述支撑体一侧的反射镜;
位于所述反射镜背离所述支撑体表面的第一透明导电层,所述第一透明导电层包括第一部分和第二部分;
位于所述第二部分第一透明导电层的第一隧穿结,所述第一隧穿结背离所述支撑体的表面;
分别位于所述第一部分第一透明导电层和所述第一隧穿结表面,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二型导电层、有源区和第一型导电层;
位于所述第一部分的第一型导电层上的第二透明导电层和第一电极;
位于所述第二部分的第一型导电层上,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二隧穿结、第二透明导电层和第二电极;
所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
所述第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,所述第三子隧穿结位于所述第一型导电层和所述第四子隧穿结之间,所述第四子隧穿结位于所述第三子隧穿结和所述第二透明导电层之间;
所述第一子隧穿结和所述第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;
所述第二子隧穿结和所述第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;
所述高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
2.根据权利要求1所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,所述第一型导电层N型导电层;所述第二型导电层P型导电层。
3.一种具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,其特征在于,用于制作权利要求1所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管,所述具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法包括:
提供衬底;
在所述衬底的一个表面依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽至少贯穿所述第一隧穿结至所述第一型导电层;
填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体;
去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;
在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层;
形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于所述第二部分的第二透明导电层上;
其中,所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
所述第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,所述第三子隧穿结位于所述第一型导电层和所述第四子隧穿结之间,所述第四子隧穿结位于所述第三子隧穿结和所述第二透明导电层之间;
所述第一子隧穿结和所述第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;
所述第二子隧穿结和所述第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;
所述高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
4.根据权利要求3所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,其特征在于,所述蚀刻形成隔离槽包括:采用电感耦合等离子体蚀刻工艺形成隔离槽。
5.一种具有水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,包括:
支撑体;
位于所述支撑体上的相互串联的至少两个高压发光二极管单元,每个所述高压发光二极管单元包括:
位于所述支撑体一侧的反射镜;
位于所述反射镜背离所述支撑体表面的第一透明导电层,所述第一透明导电层包括第一部分和第二部分;
位于所述第二部分的第一隧穿结,所述第一隧穿结背离所述支撑体的表面;
分别位于所述第一部分和所述第一隧穿结表面,沿背离所述支撑体方向依次设置的第二型导电层、有源区和第一型导电层;
位于所述第一部分的第一型导电层上的第二透明导电层;
位于所述第二部分的第一型导电层上的第二隧穿结;
位于其中一个所述高压发光二极管单元的第一部分上第二透明导电层上的第一电极,以及位于另外一个所述高压发光二极管单元的第二部分上第二隧穿结上的第二透明导电层以及第二电极;
其中,多个高压发光二极管单元并列排布,其他高压发光二极管的第一部分上的第一型导电层与相邻的高压发光二极管的第二部分上的第二隧穿结通过第二透明导电层电性相连,实现多个高压发光二极管的串联;
所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
所述第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,所述第三子隧穿结位于所述第一型导电层和所述第四子隧穿结之间,所述第四子隧穿结位于所述第三子隧穿结和所述第二透明导电层之间;
所述第一子隧穿结和所述第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;
所述第二子隧穿结和所述第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;
所述高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
6.一种具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法,其特征在于,用于制作权利要求5所述的具有水平桥接结构的高压发光二极管,所述具有水平桥接结构的高压发光二极管制作方法包括:
提供衬底,所述衬底包括多个相互隔离且并排分布的区域;
在所述衬底的每个区域上均依次外延形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源区、第二型导电层和第一隧穿层;
在每个所述区域上蚀刻形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述第一隧穿结至所述缓冲层;
填充所述隔离槽,形成隔离层,所述隔离层的两侧分别为第一部分和第二部分;
去除所述第一部分上的第一隧穿结,暴露出第二型导电层;
在所述第一部分的第二型导电层和所述第二部分上的第一隧穿结上形成第一透明导电层;
在所述第一透明导电层背离所述衬底的表面依次形成反射镜和支撑体,所述支撑体为正面结构,用于支撑多个所述第一部分和所述第二部分;
去除所述衬底、所述非故意掺杂层和所述缓冲层;
在所述第一型导电层上形成第二隧穿结;
去除所述第一部分第一型导电层上的第二隧穿结,暴露出第一型导电层;
在所述第一部分的第一型导电层以及所述第二隧穿结表面形成第二透明导电层,其中,多个相互隔离且并排分布的区域上的第二隧穿结和与所述第二隧穿结相邻的另一个区域上的第一型导电层通过所述第二透明导电层电性连接;
形成第一电极和第二电极,所述第一电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第一部分的第二透明导电层上,所述第二电极位于并排分布的区域中的最外侧的所述第二部分的第二透明导电层上;
其中,所述第一隧穿结包括第一子隧穿结和第二子隧穿结,所述第一子隧穿结位于所述第一透明导电层和所述第二子隧穿结之间,所述第二子隧穿结位于所述第一子隧穿结和所述第二型导电层之间;
所述第二隧穿结包括第三子隧穿结和第四子隧穿结,所述第三子隧穿结位于所述第一型导电层和所述第四子隧穿结之间,所述第四子隧穿结位于所述第三子隧穿结和所述第二透明导电层之间;
所述第一子隧穿结和所述第三子隧穿结为高掺杂浓度的第一型导电层材质;
所述第二子隧穿结和所述第四子隧穿结为高掺杂浓度的第二型导电层材质;
所述高掺杂浓度为杂质掺杂浓度高于1019/m3
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104617195A (zh) * 2015-02-06 2015-05-13 扬州乾照光电有限公司 一种近红外发光二极管及其生产方法
CN106206865A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 厦门乾照光电股份有限公司 一种高压发光二极管及其制作方法
CN107230738A (zh) * 2017-07-31 2017-10-03 河北工业大学 具有超晶格隧穿结的发光二极管外延结构及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101604726B (zh) * 2009-07-07 2011-07-27 扬州乾照光电有限公司 一种采用p型衬底的发光二极管
CN103999188B (zh) * 2011-12-23 2017-02-22 索泰克公司 用于光敏器件的稀释氮化物材料的形成方法及相关结构体
US9825088B2 (en) * 2015-07-24 2017-11-21 Epistar Corporation Light-emitting device and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104617195A (zh) * 2015-02-06 2015-05-13 扬州乾照光电有限公司 一种近红外发光二极管及其生产方法
CN106206865A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 厦门乾照光电股份有限公司 一种高压发光二极管及其制作方法
CN107230738A (zh) * 2017-07-31 2017-10-03 河北工业大学 具有超晶格隧穿结的发光二极管外延结构及其制备方法

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