专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型 有关一种可有效提高流明/瓦，且可维持高的发光效率的高亮度、高功率的发光二极管。
背景技术：
近年来，已开发出以氮化物、磷化物为材料的高亮度发光二极管，其不仅可发出红、蓝、绿光，且可用以产生各色光与白光。如氮化镓基半导体(GaN-Based semiconductor) 为一种适用于发出蓝光及紫外线光线的化合物半导体材料，近来所使用的发光二极管分为平面型与垂直型发光二极管，平面型发光二极管的ρ型与n型电极位于上部且面对相同方向，因此，此种发光二极管装置须具有相当大的尺寸，以获得足够的发光区域，而且由于P 型电极靠近η型电极，故易于受到静电放电(electrostatic discharge,ESD)的影响，反观垂直型发光二极管P型与η型电极彼此相对地形成并将磊晶层夹设于其间，故可解决平面型发光二极管的缺点。然而，现有的垂直型发光二极管，由于因半导体材料层的导电性较差，而使电流无法有效且均勻地从接点分散到整个发光层，发光二极管内部会发生部分区域电流密度过高的情况，因而影响整体亮度，甚至于导致发光层附近过早劣化，大幅地降低使用寿命，进而影响发光二极管的发光效率。因此，目前已有一种垂直型发光二极管装置a，如图1、1A所示，利用蒸镀或电镀方法，在发光二极管的磊晶结构b表面上设置一或多个互相平行的矩形金属电极c，之后再加以封装而成，其虽可达到增进电流分散效能、提升发光均勻性、但对于发光效率有提升仍是有限。
实用新型内容本实用新型的主要目的在提供一种可有效提高流明/瓦，且可维持高的发光效率的高亮度、高功率的发光二极管。为达上述的目的，本实用新型所设的发光二极管，包括一第一电极、一导电基底层、一反射层、一第一电性半导体层、一发光层、一第二电性半导体层及至少一第二电极，其中该导电基底层形成于该第一电极上，该反射层形成于该导电基底层上，该第一电性半导体层形成于该反射层上，该发光层形成于该第一电性半导体层上，该第二电性半导体层形成于该发光层上，该至少一第二电极形成于该第二电性半导体层上，又该第二电性半导体层下另设有至少一第三电极，且该第二电极与第三电极之间设有至少一连接通道，使该第二电极与第三电极得以电连接。实施时，该第二电性半导体层上的第二电极数量与第二电性半导体层下的第三电极数量相同，每一个第三电极分别对应设置于每一个第二电极的下方，且该第二电极与第三电极之间皆设有连接通道。实施时，该第二电性半导体层上的第二电极的总面积小于第二电性半导体层下的第三电极的总面积实施时，该第二电极的总面积小于第二电性半导体层面积。实施时，该第二电性半导体层下的第三电极被一绝缘层所覆盖，以与该第一电性半导体层及反射层隔离。实施时，该导电基底层的材料选自于由Cu、Al、Ni、Mo、W、Ti、Ag、Au、Co、Ta、W、Sn、
In及其合金所构成的族群中至少一者。实施时，该导电基底层的材料选自于由硅、Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs、ZnSe所构成的族群中至少一者。实施时，该发光层的材料选自于由AlInGaN、InGaN, GaN、AlGaInP, InGaP, GaAs, InGaAs、InP及AlGaAs所构成的族群中至少一者。实施时，该反射层的材料选自于由Ag、Al、Au、Rh、Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、Zn、AISi、 Ni/Ag/Ni/Au、Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au、Ti/Al、Ni/Al、Ni/Ag 及其合金所构成的族群中至少
“"者 ο实施时，该第二电极与第三电极的材料选自于由Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/ Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Ni/Au、Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au、Al/Pt/Au、 Al/Ni/Au、Al/W/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、 ITO、、Ti/Al/Cr/Pt/Au及其合金所构成的族群中至少一者。实施时，该第二电极与第三电极为相同的材料。实施时，该第一电性半导体层为P型，第二电性半导体层为N型。实施时，该导电基底层与反射层之间设有一黏合层，而该黏合层成分至少包含Au、 AuIruAuSn 其中一种。本实用新型的有益效果在于，借助上述设计，利用该第二电极与第三电极之间设有至少一连接通道，本实用新型确可达到创作的预期目的，提供一种可有效提高流明，且可维持高的发光效率的高亮度、高功率的发光二极管，具有产业利用与实用的价值。为便于对本实用新型能有更深入的了解，兹借一实施例详述于后。
