一种具有电流阻挡层的led外延片及其制造方法
【专利摘要】一种具有电流阻挡层的LED外延片，其包括：衬底；在所述衬底上外延生长在所述衬底上的GaN外延层，利用干法刻蚀蚀刻出的第一电极放置区域，所述放置区域呈阶梯状；形成在所述GaN外延层的未被刻蚀区域上的电流阻挡层；所述电流阻挡层中均匀间隔有同心的ITO导电环，所述导电环的顶面与所述电流阻挡层的顶面齐平；沉积在所述电流阻挡层上的ITO电流拓展层。本发明利用同心导电环进行电流传输，防止电流在电极的中部的过度集中。
【专利说明】
一种具有电流阻挡层的LED外延片及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体发光领域，具体涉及一种具有电流阻挡层的LED外延片及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前所使用的半导体发光元件主要为LED(发光二极管)，LED外延片一般是直接在电流拓展层的上面直接生长电极，这时，由于电极的位置局限，电流将大部分集中于电极的下方，导致电极下方周围位置没有电流，这种电流的过度集中会产生大量的热，最终导致LED的失效。
【发明内容】
[0003]基于解决上述封装中的问题，本发明提供了一种具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，具体包括如下步骤:
(1)提供一衬底，在所述衬底上生长GaN外延层，然后利用干法刻蚀蚀刻出第一电极放置区域，所述放置区域呈阶梯状；
(2)在所述GaN外延层的未刻蚀区域形成一光刻胶层；
(3)刻蚀所述光刻胶层，形成一系列的同心圆环，在同心圆环内填充ITO以形成导电环；
(4)去除所述光刻胶层;在所述导电环的周围沉积Si02和Ti02的叠层以形成电流阻挡层，抛光顶面使得所述导电环的顶面与所述电流阻挡层的顶面齐平；
(5)在所述电流阻挡层上沉积一层ITO电流拓展层;减薄所述衬底，并在背面形成一层布拉格反射膜，以增强反射;到此完成LED外延片的制作。
[0004]其中，所述导电环的中心与所述GaN外延层的未刻蚀区域的中心重合，并且相邻的两个所述导电环的间隔相等，但所述导电环的宽度由内而外逐渐增大，呈等差为3μπι的等差数列排列，其中最内圈的导电环的宽度为Iwn;。
[0005]其中，交替生长厚度为λ/4η1的Si02和厚度为λ/4η2的Ti02，生长周期为2-10个，其中nl为Si02的折射率，n2为Ti02的折射率，λ为该外延片的发光波长。
[0006]其中，所述衬底为蓝宝石衬底。
[0007]其中，在所述衬底上生长GaN外延层具体包括:在衬底上依次生长掺硅的N型GaN层，多量子阱发光层，掺镁的P型GaN层。
[0008]本发明还提供了一种具有电流阻挡层的LED外延片，其包括:
衬底；
在所述衬底上外延生长在所述衬底上的GaN外延层，利用干法刻蚀蚀刻出的第一电极放置区域，所述放置区域呈阶梯状；
形成在所述GaN外延层的未被刻蚀区域上的电流阻挡层；
所述电流阻挡层中均匀间隔有同心的ITO导电环，所述导电环的顶面与所述电流阻挡层的顶面齐平； 沉积在所述电流阻挡层上的ITO电流拓展层。
[0009]其中，所述导电环的宽度由内而外逐渐增大，呈等差为3μπι的等差数列排列，其中最内圈的导电环的宽度为Ιμπι。
[0010]其中，还包括在衬底背面形成的布拉格反射膜。
[0011]本发明的优点如下:
(1)本发明利用同心导电环进行电流传输，防止电流在电极的中部的过度集中；
(2)利用交替生长厚度为λ/4η1的Si02和厚度为λ/4η2的Ti02加强反射。
【附图说明】
[0012]图1-7为本发明的具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法流程图；
图8为外延片设置电极后的结构图。
【具体实施方式】
[0013]参见图1-8，本发明首先提供了一种具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，具体包括如下步骤:
参见图1，提供一衬底1，所述衬底I为蓝宝石衬底；
参见图2，在所述衬底I上生长GaN外延层2:在衬底I上依次生长掺硅的N型GaN层，多量子阱发光层，掺镁的P型GaN层;然后利用干法刻蚀蚀刻出第一电极放置区域3，所述放置区域呈阶梯状；
