发光二极管与其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种发光二极管。
【背景技术】
[0002] 发光二极管是一种能够将电流转换为光能的半导体发光装置。作为一种光源，发 光二极管具有低能量消耗、使用寿命长、体积小、反应速度快等优点。因此，发光二极管已经 逐渐取代白识灯等传统照明装置。
[0003] 然而，发光二极管的发光效率可能会受到一些因素的影响，其中一个因素是存在 于发光二极管结构中的穿透位错（Threading Dislocation)缺陷的多寡。穿透位错缺陷通 常是在一种材料上外延成长另一种晶体材料时产生。由于两种材料具有不同的晶格常数与 热膨胀系数，因此两种材料之间的晶格不匹配将在材料沉积时产生应力，致使穿透位错缺 陷的产生。若穿透位错缺陷产生在发光二极管装置的发光区，则发光二极管装置的发光效 率将会降低，尤其是对于进入到微米尺度的发光二极管将会产生极大影响。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的在于，提供一种发光二极管，从而提高现有技术中发光二极管 的发光效率。
[0005] 根据本发明一实施方式，提供一种发光二极管，其包含第一半导体层、第二半导体 层、主动层、介电层W及电极。主动层设置在第一半导体层与第二半导体层之间，且主动层 具有至少一个穿透位错灯虹eading Dislocation)。介电层设置在第二半导体层上，且介电 层具有至少一个第一开口，从而裸露出一部分的第二半导体层。穿透位错在介电层上的正 投影与第一开口分开。电极部分设置在介电层上，且通过第一开口与第二半导体层电性禪 接。
[0006] 优选地，上述技术方案中，发光二极管还包含：基板，其上具有至少一个错位诱导 功能结构，其中穿透位错从错位诱导功能结构上成形。
[0007] 优选地，上述技术方案中，基板为图案化的蓝宝石基板，且错位诱导功能结构为位 于蓝宝石基板上的图案。
[0008] 优选地，上述技术方案中，基板与基板上的缓冲层或第一半导体层之间具有因晶 格不匹配而产生的错位诱导功能结构。
[0009] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的数量为多个，错位诱导功能结构设 置在基板上，且两个相邻的错位诱导功能结构的间距为0. 5微米至20微米。
[0010] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的数量为多个，错位诱导功能结构设 置在基板上，且两个相邻的错位诱导功能结构的间距为3微米。
[0011] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的数量为多个，错位诱导功能结构设 置在基板上，且错位诱导功能结构大致等距排列。
[0012] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的数量为多个，错位诱导功能结构设 置在基板上，且错位诱导功能结构非等距排列。
[0013] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的数量为多个，两个相邻的错位诱导 功能结构之间定义为山谷区，且穿透位错在基板上的正投影与山谷区至少部分重叠。
[0014] 优选地，上述技术方案中，主动层具有第一区与第二区，第一区具有第一穿透位错 密度，第二区具有第二穿透位错密度，第一穿透位错密度大于第二穿透位错密度，且第一区 在基板上的正投影与错位诱导功能结构分开。
[0015] 优选地，上述技术方案中，错位诱导功能结构的形状为长条形、圆锥形或是多角 形。
[0016] 优选地，上述技术方案中，主动层具有第一区与第二区，第一区具有第一穿透位错 密度，第二区具有第二穿透位错密度，第一穿透位错密度大于第二穿透位错密度，且第一区 在介电层上的正投影与第一开口分开。
[0017] 优选地，上述技术方案中，第一开口具有第一直径，第一直径为0. 1微米至20微 米。
[0018] 优选地，上述技术方案中，第一开口具有第一直径，第一直径为0. 1微米至2微米。
[0019] 优选地，上述技术方案中，介电层具有至少一个第二开口，第二开口具有第二直 径，第二直径为10微米至20微米，且穿透位错在介电层上的正投影与第二开口至少部分重 畳。
