WO2017219818A1 - 发光二极管及其制作方法 - Google Patents

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WO2017219818A1
WO2017219818A1 PCT/CN2017/085662 CN2017085662W WO2017219818A1 WO 2017219818 A1 WO2017219818 A1 WO 2017219818A1 CN 2017085662 W CN2017085662 W CN 2017085662W WO 2017219818 A1 WO2017219818 A1 WO 2017219818A1
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layer
light
light emitting
emitting diode
point
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PCT/CN2017/085662
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卢怡安
蒙成
郦挺
吴俊毅
王笃祥
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厦门三安光电有限公司
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Definitions

  • the present invention relates to the field of semiconductor illumination, and more particularly to a light emitting diode having a high mirror surface layer and a method of fabricating the same.
  • LEDs light emitting diodes
  • a mirror surface is usually formed between the epitaxial layer of the chip and the light-absorbing substrate by the bonding process, thereby preventing the light emission in the chip from being absorbed by the light-absorbing substrate and reflecting it to the light-emitting surface.
  • the mirror material is usually made of a metal material having a high reflectance for the wavelength of the chip, such as an Au/Ag mirror commonly used for red light, and an Al/Ag mirror for blue-green light; in addition, a high reflectivity metal is also commonly combined with Si0 2 to form a full Azimuth mirror ODR structure.
  • the light under the shading electrode is easily absorbed and loses brightness.
  • the present invention provides an LED structure having a highly reflective mirror layer and a method of fabricating the same, which can form a super-high reflectivity/high heat-conducting mirror system by a point-like scattering mirror structure to make a vertical Directional light is scattered to other directions to avoid repeated reflections.
  • a light emitting diode comprising: a conductive substrate, a high mirror surface layer, a light emitting epitaxial layer, and an electrode, wherein the light emitting epitaxial layer comprises a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer, wherein: the high-reflection mirror layer is composed of a light-transmitting layer and a metal reflective layer, wherein a partial region of the light-transmitting layer is provided with a point-like scattering point, and a refractive index of the light-transmitting layer is smaller than the The refractive index of the point-like scattering point.
  • the high reflection mirror layer occupies 80% ⁇ 98 ⁇ 3 ⁇ 4 area of the entire light emitting surface.
  • the point scattering point is located below the corresponding position of the electrode, and the light scattering in the vertical direction is allowed. In other directions, avoid repeated reflections.
  • the light transmissive layer has a heat transfer coefficient of 10 w/mk or more.
  • the light transmissive layer is a magnesium fluoride layer
  • the material of the point scattering point is titanium oxide, forming an ultra-high reflectivity/high heat conduction mirror system to improve the overall efficiency of the light emitting diode.
  • the area of the point scattering point is greater than 1.05 times the area of the electrode.
  • the light transmissive layer is formed by alternately stacking a magnesium fluoride layer and titanium oxide.
  • the thickness of the light transmissive layer is a progressive distribution.
  • the thickness of the first magnesium fluoride layer is 590 nm
  • the thickness of the second magnesium fluoride layer is the first magnesium fluoride layer. 0.25-0.6 times, and so on; similarly, the thickness of the first titanium oxide layer is 92 nm, the thickness of the first titanium oxide layer is 0.25-0.6 times that of the first titanium oxide layer, and the total thickness of the multilayer film is 1 micrometer. The following is better.
  • the metal reflective layer may be Au, Ag, A1, etc., preferably having a thickness greater than 0.2 micrometers, preferably 0.25 micrometers.
  • the present invention provides a method for fabricating a light emitting diode, comprising the steps of: 1) providing a light emitting epitaxial stack having opposing first and second surfaces, including a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer; 2) forming a high-reflection mirror layer on the first surface of the light-emitting epitaxial layer, which is composed of a light-transmitting layer and a metal reflective layer, wherein a partial region of the light-transmitting layer structure is provided with a point-like scattering point
  • the light-transmitting layer has a refractive index smaller than a refractive index of the point-like scattering point; 3 ) providing a conductive substrate to be bonded to the high-reflecting mirror layer; 4) in the light-emitting epitaxial layer Electrodes are fabricated on the two surfaces.
