专利名称：一种具有电流阻挡层的发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体发光器件，特别涉及一种具有电流阻挡层的发光 >及管。
背景技术：
所谓的发光二极管(LED)就是将a直接能隙的半导体材4^H故成P/N 二极 管，在热平衡的条件下，大部份的电子没有足够的能量跃升至导电带，再施 以顺向偏压，则电子会5夭升至导电带，而电子在原价键带上的原4立置即产生 空穴。在适当的偏压下，电子、空穴便会在P/N界面区域(P-NJuction)结合而 发光，电源的电流会不断的补充电子和空穴给N型半导体和P型半导体，使 得电子、空穴结合而发光得以持续进行。LED发光的原理是电子和空穴的结 合，电子所带的能量，以光的形式释放出来，称为自发放射。 一般LED所放 出的光便是属于此种类型。
一般传统的发光二极管制作方法是在村底上外延成长单晶材料结构，通 常是负型半导体材料、发光层与正型半导体材料，随着材料与结构的不同， 所发出的光颜色也有了变化，例如氮化镓通常用于蓝光与绿光的材料，而且 衬底与材料结构有卩艮大的差别，蓝绿与紫光通常以绝缘的蓝宝石为衬底外延 铟镓氮结构，而蓝宝石不导电，所以蓝绿光制程较复杂，且正负电极都在正 面，外延制程后还要经过电极的制作、负极区域的刻蚀、芯片表面的光刻与 清洗、发光特性的检测、减薄切割成一颗颗的芯片，然后再打线封装。
由于在芯片的发光面积上，电极占了很大的面积，而一般电极与透明电极 设计中，电流密度会集中在电极的下面，造成大部分光产生于电极下面，而一般的电极又是吸光的材料，所以有很大的一部份光都被吸收了，造成现有
的发光二极管出光率不高。
发明内容
本发明提供一种具有电流阻挡层的发光^^及管，包括衬底，形成于衬底 的正面上的n型半导体材料层，形成于n型半导体材料层上的发光层，形成 于发光层上的p型半导体材料层，形成于p型半导体材并+层上的透明电极层， 形成于透明电极层上的阳极金属电极焊线层和形成于n型半导体材料层上阴 极金属电极焊线层，形成于阳极金属电极焊线层、阴极金属电极焊线层上的 焊线，在透明电极层与p型半导体材料层之间，阳极金属电极焊线层下方对 应的局部位置上，形成有电流阻挡层，所述阳极金属电极焊线层与阴极金属 电极焊线层的材料为A1、 Ag,所述焊线的材料为Cu、 Al或Ag。
由于在阳极金属电极焊线层下方对应的局部位置上，形成有电流阻挡层， 所以流入透明电极的电流不会积聚在阳极金属电极焊线层的下方，因此电流 会均匀地扩散在阳极金属电极焊线层下方以外的发光层上，从而最大程度上 减少阳极金属电极焊线层对光的吸收，提高了芯片的出光率，并且由于采用 了Cu线、Al线、Ag线作为焊线，所以相对于以前采用Au线有效地降低了 生产制造成本。
图1为本发明晶片纵切面的结构示意图2为^^发明晶片的正面示意图3为本发明发光二极管的结构示意图4为本发明组成大功率芯片的纵切面结构示意图；图5为本发明组成大功率芯片的正面示意图；
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参考图l、图2， 一种具有电流阻挡层的发光二級管，包括衬底l，形成 于衬底1的正面上的n型半导体材料层2,形成于n型半导体材料层2上的 发光层3，形成于发光层3上的p型半导体材料层4,形成于p型半导体材料 层4上的透明电极层6，形成于透明电极层6上的阳极金属电极焊线层81和 形成于n型半导体材料层2上的阴极金属电极焊线层82，形成于阳极金属电 极焊线层81、阴极金属电极焊线层82上的焊线91、 92;在透明电极层6与p 型半导体材料层4之间，阳极金属电极焊线层8下方对应的局部位置上，形 成有电流阻挡层5,所述阳极金属电极焊线层81与阴极金属电极焊线层82 的材料为Al或Ag,所述焊线91、 92的材料为Cu、 Al或Ag,其焊点的材料 可采用Al、 Ag、 Cu,如图3所示，所述焊线91、 92分别电连接至导电支架 11、 12，导电支架用于与外部电路连接，再经过灌l交烘烤后做成发光二极管。
其中，衬底l材料为蓝宝石、硅、碳化硅或氮化镓，n型半导体材料层2 的材料为氮化镓，发光层3的材料为铟镓氮。电流阻挡层5与p型半导体材 料层4之间为非欧姆接触，最好为绝缘接触。所述电流阻挡层5的材料为不 吸光4r属其材料，例如A1、 Ag、 Ti02、 Al2〇3、 Si〇2、 S^N4或ZnO中的一种 或其组合。
