CN205645880U - 一种具有金属粘附层的发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有金属粘附层的发光二极管，从下至上至少包括衬底，依次层叠于所述衬底之上的由N型层、发光层和P型层组成的外延层，电极结构，以及部分包覆于所述电极结构和外延层表面的钝化层，所述电极结构由多层金属层堆叠而成，其特征在于：所述电极结构和钝化层之间还具有增强所述钝化层与电极结构之间粘附性的金属粘附层。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体制造领域，尤其涉及一种具有金属粘附层的发光二极管。
背景技术
发光二极管（Light Emitting Diodes, LED）是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。与白炽灯泡及氖灯相比，它具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。自20世纪90年代氮化镓（GaN）基 LED开发成功以来，随着研究的不断进展，其发光亮度也不断提高，应用领域也越来越广。
参看附图1，传统的发光二极管100从下至上依次包括衬底110，依次层叠于衬底110之上的由N型层121、发光层122和P型层123组成的外延层120，位于所述外延层120上的电极结构130以及钝化层140，电极结构130由多层金属层堆叠而成，钝化层140覆盖于电极结构130的侧壁和部分顶面以及P型层123的表面。由于发光二极管表面对外界环境非常敏感，会吸附其他杂质从而降低发光二极管性能，尤其是组成电极结构130的金属易受环境中空气的氧化而降低导电性，因此往往需要在LED表面沉积一层绝缘材料来隔绝外界环境与LED表面的接触，起到钝化作用。目前通常采用PECVD法在LED表面包括电极表面沉积SiO2薄膜作为钝化层140起到钝化作用。而由于SiO2薄膜与电极结构130的金属层粘附性较差，导致其较容易脱离LED表面尤其是电极表面，从而失去钝化作用，影响LED的光电特性。
发明内容
为改善上述的钝化膜和电极结构表面粘附性较差的问题，本实用新型在电极结构和钝化层之间增加一层金属粘附层，该金属粘附层与电极结构和钝化层的表面粘附性均较好，并且可起到反光作用，具体的技术方案如下：
一种具有金属粘附层的发光二极管，从下至上至少包括衬底，依次层叠于所述衬底之上的由N型层、发光层和P型层组成的外延层，位于所述外延层上的电极结构，以及部分包覆于所述电极结构和外延层表面的钝化层，所述电极结构由多层金属层堆叠而成，其特征在于：所述电极结构和钝化层之间还具有增强所述钝化层与电极结构粘附性的金属粘附层。
优选的，所述金属粘附层覆盖电极结构的侧壁和部分顶面，呈环形结构。
优选的，所述金属粘附层覆盖电极结构的侧壁，呈环形结构。
优选的，所述金属粘附层的厚度范围为1~50埃。
优选的，所述金属粘附层为钛层、镍层、铝层、银层、铜层或前述的任意组合之一。
优选的，所述钝化层为SiO2层、Si3N4层、SiON层或前述的任意组合之一。
优选的，所述钝化层的厚度范围为700~3000埃。
优选的，所述金属电极结构为Cr层、Pt层、Au层、Ti层、Al层、Ni层的任意组合之一。
本实用新型通过在金属电极结构和钝化层之间增加一金属粘附层，从而改善钝化层与金属电极结构因粘附性较差而脱离的现象。
附图说明
图1为传统的LED结构示意图。
图2为本实用新型的LED结构示意图。
图3为本实用新型电极结构、金属粘附层、部分钝化层俯视图。
图4为本实用新型变形实施例中LED结构示意图。
100、200.发光二极管；110、210.衬底；120、220.外延层；121、221.N型层；122、222.发光层；123、223.P型层；130、230.电极结构；140、240.钝化层；250.金属粘附层。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
参看附图2，本实用新型提供了一种具有金属粘附层的发光二极管200，以改善电极结构和钝化层粘附性较差的问题，具体地，其从下至上至少包括衬底210，依次层叠于衬底210之上的由N型层221、发光层222和P型层221组成的外延层220，位于外延层220上的电极结构230，以及部分包覆于电极结构230和外延层220表面的钝化层240，电极结构230由多层金属层堆叠而成，电极结构230和钝化层240之间还具有增强钝化层240与电极结构230粘附性的金属粘附层250。本实施例中以正装结构的LED为例说明，当然也可以将具有金属粘附层250的电极结构230设置于垂直结构或者倒装结构的LED中，具体根据实际需要的LED结构设计。
参看附图2和3，其中，金属粘附层250覆盖电极结构230的侧壁，呈环形结构；或者参看附图4，为增大金属粘附层250与电极结构230的接触面积，增强其与电极结构230的粘附性，金属粘附层250设计为覆盖电极结构230的侧壁和部分顶面，呈环形结构。金属粘附层250的厚度范围设置为1~50埃。常规LED芯片中电极结构230为Cr层、Pt层、Au层、Ti层、Al层、Ni层的任意组合之一，钝化层240为SiO2层、Si3N4层、SiON层或前述的任意组合之一，厚度范围为700~3000埃；为起到增强金属粘附层250分别与电极结构230和钝化层240的粘附性，本实施例中金属粘附层250为钛层、镍层、铝层、银层、铜层或前述的任意组合之一。
与常规的LED芯片电极结构相比，本实用新型在金属电极结构和钝化层之间增加一金属粘附层，金属粘附层厚度较薄，并且选用反射性较好的材料，一方面可以改善了钝化层与金属电极结构因粘附性较差而脱离的现象，另一方面也可以减少电极结构的吸光，提高LED芯片的发光效率。
应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有金属粘附层的发光二极管，从下至上至少包括衬底，依次层叠于所述衬底之上由N型层、发光层和P型层组成的外延层，位于所述外延层上的电极结构，以及部分包覆于所述电极结构和外延层表面的钝化层，所述电极结构由多层金属层堆叠而成，其特征在于：所述电极结构和钝化层之间还具有增强所述钝化层与电极结构之间粘附性的金属粘附层。
2.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述金属粘附层覆盖电极结构的侧壁和部分顶面，呈环形结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述金属粘附层覆盖电极结构的侧壁，呈环形结构。
4.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述金属粘附层的厚度范围为1~50埃。
5.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述金属粘附层为钛层、镍层、铝层、银层、铜层或前述的任意组合之一。
6.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述钝化层为SiO2层、Si3N4层、SiON层或前述的任意组合之一。
7.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述钝化层的厚度范围为700~3000埃。
8.根据权利要求1所述的一种具有金属粘附层的发光二极管，其特征在于：所述金属电极结构为Cr层、Pt层、Au层、Ti层、Al层、Ni层的任意组合之一。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110943149A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-31 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种抗水解红光led芯片及其制作方法 |
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- 2016-04-19 CN CN201620325023.4U patent/CN205645880U/zh active Active
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