  • the step 3) includes: defining an ohmic contact region on the first surface of the light emitting epitaxial stack, sequentially depositing an ohmic contact layer and a peeling layer on the ohmic contact region; Depositing a first thickness of the light-transmissive layer sub-layer on the first surface of the epitaxial stack, the same layer covering the peeling layer, forming a dot-like scattering point on the light-transmitting layer sub-layer, and continuing to deposit a second thickness a light sublayer, thereby forming a dot-like scattering point in the light transmissive layer; peeling off the peeling
  • a scattering material of 10 to 100 angstroms is directly deposited on the light-transmissive layer sub-layer, which is not yet in a film-forming state, forming a point-like scattering point.
  • a layer of scattering material is deposited on the layer of light transmissive layer, the thickness of which is greater than 100 angstroms
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a conventional vertical structure light emitting diode chip.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of an LED chip in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 3 to 11 are schematic diagrams showing a manufacturing process of an LED chip according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS 12 and 13 are schematic diagrams of electrodes of an LED chip in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 shows a comparison of reflectances of different light transmissive layer structures.
  • 100, 200 a conductive substrate
  • 110, 110 a metal bonding layer
  • 121, 221 a metal reflective layer
  • 131, 231 a first semiconductor layer
  • [0041] 202 a metal layer for peeling.
  • FIG. 1 discloses a light emitting diode having an Omni-Directional Reflector (ODR), and the specific structure thereof includes: a conductive substrate 100, a metal bonding layer 110, a mirror surface layer 120, and a first The semiconductor layer 131, the active layer 132, the second semiconductor layer 133, and the electrodes 141 and 142.
  • the mirror surface layer 120 is generally composed of a SiO 2 layer 122 and a metal reflective layer 121.
  • the portion of the light emitted downward from the active layer is totally reflected back through the SiO 2 layer, and part of the light is totally reflected back through the highly reflective metal mirror layer to increase the light extraction efficiency.
  • the light below the top electrodes 141, 142 is easily absorbed, and the brightness is lost.
  • the following embodiments disclose a light emitting diode that has point-like scattering points in the mirror surface layer to form an ultra-high reflectivity/high heat-conducting mirror system that scatters light in the vertical direction to other directions, avoiding repetition. Reflection absorbance.
  • a light emitting diode includes: a conductive substrate 200, a metal bonding layer 210, a mirror surface layer 220, a light emitting epitaxial layer 230, a pad electrode 241, and an extension electrode 241.
  • the mirror surface layer 220 includes a metal reflective layer 221 and a light transmissive layer 222.
  • the inner portion of the light transmissive layer 222 is provided with a dot-like scattering point 224, its projection on the light-emitting epitaxial layer 230 and the pad electrode 241 and the extension.
  • the electrode 241 corresponds.
  • the conductive substrate 200 can adopt a Si substrate, and the light emitting epitaxial layer stack 230 includes a first semiconductor layer 231, an active layer 232, and a second semiconductor layer 233, and the mirror surface layer 220 occupies 80 ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 98 of the overall light emission.
  • the metal reflective layer 221 is made of a metal material having high reflectivity, such as Ag or A1
  • the light transmissive layer 22 2 using a dielectric material having a low refractive index and a high thermal conductivity, preferably having a thermal conductivity of 10 w/mk or more, and a refractive index of the dotted scattering spot 224 is greater than a refractive index of the transparent layer to scatter light in the vertical direction to other direction.
  • An ohmic contact layer 223 penetrating the layer is also provided in the light transmissive layer 222 to turn on the light emitting epitaxial stack 2 30.