图1为现有垂直型发光二极管的上视图。图IA为现有垂直型发光二极管的剖面图。图2为本实用新型发光二极管的上视图。图2A为本实用新型发光二极管的剖面图。图3为本实用新型另一实施例的上视图。图3A为本实用新型另一实施例的剖面图。主要元件符号说明a 垂直型发光二极管b 磊晶结构C:金属电极1 第一电极2:导电基底层[0033]3 :反射层4:第一电性半导体层5 发光层
6:第二电性半导体层7:第二电极。8 第三电极81 绝缘层9 连接通道10:黏合层
具体实施方式
请参阅图2、2A，为本实用新型发光二极管的一实施例，其由一第一电极1、一导电基底层2、一反射层3、一第一电性半导体层4、一发光层5、一第二电性半导体层6及至少一第二电极7所组成。该导电基底层2形成于该第一电极1上，该导电基底层2的材料选自于由Cu、Al、 ■ ^0、1、11^8^11、(0、13、1、511、111及其合金所构成的族群中至少之一，或是选自于由硅、 Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs, ZnSe所构成的族群中至少之一，该反射层3形成于该导电基底层2上，该反射层3的材料选自于由Ag、Al、Au、Rh、Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、 Zn、Al Si、Ni/Ag/Ni/Au、Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au、Ti/Al、Ni/Al、Ni/Ag 及其合金所构成的族群中至少之一，该第一电性半导体层4形成于该反射层3上，该发光层5形成于该第一电性半导体层4上，该发光层5的材料选自于由AlInGaN、InGaN, GaN、AlGalnP、InGaP, GaAs, InGaAs, InP及AlGaAs所构成的族群中至少一者，该第二电性半导体层6形成于该发光层 5上，该至少一第二电极7形成于该第二电性半导体层6上，又该第二电性半导体层6下另设有至少一第三电极8，本实施例以该第二电性半导体层6上的第二电极7数量与第二电性半导体层6下的第三电极8数量相同为例，其中每一个第三电极8分别对应设置于每一个第二电极7的下方，且该第二电极7与第三电极8之间皆设有连接通道9，使该每一个第二电极7与第三电极8得以电连接，且该第三电极8被一绝缘层81所覆盖，以与该第一电性半导体层4及反射层3隔离，已达到降低LED操作电压，进而提高流明/瓦的目的。该第二电极 7 与第三电极 8 的材料选自于由 Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/Au, Cr/Al/Pt/Au、 Cr/Al/Ni/Au, Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au, Al/Pt/Au、Al/Ni/Au、Al/ff/ Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、ITO、、Ti/Al/Cr/Pt/ Au及其合金所构成的族群中至少之一，该第二电极7与第三电极8也可为相同的材料。又该导电基底层2与反射层3之间设有一黏合层10，而该黏合层10成分至少包含Au、AuIn, AuSn其中一种。此外，如图3、3A所示，该第二电性半导体层6上的第二电极7数量也可设计为少于第二电性半导体层6下的第三电极数量8，该第二电性半导体层6上的第二电极7的总面积小于第二电性半导体层6下的第三电极8的总面积，同样可以达到上述的目的。因此，透过本实用新型的设计，由于N型半导体具有较佳的导电率，可使用较少数目的金属电极，以便减少遮光及增加亮度，因此本实用新型较佳的设计为第一电性半导体层4为P型，第二电性半导体层6为N型，借此，当该第二电性半导体层6上的第二电极7 借助连接通道9而与第二电性半导体层6内的第二电极8电连接后，等于发光面积大幅增力口，使得单位面积内的流明增加，发光效率得以有效的大幅提升，进而维持高发光效率与亮度。 以上所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术手段，根据本文的揭露或教导可衍生推导出许多的变更与修正，若依本实用新型的构想所作的等效改变，其所产生的作用仍未超出说明书及图式所涵盖的实质精神时，均应视为在本实用新型的技术范畴之内，合先陈明。依上文所揭示的内容，本实用新型确可达到创作的预期目的，提供一种可有效提高流明，且可维持高的发光效率的高亮度、高功率的发光二极管，具有产业利用与实用的价值。
