专利名称：发光二极管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管技术，特别是一种用于照明领域的发光二极管的结构及其制造方法。
背景技术：
与普通照明灯具相比，发光二极管具有高可靠性、高效率、长寿命、全固体化、耗电少等优点，在大屏幕显示、交通灯信息指示及一般的光显示和指示领域具有巨大的应用市场，有望将来取代现在的白炽灯和荧光灯，成为21世纪的绿色照明光源。但是现在一般发光二极管都以蓝宝石作为基板并置于出光面；另外N型接触电极由于结构所限，都要置于发光体的一侧或者是周围。这种结构的缺点，一是蓝宝石导热性不好，影响到发光二极管的可靠性和寿命；二是电流扩散性能不好，容易出现电流集中效应，影响到发光二极管单位面积工作电流和输入功率的提高，并影响到发光二极管的可靠性和寿命。由于以前的产品都是带有蓝宝石基板的结构，所以也没有涉及在产品制造过程中移去蓝宝石基板的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种能有效解决蓝宝石基板导电导热性差和易出现电流集中效应的问题，使用可靠性好且寿命长的发光二极管。本发明的另一目的是提供一种制造该产品的方法。
为达上述目的，本发明发光二极管，包括基板、P型接触电极、发光体和N型接触电极，所述P型接触电极设在基板上，发光体设有P型接触电极上，N型接触电极设在发光体上。这样一方面可以用散热性较好的基板代替散热性差的蓝宝石基板；另一方面，N型接触电极和P型接触电极分别与发光体两个相对的面相连，解决了P型区域与N型区域接触面积小的问题，所以可避免电流集中效应问题；所以可有效保护发光体从而延长其工作寿命。
上述的发光二极管中，所述P型接触电极和N型接触电极之间的发光体为一系列成矩阵排列的发光单包，发光单包上的N型接触电极成网格状。
上述的发光二极管中，相邻的发光单包之间设有反射绝缘膜。
上述的发光二极管中，所述的反射绝缘膜伸入到P型接触电极与发光单包之间，对发光单包的与P型接触电极接触一面的周边形成包围。
上述的发光二极管中，所述反射绝缘膜为二氧化硅层和氮化硅层交错层叠而成。
上述的发光二极管中，所述的P型接触电极由依次排列的金、镍和金共三层金属构成。
上述的发光二极管中，所述的N型接触电极由依次排列的钛、铑、钛和金四层金属构成。
一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤1)在P型接触电极上蒸镀一层厚金，在基板上也蒸镀一层厚金，将P型接触电极上的厚金层和基板上的厚金层叠放在一起，加压并加温使外延片和基板通过金接合层接合。
2)以短波长准分子激光照射蓝宝石基板，保证能量不被蓝宝石基板吸收而直接作用于蓝宝石基板与发光单包或外延片的发光结构之间的缓冲层，缓冲层吸收能量后分解，置入高温炉管中导入氯化氢气体，从而将蓝宝石基板剥离。
这种发光二极管的制造方法，既利用了蓝宝石材料的基板生长氮化镓材质的发光体中的N型接触层，又排除了蓝宝石基板带来的副作用。
如上所述发光二极管的制造方法，还包括在相邻的发光单包之间轮番蒸镀二氧化硅层与氮化硅层，形成反射绝缘膜所谓发光体指整体的外延片上的发光结构或者是发光单包。
本说明书所附图1为本发明一种实施例产品的剖面结构图。
图2为图1中产品的俯视图。
图3为图1和2所示的发光二极管的制造工序流程结构示意图。
附图中，1为基板，2为P型接触电极，3为反射绝缘膜，4为发光体，41为外延片上的发光结构，42为发光单包，5为N型接触电极，6为基板反射层，7为蓝宝石基板，8为接合层，9为外延片，10为缓冲层。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
附图1和2所示实施例发光二极管中，基板1上为由金、镍、金三层金属层构成的P型接触电极2，P型接触电极2上有成矩阵排列的发光单包42，相邻的发光单包42之间设有由二氧化硅层和氮化硅层交错层叠而成的反射绝缘膜3(该反射绝缘膜3除具有隔离相邻发光单包42作用之外，更具有将光线反射出去提高出光率的作用)，反射绝缘膜3伸入到P型接触电极2与发光单包42之间，对发光单包42的与P型接触电极2的接触面的周边形成包围(此包围面积越大越有利于发光二极管的出光，但此面积越大会使P型接触电极2跟发光单包42的接触面积越小，可能导致电流集中效应，二者大小关系可通过实验等方法寻求合适比例)。成矩阵排列的发光单包42上设有成网格状的N型接触电极5。N型接触电极5由依次排列的钛、铑、钛和金四层金属构成。所述基板1的外表面覆盖有一层基板反光层6。这样一方面N型接触电极5和P型接触电极2分别与发光单包4的两个相对的面相连，解决了因P型区域与N型区域接触面积小导致电流集中效应问题。另一方面，这种结构使得在发光体为一系列发光单包4时，可减小相邻发光体4之间间隙，增加发光二极管的有效发光面积。P型接触电极2上为一系列发光单包42，相对于外延片整体的单一发光结构也可更好地避免电流集中效应问题。反射绝缘膜3的二氧化硅层和氮化硅层交错层叠结构，有效解决了原来直接以银或铝的金属层作反光层时，易产生静电，以至产品被击穿，以及产品进一步加工困难等问题，可高效将光线导出。二氧化硅层和氮化硅层最佳的层数依每层的厚度而变化，具体可通过实验或经验等方法确定。本发明P型接触电极2的金、镍、金中两层金被分开的结构比单层金加厚时透光性好，且仍可减小横向电阻，增加发光单包42中P型接触层的表面传导性，降低正向电压；N型接触电极5的第一层金属钛起提高电极与发光单包42连接强度的作用，第二层金属铑可使得与发光单包42之间有更好的接触电阻，第三层金属钛起隔绝第二层金属铑和第四层金属金的作用，它可被金属铂代替。所述基板1的外表面覆盖的一层基板反光层6，可有效对光线的反射，增加发光二极管的出光效果。