  • the light transmissive layer 222 is made of magnesium fluoride, and has a refractive index n of 1.38, a thermal conductivity of 14 to 15 W/mk, and a point-like scattering point using a light-transmitting material having a high refractive index and a high thermal conductivity.
  • the titanium dioxide with scattering effect has a refractive index n of 2.6 and a heat transfer coefficient of ll ⁇ 12 W/mk, thereby forming an ultra-high reflectivity/high heat-conducting mirror system and improving the overall efficiency of the light-emitting diode.
  • a light-emitting epitaxial layer 230 is sequentially formed on the growth substrate 201, and the light-emitting epitaxial layer includes at least a first semiconductor layer 231, an active layer 232, and a second semiconductor layer 233.
  • the selection of the growth substrate 201 includes, but is not limited to, sapphire, aluminum nitride, gallium nitride, silicon, silicon carbide, and the surface structure thereof may be a planar structure or a patterned structure.
  • the first semiconductor layer 231 is p
  • the second semiconductor layer 232 may be a dissimilar electric n-type semiconductor. Conversely, when the first semiconductor layer 231 is an n-type semiconductor, the second semiconductor layer 232 may be a dissimilar p-type semiconductor.
  • the active layer 232 can be a neutral, p-type or n-type semiconductor. An electric current is applied through the semiconductor light emitting stack, and the active layer 232 is excited to emit light. When the active layer 232 is nitride-based, it emits blue or green light; when the material is based on aluminum indium gallium phosphide, it emits red, orange, and yellow amber light.
  • the first semiconductor layer 231 is a P-type semiconductor
  • the second semiconductor layer 233 is an N-type semiconductor
  • the active layer 232 is an aluminum indium gallium phosphide-based multiple quantum well structure, as shown in FIG.
  • a patterned ohmic contact layer 223 is first deposited on the first surface 230a of the light-emitting epitaxial layer 230, and the material thereof is AuZn, AuBe, or the like.
  • a lift-off layer 202 is then deposited on the surface of the ohmic contact region 223, which may be an active metal, which may be Ti or Cr.
  • an oxide material may be used as the release layer, such as SiO x or SiN x , in order to avoid the problem that the use of the active metal as the release layer is liable to cause incomplete etching or poor metal barrier resulting in poor ohmic contact. Wait.
  • a light transmissive layer 222 is deposited on the first surface 230a and the metal layer 202 of the light emitting epitaxial stack. This process is broken down at least into three substeps:
  • the first type depositing a TiO 2 layer, controlling the thickness to 10 to 100 angstroms, which has not yet formed a film state, and directly distributes the corresponding areas of the pad electrode/extended electrode, as shown in FIG. 12, wherein the dotted line area is a point The scattering point accounts for 1.05 times the area of the electrode.
  • the layer is controlled to have a thickness of 100 to 1000 angstroms, which is in a film forming state, and a circular TiO 2 pattern is formed in a corresponding region of the pad electrode/extended electrode, and has a diameter of 1 ⁇ m or more, as shown in FIG. 12, wherein the dotted line region For point-like scattering points, the occupied area is greater than 1.05 times the electrode area.
  • a square pattern may also be formed having a length and width of 1 micron or more, or an arbitrary shape (including any rectangle/diamond/triangle/polygon, etc.), occupying a region of 1.05 times the electrode area.
  • the metal layer 202 is peeled off, and the ohmic contact layer 223 is exposed.
  • a metal reflective layer 221 is deposited on the light transmissive layer 222, thereby completing the fabrication of the highly reflective mirror layer.
  • the metal reflective layer 221 can be Au, Ag,
  • A1, etc. have a thickness of 0.2 ⁇ m or more, preferably 0.25 ⁇ m.
  • the second surface 230b of the light-emitting epitaxial stack is exposed, and the pad electrode 241 and the extension electrode 242 are formed on the exposed epitaxial laminate surface 230b, as shown in FIGS.
  • the light transmissive layer 222 may have a multilayer structure in which a magnesium fluoride layer and a titanium oxide layer are alternately stacked.
