CN110164817A - 具有双面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
本发明公开了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况,进而提高高压发光二极管的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域,更为具体地说,涉及一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法。
背景技术
发光二极管(英文:Light Emitting Diode,简称:LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品,具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低、节能环保、安全性高等特点,成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃,正带动传统照明、显示等行业的升级换代,其被广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。
传统发光二极管一般在直流电下工作,单颗LED芯片电压一般在2-4V之间。在实际应用中,尤其是大功率光源中,一般采用串联的方式实现,比如在封装过程中一颗灯珠采用多颗LED芯片串联,或者在灯具装配过程中一个发光模组采用多颗灯珠串联。但是这些方式增加了体积、工序和成本。为了解决这些问题,一般采用在芯片级串联为高压二极管的设计,这种设计可以有效减少封装体积和工序。但是,现有的高压二极管的串联结构大都为将不同发光结构的上下面的P型层和N型层串联,由于不同发光结构的P型层和N型层不再同一水平面上而需要桥接连接,使得桥接结构具有一定高度差,而较易出现短路或开路的情况。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,有效解决现有技术存在的问题,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,包括:
提供一衬底,所述衬底上生长有外延结构,所述外延结构包括自所述衬底方向依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成导电连接层;
在所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽裸露所述衬底,N为不小于2的整数;
自所述导电连接层起,在第i发光结构上形成第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽;
在所述导电连接层背离所述衬底一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;
在所述第一绝缘层背离所述衬底一侧形成多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板;
去除所述衬底;
自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成所述第二连接槽;
在所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
在所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;其中,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
相应的,本发明还提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,包括:
外延结构,所述外延结构包括依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
位于所述第二类型半导体层背离所述有源层一侧形成有导电连接层,其中,自所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述导电连接层和所述外延结构,N为不小于2的整数
位于所述导电连接层一侧,在第i发光结构上形成有第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽;
位于所述导电连接层背离所述有源层一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述有源层一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;;
位于所述第一绝缘层背离所述有源层一侧形成有多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
位于所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述有源层一侧固定有一支撑基板;
自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成有第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成有所述第二连接槽;
位于所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成有第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
位于所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成有第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;以及,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
相较于现有技术,本发明提供的技术方案至少具有以下优点:
本发明提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况,进而提高高压发光二极管的可靠性。
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为本申请实施例提供的一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法的流程图;
图2至图12为图1中各步骤相应的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图;
图14为本申请实施例提供的另一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的又一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图;
图16为本申请实施例提供的又一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图。
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。
正如背景技术所述,传统发光二极管一般在直流电下工作,单颗LED芯片电压一般在2-4V之间。在实际应用中,尤其是大功率光源中,一般采用串联的方式实现,比如在封装过程中一颗灯珠采用多颗LED芯片串联,或者在灯具装配过程中一个发光模组采用多颗灯珠串联。但是这些方式增加了体积、工序和成本。为了解决这些问题,一般采用在芯片级串联为高压二极管的设计,这种设计可以有效减少封装体积和工序。但是,现有的高压二极管的串联结构大都为将不同发光结构的上下面的P型层和N型层串联,由于不同发光结构的P型层和N型层不再同一水平面上而需要桥接连接,使得桥接结构具有一定高度差,而较易出现短路或开路的情况。
