CN203134800U - 一种能提高高压led制程良率的步阶型发光二极管 - Google Patents
一种能提高高压led制程良率的步阶型发光二极管 Download PDFInfo
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Abstract
一种能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管，涉及光电技术领域。本实用新型包括开槽后形成的多个高压LED。各高压LED包括衬底以及衬底上方依次由N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层组成的发光结构。在N型半导体层上的一端置有N型电极，透明导电层上、与N型电极相对的另一端置有P型电极。所述各高压LED之间采用串并联连结桥连接，所述连接桥底面设有钝化层。其结构特点是，所述N型半导体层的两侧面位置与钝化层的接触面为步阶式沟槽结构，连结桥的外轮廓和钝化层的外轮廓相同也为相适配的步阶式沟槽结构。本实用新型能有效减少串并联LED之间绝缘层和金属层的断层现象，显著提高HVLED的制程良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电技术领域，特别是能提高高压LED（HVLED）(DC或AC)制程良率的步阶型发光二极管。
背景技术
发光二极管（Light Emitting Diode；LED）的发明极大的改变了人类的生活，因它具有体积小、寿命长、反应速度快、指向性高、稳定性强、消耗功率低、无热辐射、无水银有毒物质的污染等优点，从此发光二极管与人们生活紧密结合。如照明光源、背光领域、汽车煞车灯、交通号志、火灾紧急逃生号志等，蓝光二极管被发展出来后，白光二极管的开发将会对人类影响更深。
HVLED (DC或AC)的发光二极管效率优于一般传统低压LED发光二极管，因为小电流扩散较优进而提升光提取效率，而在封装膜组上不但可以节省变压器能量转换的损耗还可以降低成本，封装膜组的外型体积较小，易于设计配合，有利于LED普及推广。
现有技术中，参看图1，HVLED是集成LED中的一种，它是在一个大晶片上采用开槽的方法，将其切割成很多小的LED，沟槽的深度约在4-8μm，沟槽不能太宽以免减小发光面积。在开出沟槽以后，为了敷设连接各个LED的导线，还要用绝缘层把这些沟槽填入，再按照串并联的要求敷上相应的金属层。但这种沟槽深而且窄的设计容易造成敷在上面的绝缘层和金属层断层，导致漏电产生高电压。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管。它能有效减少串并联LED之间绝缘层和金属层的断层现象，显著提高HVLED的制程良率。
为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：
一种能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管，它包括开槽后形成的多个高压LED。各高压LED包括衬底以及衬底上方依次由N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层组成的发光结构。在N型半导体层上的一端置有N型电极，透明导电层上、与N型电极相对的另一端置有P型电极。所述各高压LED之间采用串并联连结桥连接，所述连接桥底面设有钝化层。其结构特点是，所述N型半导体层的两侧面位置与钝化层的接触面为步阶式沟槽结构，连结桥的外轮廓和钝化层的外轮廓相同也为相适配的步阶式沟槽结构。
在上述步阶型发光二极管中，所述步阶式沟槽结构的沟槽间距为1um至10um，步阶式沟槽结构的延伸方向为各独立芯粒外框，步阶式沟槽结构的斜面坡度为俯视角40-55度，其步阶数为2阶至5阶。
在上述步阶型发光二极管中，所述步阶式沟槽结构的总深度不超出N型半导体层的厚度。
本实用新型由于采用了上述结构，通过在N型半导体层上制作步阶式沟槽结构降低沟槽深度带来的边缘效应，不仅可以避免因深度造成绝缘层或者连接金属几率性断层，而且增加了表面积，发光层不同方向传来的光经步阶式沟槽的结构降低全反射几率，光提取效率得到提升。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1是现有技术中HVLED的结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参看图2，本实用新型包括开槽后形成的多个高压LED。各高压LED包括衬底1以及衬底1上方依次由N型半导体层2、发光层3、P型半导体层4和透明导电层5组成的发光结构。在N型半导体层2上的一端置有N型电极6，透明导电层5上、与N型电极6相对的另一端置有P型电极9。各高压LED之间采用串并联连结桥7连接，连接桥7底面置有钝化层8。N型半导体层2的两侧面位置与钝化层8的接触面为步阶式沟槽结构，连结桥7的外轮廓和钝化层8的外轮廓相同也为相适配的步阶式沟槽结构。步阶式沟槽结构的沟槽间距为1um至10um、延伸方向为各独立芯粒外框、斜面坡度为俯视角40-55度、步阶数为2阶至5阶。步阶式沟槽结构的总深度不超出N型半导体层2的厚度。
本发明应用中，可根据需要改变步阶式沟槽的深度，深度越小边缘效应越小、可制作步阶数越多，增大表面积降低全反射几率。斜面坡度越陡，按照常用封装胶计算一般控制在坡度40-55度之间，则可减少光行径路线降低内部损耗。
本实用新型步阶型发光二极管的制作方法为：
1) 在衬底1上采用晶体材料外延生长技术分别外延生长N型半导体层2、发光层3以及P型半导体层4。
2) 利用光刻和刻蚀方法刻蚀出步阶式的N型半导体层2的欧姆接触区。
3) 利用光刻和蒸发方法制作透明导电层5将其覆盖。
4) 利用光刻和蒸发方法制作连接桥7底下的钝化层8。
5) 利用光刻和蒸发或者光刻和电镀方法制备N型电极6、P型电极9以及HVLED (DC或AC)采用的串并联连结桥7。
将制作完成的发光二极管从底面减薄，并沿设计好的切割道切割成单颗集成晶粒。
Claims (3)
1.一种能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管，它包括开槽后形成的多个高压LED，各高压LED包括衬底（1）以及衬底（1）上方依次由N型半导体层（2）、发光层（3）、P型半导体层（4）和透明导电层（5）组成的发光结构，在N型半导体层（2）上的一端置有N型电极（6），透明导电层（5）上、与N型电极（6）相对的另一端置有P型电极（9），所述各高压LED之间采用串并联连结桥（7）连接，所述连接桥（7）底面设有钝化层（8），其特征在于，所述N型半导体层（2）的两侧面位置与钝化层（8）的接触面为步阶式沟槽结构，连结桥（7）的外轮廓和钝化层（8）的外轮廓相同，也为相适配的步阶式沟槽结构。
2.根据权利要求1所述的能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管，其特征在于，所述步阶式沟槽结构的沟槽间距为1um至10um，步阶式沟槽结构的延伸方向为各独立芯粒外框，步阶式沟槽结构的斜面坡度为俯视角40-55度，其步阶数为2阶至5阶。
3.根据权利要求1或2所述的能提高高压LED制程良率的步阶型发光二极管，其特征在于，所述步阶式沟槽结构的总深度不超出N型半导体层（2）的厚度。
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| CN105655450A (zh) * | 2014-11-13 | 2016-06-08 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 高压led芯片的钝化层沉积方法 |
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