  • the thickness of the light transmissive layer is a progressive distribution, wherein The thickness of the epitaxial laminate is the largest and decreases, such as: the thickness of the first magnesium fluoride layer is 590 nm, the thickness of the second magnesium fluoride layer is 0.25-0.6 times that of the first magnesium fluoride layer, and so on.
  • the thickness of the first titanium oxide layer is 92 nm
  • the thickness of the first titanium oxide layer is 0.25-0.6 times that of the first titanium oxide layer
  • the total thickness of the multilayer film is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the light transmissive layer was separately fabricated using different materials/structures, and the reflectance was tested.
  • the first type uses a single layer of SiO 2 as a light transmissive layer and has a thickness of 200 nm;
  • the second type uses a single layer of MgF 2 as a light transmissive layer and has a thickness of 200 nm;
  • the third uses MgF TiO 2 with a fixed thickness of 2.5 cycles.
  • the fourth is MgF 2 /Ti0 2 , the thickness is gradually changed, and the specific thickness is as shown in Table 2 below.
  • FIG. 14 is a view showing a reflectance ratio of the above four different light-transmitting layer structures. It can be seen from the figure that the thickness of the multilayer structure or the single-layer oxide layer is the most progressive structure. Good reflectivity

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Abstract

一种发光二极管及其制作方法，其中发光二极管依次包括：导电基板(200)、高反射镜面层(220)、发光外延叠层(230)和电极(241，242)，发光外延叠层（230）包含第一半导体层（231）、有源层（232）和第二半导体层（233），高反射镜面层（220）由透光层（222）和金属反射层（221）构成，透光层（222）内局部区域设有点状散射点，透光层（222）的折射率小于点状散射点的折射率。通过采用点状散射反射镜结构，形成超高反射率镜面系统，可使垂直方向的光散射至其他方向，避免重复反射吸光。

Description

发光二极管及其制作方法 技术领域
[0001] 本发明涉及半导体照明领域， 具体的说是一种具有高反射镜面层的发光二极管 及其制作方法。
背景技术
[0002] 近几年， 发光二极管 （light emitting diode, 简称 LED) 得到了广泛的应用， 在 各种显示系统、 照明系统、 汽车尾灯等领域起着越来越重要的作用。
技术问题