基于此,本申请实施例提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,有效解决现有技术存在的问题,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况。为实现上述目的,本申请实施例提供的技术方案如下,下面结合图1至图16对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示,为本申请实施例提供的一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法的流程图,其中,制作方法包括:
S1、提供一衬底,所述衬底上生长有外延结构,所述外延结构包括自所述衬底方向依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
S2、在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成导电连接层;
S3、在所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽裸露所述衬底,N为不小于2的整数;
S4、自所述导电连接层起,在第i发光结构上形成第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽,其中,i为不大于N的整数;
S5、在所述导电连接层背离所述衬底一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;
S6、在所述第一绝缘层背离所述衬底一侧形成多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
S7、在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板;
S8、去除所述衬底;
S9、自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成所述第二连接槽;
S10、在所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
S11、在所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;以及,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
可以理解的是,本申请实施例提供的技术方案,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况,进而提高高压发光二极管的可靠性。
下面结合图2至图12对本申请实施例提供的制作方法进行更为详细的描述。图2至图12为图1中各步骤向的结构示意图。需要说明的是,下面以高压发光二极管包括5个发光结构(即N为5)为例进行说明。
如图2所示,对应步骤S1,提供一衬底10,所述衬底上生长有外延结构,所述外延结构包括自所述衬底10方向依次叠加的第一类型半导体层110、有源层120和第二类型半导体层130。
在本申请一实施例中,本申请实施例提供的衬底可以为蓝宝石衬底,对此本申请不做具体限制。
进一步的,本申请实施例提供的衬底与外延结构之间还可以形成缓冲层和非故意掺杂层,进而提高制备外延结构的质量。即,在衬底与第一类型半导体层之间还生长有位于衬底表面的缓冲层,及位于缓冲层背离衬底一侧的非故意掺杂层。
如图3所示,对应步骤S2,在所述第二类型半导体层130背离所述衬底10一侧形成导电连接层200。
在本申请一实施例中,本申请提供的导电连接层可以为单层导电结构。或者,本申请实施例提供的在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成导电连接层,包括:
在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成透明导电层;
在所述透明导电层背离所述衬底一侧形成金属反射层,其中,所述透明导电层和所述金属反射层组成所述导电连接层,其中,通过透明导电层提高欧姆接触的基础上,通过金属反射层进一步提高高压发光二极管的发光。
在本申请一实施例中,本申请提供的透明导电层可以为氧化铟锡层,对此本申请不做具体限制。
如图4所示,对应步骤S3,在所述导电连接层200一侧分割为第一发光结构至第N发光结构(第一发光结构A1至第五发光结构A5),任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽140,所述隔离槽140裸露所述衬底10,N为不小于2的整数。
可以理解的,在形成导电连接层后,可以采用刻蚀等工艺,自导电连接层一侧对导电连接层和外延结构进行分割,沿隔离槽对导电连接层和外延结构进行分割后,得到多个相互隔离独立的发光结构。其中,在本申请实施例提供的衬底上生长有缓冲层和非故意掺杂层时,该隔离槽则裸露非故意掺杂层的表面。
如图5所示,对应步骤S4,自所述导电连接层200起,在第i发光结构上形成第一连接槽150,所述第一连接槽150裸露所述第一类型半导体层110,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽150。
如图6所示,对应步骤S5,在所述导电连接层200背离所述衬底10一侧形成第一绝缘层310,所述第一绝缘层310覆盖所述隔离槽140、所述第i发光结构对应的导电连接层200背离所述衬底10一侧表面和所述第一连接槽150的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层310还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;。
如图7所示,对应步骤S6,在所述第一绝缘层310背离所述衬底10一侧形成多个第一串联电极410,其中,自所述第一发光结构A1起,相邻两个发光结构的第一连接槽150处第一类型半导体层110和导电连接层200通过一所述第一串联电极410电连接。
如图8所示,对应步骤S7,在所述第一串联电极410和所述第一绝缘层310背离所述衬底10一侧固定一支撑基板20。
在本申请一实施例中,本申请提供的在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板,包括:
采用粘接固定方式,在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板。
可以理解的,本申请实施例提供的支撑基板20通过一粘接层30与第一串联电极410和第一绝缘层310背离衬底一侧的表面粘接固定。
如图9所示,对应步骤S8,去除所述衬底10。
在本申请一实施例中,本申请提供的所述外延结构还包括依次叠加生长于所述衬底与所述第一类型半导体层之间的缓冲层和非故意掺杂层,其中,在去除所述衬底后,且形成所述第二连接槽之前,还包括:
去除所述缓冲层和所述非故意掺杂层。
在本申请一实施例中,本申请可以采用激光剥离、干法刻蚀、湿法刻蚀等工艺对衬底、缓冲、非故意掺杂层进行去除,对此本申请不做具体限制。
如图10所示,对应步骤S9,自所述第一类型半导体层110起,在所述第i发光结构上形成第二连接槽160,所述第二连接槽160裸露所述导电连接层200其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成所述第二连接槽160。
在本申请一实施例中,本申请提供的在形成任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽时,包括:
将任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽,分别形成于靠近各自通过串联电极相连的所述发光结构一侧,进而保证高压发光二极管的有效发光面积大。
如图11所示,对应步骤S10,在所述第一类型半导体,110背离所述支撑基板20一侧形成第二绝缘层320,所述第二绝缘层320覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层110背离所述支撑基板20一侧表面和所述第二连接槽160的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层320对应无所述第一连接槽150的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区321。
如图12所示,对应步骤S11,在所述第二绝缘层320背离所述支撑基底20一侧形成第一连接电极510、第二连接电极520和多个第二串联电极420,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽160处导电连接层200和第一类型半导体层110通过一所述第二串联电极420电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连。
其中,如图12所示,i为奇数、N为奇数(如N为5时)且所述第N发光结构(第五发光结构A5)上无所述第一连接槽150时,所述第一连接电极510与所述第一发光结构A1的第二连接槽160处导电连接层200接触,所述第二连接电极520与所述电极镂空区320处第一类型半导体层110接触。
或者,如图13所示,为本申请实施例提供的一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图,i为奇数、N为奇数(如N为5时)且所述第一发光结构A1上无所述第一连接槽150时,所述第一连接电极510与所述电极镂空区320处第一类型半导体层110接触,所述第二连接电极520与所述第N发光结构(第五发光结构A5)的第二连接槽160处导电连接层200接触。
或者,如图14所示,为本申请实施例提供的另一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图,其中,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极510与所述第一发光结构A1的第二连接槽160处导电连接层200接触,所述第二连接电极520与第N发光结构(第四发光结构A4)的第一类型半导体层110接触。
或者,如图15所示,为本申请实施例提供的又一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图,其中,i为偶数且N为偶数时,所述第一连接电极510与第一发光结构A1的第一类型半导体层110接触,所述第二连接电极520与所述第N发光结构(第四发光结构A4)的第二连接槽160处导电连接层200接触。
或者,如图16所示,为本申请实施例提供的又一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的结构示意图,其中,i为偶数且N为奇数时,所述第一连接电极510与第一发光结构A1的第一类型半导体层110接触,所述第二连接电极520与所述第N发光结构(第五发光结构A5)的第二连接槽160处导电连接层200接触。
进一步的,在i为偶数且N为奇数时,本申请实施例提供的第二绝缘层还覆盖第N发光结构的第一类型半导体层背离支撑基板一侧表面,且裸露出与第N-1发光结构通过第二串联电极连通的区域。
相应的,本申请实施例还提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,采用上述任意一实施例提供的技术方案制作而成,其中,高压发光二极管包括:
外延结构,所述外延结构包括依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
位于所述第二类型半导体层背离所述有源层一侧形成有导电连接层,其中,自所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述导电连接层和所述外延结构,N为不小于2的整数
位于所述导电连接层一侧,在第i发光结构上形成有第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽;
位于所述导电连接层背离所述有源层一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述有源层一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;;
位于所述第一绝缘层背离所述有源层一侧形成有多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
位于所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述有源层一侧固定有一支撑基板;
自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成有第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成有所述第二连接槽;
位于所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成有第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
位于所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成有第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;以及,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
在本申请一实施例中,本申请提供的所述导电连接层包括:
位于所述第二半导体层背离所述有源层一侧的透明导电层;
以及,位于所述透明导电层背离所述有源层一侧的金属反射层。
在本申请一实施例中,本申请提供的任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽,分别形成于靠近各自通过串联电极相连的所述发光结构一侧。
在本申请一实施例中,本申请提供的所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述有源层一侧通过粘接层与所述支撑基板固定。
在本申请一实施例中,本申请提供的所述第一类型半导体层为N型半导体层;
以及,所述第二类型半导体层为P型半导体层。
本申请实施例提供了一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管及其制作方法,通过第一串联电极和第二串联电极,实现外延结构上下第一类型半导体层和第二类型半导体层的连接,最终实现不同发光结构之间串联连接,由于第一串联电极和第二串联电极不存在较大高低差而实现水平桥接结构,进而改善制作高压发光二极管时出现的短路和开路情况,进而提高高压发光二极管的可靠性。
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)
1.一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,其特征在于,包括:
提供一衬底,所述衬底上生长有外延结构,所述外延结构包括自所述衬底方向依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成导电连接层;