权利要求1.一种发光二极管，包括 一个第一电极；一个导电基底层，形成于该第一电极上； 一个反射层，形成于该导电基底层上； 一个第一电性半导体层，形成于该反射层上； 一个发光层，形成于该第一电性半导体层上； 一个第二电性半导体层，形成于该发光层上； 至少一个第二电极，形成于该第二电性半导体层上；其特征在于 该第二电性半导体层下另设有至少一个第三电极，且该第二电极与第三电极之间设有至少一个连接通道，使该第二电极与第三电极得以电连接。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电性半导体层上的第二电极数量与第二电性半导体层下的第三电极数量相同，每一个第三电极分别对应设置于每一个第二电极的下方，且该第二电极与第三电极之间皆设有连接通道。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电性半导体层上的第二电极的总面积小于第二电性半导体层下的第三电极的总面积。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电极的总面积小于第二电性半导体层面积。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电性半导体层下的第三电极被绝缘层所覆盖，以与该第一电性半导体层及反射层隔离。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该导电基底层的材料选自于由Cu、 Al、Ni、Mo、W、Ti、Ag、Au、Co、Ta、W、Sn、In及其合金所构成的族群中之一。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该导电基底层的材料选自于由硅、 Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs 及 ZnSe 所构成的族群中之一。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该发光层的材料选自于由AlInGaN、 InGaN, GaN、AlGaInP、InGaP、GaAs、InGaAs、InP 及 AlGaAs 所构成的族群中之一。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该反射层的材料选自于由Ag、Al、Au、 Rh, Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、Zn、AlSi, Ni/Ag/Ni/Au, Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au, Ti/Al、Ni/Al、 Ni/Ag及其合金所构成的族群中之一。
10.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电极与第三电极的材料选自于由 Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Ni/Au、Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/ Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au、Al/Pt/Au、Al/Ni/Au、Al/W/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/ Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、ITO、Ti/Al/Cr/Pt/Au 及其合金所构成的族群中之一。
11.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第二电极与第三电极是为相同的材料。
12.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该第一电性半导体层为P型，第二电性半导体层为N型。
13.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该导电基底层与反射层之间设有黏I=I te ο
14.如权利要求13所述的发光二极管，其特征在于，该黏合层成分包含Au、Auln、AuSn其中一种。
专利摘要一种发光二极管，包括一第一电极、一导电基底层、一反射层、一第一电性半导体层、一发光层、一第二电性半导体层及至少一第二电极，其中该导电基底层形成于该第一电极上，该反射层形成于该导电基底层上，该第一电性半导体层形成于该反射层上，该发光层形成于该第一电性半导体层上，该第二电性半导体层形成于该发光层上，该至少一第二电极形成于该第二电性半导体层上，又第二电性半导体层下另设有至少一第三电极，且该第二电极与第三电极之间设有至少一连接通道，使该第二电极与第三电极得以电连接。
文档编号H01L33/36GK202217700SQ20112023130
公开日2012年5月9日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年1月17日
发明者杜全成 申请人:荣昱顾问有限公司