[0003] 现有发光二极管之增光工艺， 通常会借由键合工艺在芯片外延层与吸光基板之 间制作反射镜面， 藉此避免芯片内发光被吸光基板吸收， 并将其反射至出光面 提升整体亮度。 镜面材质通常选用对于该芯片波长具有高反射率之金属材料， 如红光常用 Au/Ag镜， 蓝绿光常用 Al/Ag镜； 此外， 也常见地将高反射率金属结 合 Si0 2， 形成全方位反射镜面 ODR结构。 但在遮光电极下的光线容易被吸收， 损失亮度。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 针对前述问题， 本发明提出一种具有高反射镜面层的发光二极管结构及其制作 方法， 其借由点状散射反射镜结构， 可形成超高反射率 /高热传导镜面系统， 使 垂直方向的光散射至其他方向， 避免重复反射吸光。
[0005] 本发明解决上述问题的技术方案为： 发光二极管， 依次包括： 导电基板、 高反 射镜面层、 发光外延叠层和电极， 所述发光外延叠层包含第一半导体层、 有源 层和第二半导体层， 其特征在于： 所述高反射镜面层由透光层和金属反射层构 成， 所述透光层内局部区域设有点状散射点， 所述透光层的折射率小于所述点 状散射点的折射率。
[0006] 优选地， 所述高反射镜面层占整体发光面的 80%~98<¾面积。
[0007] 优选地， 所述点状散射点位于所述电极相应位置下方， 可使垂直方向的光散射 至其他方向， 避免重复反射吸光。
[0008] 优选地， 所述透光层的热传导系数为 10w/mk以上。
[0009] 优选地， 所述透光层为氟化镁层， 所述点状散射点的材料为氧化钛， 形成超高 反射率 /高热传导镜面系统， 提升发光二极管整体效率。
[0010] 优选地， 所述点状散射点的面积大于所述电极面积的 1.05倍。
[0011] 优选地， 所述透光层由氟化镁层和氧化钛交替堆叠而成。 在一个较佳实施例中 ， 所述透光层的厚度为渐进式分布， 举例如下， 第一氟化镁层的厚度为 590nm， 第二氟化镁层的厚度为第一氟化镁层的 0.25-0.6倍， 以此类推； 同理， 第一氧化 钛层的厚度为 92nm， 第一氧化钛层的厚度为第一氧化钛层的之 0.25-0.6倍， 多层 膜总厚度在 1微米以下为佳。
[0012] 优选地， 所述金属反射层可以为 Au、 Ag、 A1等， 厚度大于 0.2微米为宜， 较佳 值为 0.25微米。
[0013] 本发明同吋提供了一种发光二极管的制作方法， 包括步骤： 1) 提供一发光外 延叠层， 具有相对的第一表面和第二表面， 包括第一半导体层、 有源层和第二 半导体层； 2) 在所述发光外延叠层的第一表面上制作高反射镜面层， 其由透光 层和金属反射层构成， 所述透光层结构中局部区域设有点状散射点， 所述透光 层的折射率小于所述点状散射点的折射率； 3) 提供一导电基板， 将其与所述高 反射镜面层粘接； 4) 在所述发光外延叠层的第二表面上制作电极。
[0014] 优选地， 所述步骤 3) 中包括： 在所述发光外延叠层的第一表面定义欧姆接触 区， 在所述欧姆接触区上依次沉积欧姆接触层和剥离层； 在所述发光外延叠层 的第一表面上沉积第一厚度的透光层子层， 其同吋覆盖所述剥离层， 在所述透 光层子层上形成点状散射点， 继续沉积第二厚度的透光层子层， 从而在透光层 内形成点状散射点； 剥离所述剥离
[0015] 层， 露出所述欧姆接触层； 在所述透光层之上形成金属反射层。
[0016] 在一些实施例中， 在所述透光层子层上直接沉积 10~100埃的散射材料， 其尚未 成膜状态， 形成点状散射点。
[0017] 在另一些实施例中， 在所述透光层子层上沉积散射材料层， 其厚度大于 100埃
， 再采用黄光工艺形成点状散射点， 其与所述发光外延叠层的第二表面上的电 极位置相对应。
[0018] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述， 并且， 部分地从说明书中 变得显而易见， 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过 在说明书、 权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
发明的有益效果
对附图的简要说明
附图说明
[0019] 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的 实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 此外， 附图数据是描 述概要， 不是按比例绘制。