在所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽裸露所述衬底,N为不小于2的整数;
自所述导电连接层起,在第i发光结构上形成第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽;
在所述导电连接层背离所述衬底一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;
在所述第一绝缘层背离所述衬底一侧形成多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板;
去除所述衬底;
自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成所述第二连接槽;
在所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
在所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;其中,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
2.根据权利要求1所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,其特征在于,在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成导电连接层,包括:
在所述第二类型半导体层背离所述衬底一侧形成透明导电层;
在所述透明导电层背离所述衬底一侧形成金属反射层,其中,所述透明导电层和所述金属反射层组成所述导电连接层。
3.根据权利要求1所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,其特征在于,在形成任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽时,包括:
将任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽,分别形成于靠近各自通过串联电极相连的所述发光结构一侧。
4.根据权利要求1所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,其特征在于,在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板,包括:
采用粘接固定方式,在所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述衬底一侧固定一支撑基板。
5.根据权利要求1所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管的制作方法,其特征在于,所述外延结构还包括依次叠加生长于所述衬底与所述第一类型半导体层之间的缓冲层和非故意掺杂层,其中,在去除所述衬底后,且形成所述第二连接槽之前,还包括:
去除所述缓冲层和所述非故意掺杂层。
6.一种具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,包括:
外延结构,所述外延结构包括依次叠加的第一类型半导体层、有源层和第二类型半导体层;
位于所述第二类型半导体层背离所述有源层一侧形成有导电连接层,其中,自所述导电连接层一侧分割为第一发光结构至第N发光结构,任意相邻两个发光结构之间形成隔离槽,所述隔离槽贯穿所述导电连接层和所述外延结构,N为不小于2的整数
位于所述导电连接层一侧,在第i发光结构上形成有第一连接槽,所述第一连接槽裸露所述第一类型半导体层,i为奇数或偶数,且在i为奇数且N为奇数时所述第一发光结构或所述第N发光结构上无形成所述第一连接槽;
位于所述导电连接层背离所述有源层一侧形成第一绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述隔离槽、所述第i发光结构对应的导电连接层背离所述有源层一侧表面和所述第一连接槽的侧壁,且在i为偶数且N为奇数时,所述第一绝缘层还覆盖所述第N发光结构对应的导电连接层背离所述衬底一侧表面;;
位于所述第一绝缘层背离所述有源层一侧形成有多个第一串联电极,其中,自所述第一发光结构起,相邻两个发光结构的第一连接槽处第一类型半导体层和导电连接层通过一所述第一串联电极电连接;
位于所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述有源层一侧固定有一支撑基板;
自所述第一类型半导体层起,在所述第i发光结构上形成有第二连接槽,所述第二连接槽裸露所述导电连接层,其中,在i为偶数且N为奇数时,同时在所述第N发光结构上形成有所述第二连接槽;
位于所述第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧形成有第二绝缘层,所述第二绝缘层覆盖所述第i发光结构对应的第一类型半导体层背离所述支撑基板一侧表面和所述第二连接槽的侧壁,其中,i为奇数且N为奇数时,所述第二绝缘层对应无所述第一连接槽的所述第一发光结构或所述第N发光结构的第一类型半导体层的表面处具有电极镂空区;
位于所述第二绝缘层背离所述支撑基底一侧形成有第一连接电极、第二连接电极和多个第二串联电极,其中,相邻两个发光结构的第二连接槽处导电连接层和第一类型半导体层通过一所述第二串联电极电连接,以使所述第一发光结构至第N发光结构之间串连;以及,i为奇数且N为偶数时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与第N发光结构的第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第N发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述第一发光结构的第二连接槽处导电连接层接触,所述第二连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触;或者,i为奇数、N为奇数且所述第一发光结构上无所述第一连接槽时,所述第一连接电极与所述电极镂空区处第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触;或者,i为偶数时,所述第一连接电极与第一发光结构的第一类型半导体层接触,所述第二连接电极与所述第N发光结构的第二连接槽处导电连接层接触。
7.根据权利要求6所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,所述导电连接层包括:
位于所述第二半导体层背离所述有源层一侧的透明导电层;
以及,位于所述透明导电层背离所述有源层一侧的金属反射层。
8.根据权利要求6所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,任意一所述发光结构上的第一连接槽和第二连接槽,分别形成于靠近各自通过串联电极相连的所述发光结构一侧。
9.根据权利要求6所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,所述第一串联电极和所述第一绝缘层背离所述有源层一侧通过粘接层与所述支撑基板固定。
10.根据权利要求6所述的具有双面水平桥接结构的高压发光二极管,其特征在于,所述第一类型半导体层为N型半导体层;
以及,所述第二类型半导体层为P型半导体层。
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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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