此外，阳极金属电极焊线层81与透明电极层6之间、阴极金属电极焊线 层82与n型半导体材料层2之间设有阳极金属电极接触层71、阴极金属电 极接触层72。所述阳极金属电极接触层71与透明电极层6以及阴极金属电才及接触层72与n型半导体材4牛层2均为欧姆4妾触。所述阳招Jr属电才及接触层 71、阴极金属电极接触层72的材料为Ti、 Ni、 Au、 Ag、 Pt、 Cr或Wu中的 一种或其组合。
本发明的制作方法为，在衬底1上形成n型半导体材料层2、发光层3 以及p型半导体材料层4,然后在部分区域刻蚀p型半导体材料层4与发光 层3至n型半导体材料层2后，在未刻蚀p型半导体材#+层4部分区域上镀 电流阻挡层5，然后在p型半导体材料层4上镀透明电极层6，该透明电极层 6可以覆盖或不覆盖电流阻挡层5,然后在电流阻挡层5的位置上镀上阳极金 属电极接触层71和阳极金属电极焊线层81，在n型半导体材料层2的被刻 蚀区域镀上阴极金属电极接触层72与阴极金属电极焊线层82，然后将芯片 固晶，并且分别在阳极金属电极焊线层81、阴极金属电极焊线层82上连接 焊线91、 92,焊线91、 92与导电支架11、 12连4妄，再经过灌月交烘烤后将其 做成发光二极管。
如图4、图5所示，本发明还可以将多个上ii^光二才及管芯片串联或并 联成大功率芯片。
以上所述均以方便说明本发明，在不脱离本发明创作的精神范畴内，熟 悉此技术的本领域的技术人员所做的各种简单的变相与修饰仍属于本发明的 保护范围。
权利要求
1、一种具有电流阻挡层的发光二极管，包括衬底；形成于衬底的正面上的n型半导体材料层；形成于n型半导体材料层上的发光层；形成于发光层上的p型半导体材料层；形成于p型半导体材料层上的透明电极层；形成于透明电极层上的阳极金属电极焊线层和形成于n型半导体材料层上阴极金属电极焊线层；形成于阳极金属电极焊线层、阴极金属电极焊线层上的焊线；其特征在于在透明电极层与p型半导体材料层之间，阳极金属电极焊线层下方对应的局部位置上，形成有电流阻挡层，所述阳极金属电极焊线层与阴极金属电极焊线层的材料为Al或Ag，所述焊线的材料为Cu、Al或Ag。
2、 根据权利要求l所述的一种具有电流阻挡层的发光二极管，其特征在 于所述阳极金属电极焊线层与透明电极层之间、阴极金属电极焊线层与n 型半导体材料层之间设有金属电极接触层。
3、 根据权利要求2所述的一种具有电流阻挡层的发光二极管，其特征在 于所述金属电极接触层与透明电极层为欧姆接触。
4、 冲艮据权利要求2所述的一种具有电流阻挡层的发光二极管，其特征在 于所述金属电极接触层的材料为Ti、 Ni、 Au、 Ag、 Pt、 Cr或Wu中的一种 或其组合。
5、 根据权利要求l所述的一种具有电流阻挡层的发光二极管，其特征在 于所述电流阻挡层与p型半导体材料层是非欧姆4妄触或绝續4妄触。
6、 根据权利要求l所述的一种具有电流阻挡层的发光二极管，其特^E^ 于所述电流阻挡的层材料为不吸光金属。
7、 根据权利要求6所述的一种具有电流阻挡层的发光^^及管，其特征在 于所述电流阻挡层的材料为Al、 Ag、 Ti〇2、 A1203、 Si02、 S"N4或ZnO中 的一种或其组合。
全文摘要
本发明公开了一种具有电流阻挡层的发光二极管，包括衬底，形成于衬底的正面上的n型半导体材料层，形成于n型半导体材料层上的发光层，形成于发光层上的p型半导体材料层，形成于p型半导体材料层上的透明电极层，形成于透明电极层上的阳极金属电极焊线层和形成于n型半导体材料层上阴极金属电极焊线层，形成于阳极金属电极焊线层、阴极金属电极焊线层上的焊线，在透明电极层与p型半导体材料层之间，阳极金属电极焊线层下方对应的局部位置上，形成有电流阻挡层，本发明利用电流阻挡层减少晶片电极下方的电流积聚，减少电极对光的吸收，提高了出光率。
文档编号H01L33/00GK101510580SQ20091003764
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者叶国光, 樊邦扬 申请人:鹤山丽得电子实业有限公司