[0020] 图 1为现有的一种垂直结构发光二极管芯片的侧面剖视图。
[0021] 图 2为根据本发明实施的一种发光二极管芯片的侧面剖视图。
[0022] 图 3~ 11为根据本发明实施的一种发光二极管芯片的制作过程示意图。
[0023] 图 12和 13为根据本发明实施的发光二极管芯片的电极示意图。
[0024] 图 14显示了不同透光层结构的反射率对比图
[0025] 图中标号：
[0026] 100、 200： 导电基板；
[0027] 110、 110： 金属键合层；
[0028] 120、 220： 反射镜面层；
[0029] 121、 221： 金属反射层；
[0030] 122： SiO 2层
[0031] 222： 透光层；
[0032] 123、 223： 欧姆接触层；
[0033] 224： 点状散射点；
[0034] 130、 230： 发光外延叠层；
[0035] 131、 231： 第一半导体层；
[0036] 132、 232： 有源层；
[0037] 133、 233： 第二半导体层； [0038] 141、 241： 焊盘电极；
[0039] 142、 242： 扩展电极；
[0040] 201： 生长衬底；
[0041] 202： 剥离用金属层。
本发明的实施方式
[0042] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式， 借此对本发明如何应 用技术手段来解决技术问题， 并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实 施。 需要说明的是， 只要不构成冲突， 本发明中的各个实施例以及各实施例中 的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0043] 图 1公幵了一种具有全方位反射镜 （Omni-Directional Reflector, 简称 ODR) 的 发光二极管， 其具体结构包括： 导电基板 100、 金属键合层 110、 反射镜面层 120 、 第一半导体层 131、 有源层 132、 第二半导体层 133及电极 141和 142。 其中， 反 射镜面层 120—般由 SiO 2层122和金属反射层 121构成。 在此 LED结构中， 由有源 层向下发出的光部分经由 SiO 2层全反射回去， 部分光经由高反射金属镜面层全 反射回去， 增加出光效率。 然而， 在顶面电极 141、 142下方的光线容易被吸收 ， 损失亮度。
[0044] 下面各实施例公幵了一种发光二极管， 其在反射镜面层内设有点状散射点， 形 成超高反射率 /高热传导镜面系统， 使垂直方向的光散射至其他方向， 避免重复 反射吸光。
[0045] 参看图 3， 根据本发明实施的一种发光二极管， 包括： 导电基板 200、 金属键合 层 210、 反射镜面层 220、 发光外延叠层 230、 焊盘电极 241和扩展电极 241。 其中 反射镜面层 220包括金属反射层 221、 透光层 222构成， 其中透光层 222的内部局 部区域设有点状散射点 224， 其在发光外延叠层 230上的投影与焊盘电极 241和扩 展电极 241对应。
[0046] 具体的， 导电基板 200可采用 Si基板， 发光外延叠层 230包括第一半导体层 231 、 有源层 232和第二半导体层 233， 反射镜面层 220占整体发光的 80<¾~98<¾面积为 佳， 其中金属反射层 221采用高反射率的金属材料， 如 Ag或 A1等材料， 透光层 22 2采用具有低折射率、 高热传导率的介质材料， 其热传导系数在 10w/mk以上为佳 ， 点状散射点 224的折射率大于透光层的折射率， 以使垂直方向的光散射至其他 方向。 在透光层 222中还设有贯穿该层的欧姆接触层 223， 以导通发光外延叠层 2 30。 在一个较佳实施例中， 透光层 222采用氟化镁， 其折射率 n为 1.38， 热传导系 数 14~15 W/mk， 点状散射点采用具有高折射率、 高热传导率之透光材料并具有 散射效果的二氧化钛， 其折射率 n为 2.6， 热传导系数为 l l~12 W/mk， 从而形成 超高反射率 /高热传导镜面系统， 提升发光二极管整体效率。
[0047] 下面结合图 3~10及制作方法， 对上述发光二极管进行详细说明， 主要外延生长 、 制作高反射镜面层、 基板转移和电极制作等步骤。
[0048] 一、 外延生长