图1和2所示实施例发光二极管可以采用以下步骤制作，请参阅图31)采用光刻、腐蚀或离子刻蚀等工艺，将大片的发光二极管外延片的发光结构41部分分割成为阵列的一系列发光单包42。
2)在相邻发光单包42之间的间隙处和发光单包42外露表面的周圈轮番蒸镀二氧化硅层和氮化硅层，形成反射绝缘膜3。
3)在发光单包42及反射绝缘膜3的与蓝宝石基板1相对的另一面上采用薄膜淀积、蒸镀或溅射等方式依次蒸镀金、镍和金三层金属层，形成P型接触电极2。
4)在发光二极管外延片9的P型接触电极2上蒸镀一层厚金，在基板1(应采用导热性好的材料)上也蒸镀一层厚金，将P型接触电极2上的厚金和基板1上厚金叠放在一起，加压加温使两层厚金融合为金接合层8，从而使外延片9和基板1接合。
5)以短波长准分子激光照射蓝宝石基板7，保证能量不被蓝宝石基板7吸收而直接作用于蓝宝石基板1与发光单包42之间的缓冲层10，缓冲层10吸收能量后分解，置入高温炉管中并导入氯化氢气体，从而将蓝宝石基板7剥离。
6)采用薄膜淀积、蒸镀或溅射等方式依次生成钛、铑、钛和金四层金属层，生成与发光单包42的N型接触层相连接的网格状N型接触电极5。
7)采用薄膜淀积、蒸镀或溅射等方式在基板(1)的外表面蒸镀生成基板强化层(6)。
8)分割使成为设计要求的单个发光二极管。
当然，本发明并不仅仅局限于前述具体实施方式
，只要属于本发明总体构思范围，都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种发光二极管，包括基板(1)、P型接触电极(2)、发光体(4)和N型接触电极(5)，其特征在于P型接触电极(2)设在基板(1)上，发光体(4)设有P型接触电极(2)上，N型接触电极(5)设在发光体(4)上。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述P型接触电极(2)和N型接触电极(5)之间的发光体(4)为一系列成矩阵排列的发光单包(42)，发光单包(42)上的N型接触电极(5)成网格状。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于相邻的发光单包(4)之间设有反射绝缘膜(3)
4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于所述的反射绝缘膜(3)伸入到P型接触电极(2)与发光单包(42)之间，对发光单包(42)的与P型接触电极(2)的接触面的周边形成包围。
5.如权利要求3或4所述的发光二极管，其特征在于所述反射绝缘膜(3)为二氧化硅层和氮化硅层交错层叠而成。
6.如权利要求1、2、3或4所述的发光二极管，其特征在于所述的P型接触电极(2)由依次排列的金、镍和金共三层金属构成。
7.如权利要求1、2、3或4所述的发光二极管，其特征在于所述的N型接触电极(5)由依次排列的钛、铑、钛和金四层金属构成。
8.如权利要求1、2、3或4所述的发光二极管，其特征在于所述基板(1)的外侧还设有基板反光层(6)。
9.一种如权利要求1、2、3或4中任意一项所述发光二极管的制造方法，其特征在于它包括以下步骤1)在P型接触电极(2)上蒸镀一层厚金，在基板(1)上也蒸镀一层厚金，将P型接触电极(2)上的厚金层和基板(1)上厚金层叠放在一起，加压并加温使外延片(9)和基板(1)通过金接合层(8)接合；2)以短波长准分子激光照射蓝宝石基板(7)，保证能量不被蓝宝石基板(7)吸收而直接作用于蓝宝石基板(7)与发光单包(42)或外延片的发光结构(41)之间的缓冲层(10)，缓冲层(10)吸收能量后分解，置入高温炉管中导入氯化氢气体，从而将蓝宝石基板(7)剥离。
10.如权利要求9所述发光二极管的制造方法，其特征在于在相邻的发光单包(42)之间轮番蒸镀二氧化硅层与氮化硅层，形成反射绝缘膜。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管的结构及其制造方法。发光二极管的基板1上为P型接触电极2，P型接触电极2上阵列设有发光单包42，相邻发光单包42之间有由二氧化硅层和氮化硅层交错层叠而成的反射绝缘膜3。发光单包42上有网格状的N型接触电极5。该二极管制造方法的特征在于在P型接触电极2和基板1分别蒸镀一层厚金，将两厚金层叠放在一起，加压加温使外延片和基板1接合；以短波长准分子激光照射蓝宝石基板7并作用于缓冲层10，置入高温炉管中并导入氯化氢气体，将蓝宝石基板7剥离。本发光二极管有效解决了蓝宝石基板导电导热性差和易出现电流集中效应的问题，使用可靠性好且寿命长。
文档编号H01L33/00GK1744333SQ20051003567
公开日2006年3月8日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者彭少鹏 申请人:东莞市福地电子材料有限公司