参见图3，在所述GaN外延层2的未刻蚀区域形成一光刻胶层4;
参见图4，刻蚀所述光刻胶层4，形成一系列的同心圆环;在同心圆环内填充ITO以形成导电环5，所述导电环5的中心与所述GaN外延层的未刻蚀区域的中心重合，并且相邻的两个所述导电环5的间隔相等，但所述导电环5的宽度由内而外逐渐增大，呈等差为3μπι的等差数列排列，其中最内圈的导电环的宽度为Iwn;
参见图5，去除所述光刻胶层4;
参见图6a，在所述导电环5的周围沉积S12和T12以形成电流阻挡层6，，交替生长厚度为λ/4η1的S12和厚度为λ/4η2的T12,生长周期为2-10个，其中nl为Si02的折射率，n2为Ti02的折射率，λ为该外延片的发光波长;抛光顶面使得所述导电环5的顶面与所述电流阻挡层6的顶面齐平；图6b示出了图6a的俯视图；
参见图7，在所述电流阻挡层6上沉积一层ITO电流拓展层7;减薄所述衬底I，并在背面形成一层布拉格反射膜8，以增强反射;到此完成LED外延片的制作
参见图8，在将上述外延片制作成LED芯片时，只需在所述GaN外延层2的未刻蚀区域和亥Ij蚀区域分别形成电极9、10即可，其中电极10的中心与所述GaN外延层2的未刻蚀区域的中心重叠。
[0014]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，具体包括如下步骤: (1)提供一衬底，在所述衬底上生长GaN外延层，然后利用干法刻蚀蚀刻出第一电极放置区域，所述放置区域呈阶梯状； (2)在所述GaN外延层的未刻蚀区域形成一光刻胶层； (3)亥_所述光刻胶层，形成一系列的同心圆环，在同心圆环内填充ITO以形成导电环； (4)去除所述光刻胶层;在所述导电环的周围沉积Si02和Ti02的叠层以形成电流阻挡层，抛光顶面使得所述导电环的顶面与所述电流阻挡层的顶面齐平； (5)在所述电流阻挡层上沉积一层ITO电流拓展层;减薄所述衬底，并在背面形成一层布拉格反射膜，以增强反射;到此完成LED外延片的制作。2.根据权利要求1所述的具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，其特征在于:，所述导电环的中心与所述GaN外延层的未刻蚀区域的中心重合，并且相邻的两个所述导电环的间隔相等，但所述导电环的宽度由内而外逐渐增大，呈等差为3wii的等差数列排列，其中最内圈的导电环的宽度为Ιμπι。3.根据权利要求1所述的具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，其特征在于:交替生长厚度为V4nl的Si02和厚度为λ/4η2的Ti02，生长周期为2-10个，其中nl为Si02的折射率，n2为Ti02的折射率，λ为该外延片的发光波长。4.根据权利要求1所述的具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，其特征在于:所述衬底为蓝宝石衬底。5.根据权利要求1所述的具有电流阻挡层的LED外延片的制造方法，其特征在于:在所述衬底上生长GaN外延层具体包括:在衬底上依次生长掺硅的N型GaN层，多量子阱发光层，掺镁的P型GaN层。6.一种具有电流阻挡层的LED外延片，其包括: 衬底； 在所述衬底上外延生长在所述衬底上的GaN外延层，利用干法刻蚀蚀刻出的第一电极放置区域，所述放置区域呈阶梯状； 形成在所述GaN外延层的未被刻蚀区域上的电流阻挡层； 所述电流阻挡层中均匀间隔有同心的ITO导电环，所述导电环的顶面与所述电流阻挡层的顶面齐平； 沉积在所述电流阻挡层上的ITO电流拓展层。7.根据权利要求6所述的具有电流阻挡层的LED外延片，其特征在于:所述导电环的宽度由内而外逐渐增大，呈等差为3μπι的等差数列排列，其中最内圈的导电环的宽度为Ιμπι。8.根据权利要求6所述的具有电流阻挡层的LED外延片，其特征在于:还包括在衬底背面形成的布拉格反射膜。
【文档编号】H01L33/00GK106025014SQ201610606427
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】王汉清
【申请人】王汉清