[0020] 根据本发明另一实施方式，提供一种发光二极管，其包含第一半导体层、第二半导 体层、主动层、介电层W及电极。主动层设置在第一半导体层与第二半导体层之间，且具有 第一区与第二区，其中第一区具有第一穿透位错密度，第二区具有第二穿透位错密度，且第 一穿透位错密度大于第二穿透位错密度。介电层设置在第二半导体层上，且具有至少一个 开口，从而裸露出一部分的第二半导体层。第二区在介电层上的正投影与开口至少部分重 叠。电极部分设置在介电层上，且通过开口与第二半导体层电性禪接。
[0021] 优选地，上述技术方案中，发光二极管还包含：基板，其具有至少一个错位诱导功 能结构，其中开口在基板上的正投影与错位诱导功能结构至少部分重叠。
[0022] 开口定义了电极与第二半导体层的接触区域位置与大小。当发光二极管为顺向偏 压时，载流子自电极与第二半导体层的接触介面流至第一半导体层与第二半导体层的衔接 处。因为穿透位错在介电层上的正投影与开口分开，多数电子空穴将会复合在具有较低穿 透位错密度的区域。于是，发光二极管的发光效率得W改善。
[0023] 根据本发明另一实施方式，一种发光二极管的制造方法包含W下步骤：
[0024] 1.在基板上形成第一半导体层，其中基板具有至少一个错位诱导功能结构 (Dislocation-InducingFeature)〇
[00巧]2.在第一半导体层上形成主动层，其中主动层具有至少一个穿透位错，且穿透位 错从错位诱导功能结构上成形。
[0026] 3.在主动层上形成第二半导体层。
[0027] 4.在第二半导体层上形成介电层。
[0028] 5.在介电层中形成至少一个开口，其中穿透位错在介电层上的正投影与开口分 开。
[0029] 6.形成部分设置在介电层上的电极，其中电极通过开口与第二半导体层电性禪 接。
[0030] 优选地，上述技术方案中，发光二极管的制造方法还包含：在基板上形成至少一个 对位标记；其中形成开口的步骤还包含通过对位标记将开口与错位诱导功能结构对齐。
[0031] 优选地，上述技术方案中，发光二极管的制造方法还包含：移除基板。
[0032] 通过在基板上形成错位诱导功能结构，因而在第一半导体层形成于基板上时使张 应力（Tensile Stress)较容易伴随在错位诱导功能结构上产生。因此，穿透位错将会倾向 从错位诱导功能结构上成形，且由于张应力，穿透位错将会倾斜延伸。当穿透位错延伸至主 动层时，穿透位错在介电层上的正投影与开口分开。于是，发光二极管的发光效率得W改 善。
【附图说明】
[0033] 图1为依照本发明第一实施方式的发光二极管的剖面图。
[0034] 图2为依照本发明第二实施方式的发光二极管的剖面图。
[0035] 图3为依照本发明第=实施方式的基板与错位诱导功能结构的剖面图。
[0036] 图4为依照本发明第四实施方式的基板与错位诱导功能结构的剖面图。
[0037] 图5为依照本发明第五实施方式的多个错位诱导功能结构的立体图。
[0038] 图6为依照本发明第六实施方式的多个错位诱导功能结构的立体图。
[0039] 图7为依照本发明第屯实施方式的多个错位诱导功能结构的立体图。
[0040] 图8为依照本发明第八实施方式的发光二极管的平面图。
[0041] 图9为依照本发明第九实施方式的发光二极管的平面图。
[0042] 图10为依照本发明第十实施方式的发光二极管的平面图。
[0043] 图11为图2的制作发光二极管在进行剥离步骤时的剖面图。
[0044] 图12为依照本发明第十实施方式的具有对位标记的基板的剖面图。
[0045] 图13为依照本发明第十一实施方式的发光二极管的平面图。
【具体实施方式】
[0046] W下将W附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多具体的细节将 在W下叙述中一并说明。然而，应了解到，运些具体的细节不应用W限制本发明。也就是说， 在本发明部分实施方式中，运些具体的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有 惯用的结构与元件在附图中将W简单示意的方式表示。
[0047] 关于本文中所使用的"约"、"大约"或"大致约"一般通常指数值的误差或范围约百 分之二十W内，较好地是约百分之十W内，而更佳