[0049] 在生长衬底 201上依次形成发光外延叠层 230， 该发光外延叠层至少包括第 一半导体层 231、 有源层 232和第二半导体层 233。 生长衬底 201的选取包括但不 限于蓝宝石、 氮化铝、 氮化镓、 硅、 碳化硅， 其表面结构可为平面结构或图案 化图结构。 当第一半导体层 231为 p
型半导体， 第二半导体层 232可为相异电性的 n型半导体， 反之， 当第一半导体 层 231为 n型半导体， 第二半导体层 232可为相异电性的 p型半导体。 有源层 232可 为中性、 p型或 n型电性的半导体。 施以电流通过半导体发光叠层吋， 激发有源 层 232发光出光线。 当有源层 232以氮化物为基础的材料吋， 会发出蓝或绿光； 当以磷化铝铟镓为基础的材料吋， 会发出红、 橙、 黄光的琥珀色系的光。 在本 实施例中， 第一半导体层 231为 P型半导体、 第二半导体层 233为 N型半导体， 有 源层 232采用磷化铝铟镓系多量子阱结构， 如图 3所示。
[0050] 二、 形成高反射镜面层 230
[0051] 如图 4所示， 在发光外延叠层 230的第一表面 230a上首先沉积一图形化的欧姆接 触层 223， 其材料要为 AuZn、 AuBe等。
[0052] 如图 5所示， 接着在欧姆接触区 223的表面上沉积剥离层 202， 该剥离层 2002可 采用活性金属， 可为 Ti或 Cr。 在一些变形实施例中， 为避免使用活性金属作为剥 离层容易产生蚀刻不完全或金属残留所引起欧姆接触不佳导致电压高的问题， 可使用氧化物材料作为剥离层， 如 SiO x或SiN x等。 [0053] 如图 6所示， 在发光外延叠层的第一表面 230a及金属层 202上沉积透光层 222。 此过程至少细分为三个子步骤：
[0054] (1) 先沉积透光层子层， 其大约 lOOnm厚；
[0055] (2) 在第一透光层子层上形成散射材料层， 其厚度为 l~100nm， 并定义焊盘 电极 /扩展电极下方区域及图形， 形成点状散射点；
[0056] (3) 继续沉积透光层子层， 形成完整的透光层， 其内部含有点状射散点 224。
[0057] 关于步骤 （2) 中的点状散射点的形成方式， 主要有两种方式， 以 TiO 2为例进 行举例说明：
[0058] 第一种： 沉积 TiO 2层， 控制厚度为 10~100埃， 其尚未成膜状态， 直接在焊盘电 极 /扩展电极相应区域制作分布， 如图 12所示， 其中虚线区域为点状散射点， 所 占面积大于电极面积的 1.05倍。
[0059] 第二种： 沉积 TiO 2
层， 控制厚度为 100~1000埃， 其已为成膜状态， 在焊盘电极 /扩展电极相应区域 中制作圆形的 TiO 2图案， 直径为 1微米以上， 如图 12所示， 其中虚线区域为点状 散射点， 所占面积大于电极面积的 1.05倍。 在另一些实施例中， 也可制作方形图 案， 长宽为 1微米以上， 或者任意形状 (包含任意矩形 /菱形 /三角形 /多边形等)， 所占区域 >电极面积的 1.05倍。
[0060] 如图 7所示， 剥离金属层 202， 裸露出欧姆接触层 223。
[0061] 如图 8所示， 在透光层 222上沉积金属反射层 221， 至此完成高反射镜面层的制 作。 该金属反射层 221可以为 Au、 Ag、
A1等， 厚度为 0.2微米以上， 较佳值为 0.25微米。
[0062] 三、 转移基板、 制作电极
[0063] 提供一导电基板 200， 并在导电基板 200和金属反射层的表面上形成金属键合层 ， 进行高温键合， 从而将导电基板与发光外延叠层粘接， 并移除生长衬底 201， 裸露出发光外延叠层的第二表面 230b， 在裸露出的外延叠层表面 230b上制作焊 盘电极 241和扩展电极 242， 如图 9-11所示。
[0064] 作为上述实施例的一个变形， 透光层 222可为多层结构， 由氟化镁层和氧化钛 层交替堆叠而成。 在一个较佳实施例中， 该透光层的厚度为渐进式分布， 其中 靠近外延叠层的厚度最大， 并呈递减分布， 如： 第一氟化镁层的厚度为 590nm， 第二氟化镁层的厚度为第一氟化镁层的 0.25-0.6倍， 以此类推； 同理， 第一氧化 钛层的厚度为 92nm， 第一氧化钛层的厚度为第一氧化钛层的之 0.25-0.6倍， 多层 膜总厚度在 1微米以下为佳。
[0065] 下面分别采用不同的材料 /结构制作透光层， 并对其反射率进行测试。 第一种 采用单层 SiO 2作为透光层， 其厚度为 200nm; 第二种采用单层 MgF 2作为透光层 ， 其厚度 200nm; 第三种采用 MgF TiO 2， 厚度固定， 取 2.5周期， 具体厚度参照 下表 1 ; 第四种采用 MgF 2/Ti0 2， 厚度渐变， 具体厚度参照下表 2。
[0066] 表一：
[] [表 1]
Figure imgf000009_0001
[0067] 表二:
[]
[表 2]
Figure imgf000010_0001
[0068] 图 14显示了上述四种不同透光层结构的反射率比对图， 从图中可看出相对 于固定厚度多层膜或者单层氧化层之镜面结构， 厚度渐进式结构得最佳反射率
[0069] 很明显地， 本发明的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例， 而是包括利用本 发明构思的所有可能的实施方式。

Claims

权利要求书
发光二极管， 依次包括： 导电基板、 高反射镜面层、 发光外延叠层和 电极， 所述发光外延叠层包含第一半导体层、 有源层和第二半导体层 ， 其特征在于： 所述高反射镜面层由透光层和金属反射层构成， 所述 透光层内局部区域设有点状散射点， 所述透光层的折射率小于所述点 状散射点的折射率。
根据权利要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述高反射镜面层 占整体发光面的 80<¾~98<¾面积。
根据权利要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述点状散射点位 于所述电极相应位置下方。
根据权利要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层的热传 导系数为 10w/mk以上。
根据权利要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层为氟化 镁层， 所述点状散射点的材料为氧化钛。
根据权要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述点状散射点的面 积大于所述电极面积的 1.05倍。
根据权要求 1所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层为多层结 构， 由氟化镁层和氧化钛层交替堆叠而成。
根据权要求 7所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层的厚度为 渐进式分布， 邻近发光外延叠层的厚度最大， 并呈递减变化。
根据权要求 8所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层具有 n层氟 化镁层， 其中第 n氟化镁层的厚度 D n与第 n-1氟化镁层的厚度 D η ,的关 系为： D n=(0.25~0.6)D n—
根据权要求 8所述的发光二极管， 其特征在于： 所述透光层具有 m层 氧化钛层， 其中第 m氧化钛层的厚度 D m与第 m-1氧化钛层的厚度 D m 的关系为： D m=(0.25~0.6)D ^。
发光二极管的制作方法， 包括步骤：
1) 提供一发光外延叠层， 具有相对的第一表面和第二表面， 包括第 一半导体层、 有源层和第二半导体层；
2) 在所述发光外延叠层的第一表面上制作高反射镜面层， 其由透光 层和金属反射层构成， 所述透光层结构中局部区域设有点状散射点， 所述透光层的折射率小于所述点状散射点的折射率；
3) 提供一导电基板， 将其与所述高反射镜面层粘接；
4) 在所述发光外延叠层的第二表面上制作电极。
根据权利要求 11所述的发光二极管的制作方法， 其特征在于： 所述步 骤 3) 中包括：
在所述发光外延叠层的第一表面定义欧姆接触区， 在所述欧姆接触 区上依次沉积欧姆接触层和剥离层；
在所述发光外延叠层的第一表面上沉积第一厚度的透光层子层， 其同 吋覆盖所述剥离层， 在所述透光层子层上形成点状散射点， 继续沉积 第二厚度的透光层子层， 从而在透光层内形成点状散射点； 剥离所述剥离层， 露出所述欧姆接触层；
在所述透光层之上形成金属反射层。
根据权利要求 12所述的发光二极管的制作方法， 其特征在于： 在所述 透光层子层上直接沉积 10~100埃的散射材料， 其尚未成膜状态， 形成 点状散射点。
根据权利要求 12所述的发光二极管的制作方法， 其特征在于： 在所述 透光层子层上沉积散射材料层， 其厚度大于 100埃， 再采用黄光工艺 形成点状散射点， 其与所述发光外延叠层的第二表面上的电极位置相 对应。
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