提高发光二极管电流扩展层均匀性的结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种提高发光二极管电流扩展层均匀性的结构，尤其涉及一种半导体器件【技术领域】。该二极管外延片结构从下向上的顺序依次为蓝宝石衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层和电流扩展层，N型金属电极连接N型半导体层，P型金属电极连接电流扩展层，其特征在于所述电流扩展层至少设有一个月牙形状柱体。本实用新型通过月牙形电流扩展层结构来改善电流拥挤现象，当电流从P型金属电极流经月牙形柱体位置时，会产生电流阻挡的效果，电流从月牙形柱体周围流过，改善了电流拥挤的现象，提高了电流扩展均匀性，从而提高光功率。
【专利说明】提高发光二极管电流扩展层均匀性的结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体器件【技术领域】，尤其涉及一种提高发光二极管电流扩展层均匀性的结构。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)，它能将电能转化为光能。LED光源属于绿色光源，具有节能环保、寿命长、能耗低、安全系数高等优点，被广泛应用于照明和背光领域。
[0003]目前常规的LED芯片结构中，由于外延技术的问题，电流从金属电极注入后绝大多数电流集中在金属电极的正下方，使得电流不能有效地通过电流扩展层进入有源区复合发光。为了更好的将电流扩展开，通常大家在电极下方添加绝缘氧化物SiO2作为电流阻挡层来解决电流拥挤的现象，但是SiO2和P型层之间的粘附性不理想，容易发生掉电极的现象。因此，如何改善发光二极管元件电流扩展的均匀性，以及如何降低掉电极风险，是本发明所需要解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种月牙形电流扩展结构来改善电流拥挤的现象，提高电流扩展的均匀性，同时电流扩展层和金属电极、P型区可以很好的粘附在一起，降低了掉电级的风险。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种提高发光二极管电流扩展均匀性的结构，该二极管外延片结构从下向上的顺序依次为蓝宝石衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层和电流扩展层，N型金属电极连接N型半导体层，P型金属电极连接电流扩展层，其特征在于所述电流扩展层至少设有一个月牙形状柱体。
[0006]优选的，所述电流扩展层设有三个月牙形状柱体，其月牙内环半径为20um，外环半径为35um,月牙之间间距80um。
[0007]优选的，所述N型金属电极是金属复合电极，材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nm,所述P型金属电极是金属复合电极，材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nmo
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型通过月牙形电流扩展层结构来改善电流拥挤现象，当电流从P型金属电极流经月牙形柱体位置时，会产生电流阻挡的效果，电流从月牙形柱体周围流过，改善了电流拥挤的现象，提高了电流扩展均匀性，从而提高光功率。同时通过电子束蒸发在P型半导体层上表面形成ITO透明电流扩展层再利用光刻、电子束蒸发和金属剥离技术，在所述ITO电流扩展层和裸露的N型半导体层上蒸发金属电极，使得电流扩展层和金属电极、P型区可以很好的粘附在一起，降低了掉电级的风险。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型整体机构示意图；
[0010]图2是本实用新型整体结构俯视图；
[0011]其中，N型半导体层1，放光层2，P型半导体层3，电流扩展层4，P型金属电极5，N型金属电极6，蓝宝石衬底7。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013]如图1和图2所示，本实用新型是一种提高发光二极管电流扩展均匀性的结构，该二极管外延片结构从下向上的顺序依次为蓝宝石衬底7、N型半导体层1、发光层2、P型半导体层3和电流扩展层4，N型金属电极6连接N型半导体层4，P型金属电极5连接电流扩展层4，其特征在于所述电流扩展层4至少设有一个月牙形状柱体；所述电流扩展层4设有三个月牙形状柱体，其月牙内环半径为20um，外环半径为35um，月牙之间间距SOum ;所述N型金属电极6是金属复合电极,材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nm,所述P型金属电极5是金属复合电极,材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nm。
[0014]本实用新型可通过以下步骤制备而成，
[0015](I)在蓝宝石基板7上利用金属有机化合物化学气相沉淀(英文缩写为MOCVD)外延层的方法，其从下到上依次N型半导体层1、发光层2、P型半导体层3。
[0016](2)在该外延层上，利用光刻、腐蚀和干蚀刻技术，从P型半导体层3表面往下蚀刻出部分裸露的N型半导体层I。
[0017](3)采用电子束蒸发或磁控溅射在P型半导体层3上表面沉积ITO透明电流扩展层，其厚度250nm。
[0018](5)利用光刻、腐蚀技术将ITO透明电流扩展层腐蚀出月牙形图形结构。
[0019](6)采用光刻、电子束蒸发和金属剥离技术，在所述ITO电流扩展层和裸露的N型半导体层I上蒸发金属电极。
[0020]本实用新型通过月牙形电流扩展层结构来改善电流拥挤现象，当电流从P型金属电极流经月牙形柱体位置时，会产生电流阻挡的效果，电流从月牙形柱体周围流过，改善了电流拥挤的现象，提高了电流扩展均匀性，从而提高光功率。同时通过电子束蒸发在P型半导体层上表面形成ITO透明电流扩展层再利用光刻、电子束蒸发和金属剥离技术，在所述ITO电流扩展层和裸露的N型半导体层上蒸发金属电极，使得电流扩展层和金属电极、P型区可以很好的粘附在一起，降低了掉电级的风险。
【权利要求】
1.一种提高发光二极管电流扩展均匀性的结构，该二极管外延片结构从下向上的顺序依次为蓝宝石衬底(7)、N型半导体层(I)、发光层(2)、P型半导体层(3)和电流扩展层(4)，N型金属电极(6 )连接N型半导体层(4 )，P型金属电极(5 )连接电流扩展层(4 )，其特征在于:所述电流扩展层(4)至少设有一个月牙形状柱体。
2.根据权利要求1所述的提高发光二极管电流扩展均匀性的结构，其特征在于:所述电流扩展层(4)设有三个月牙形状柱体，其月牙内环半径为20um，外环半径为35um，月牙之间间距80um。
3.根据权利要求1所述的提高发光二极管电流扩展均匀性的结构，其特征在于:所述N型金属电极(6)是金属复合电极,材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nm,所述P型金属电极(5)是金属复合电极,材质是Cr/Pt/Au,其厚度为25nm/50nm/1500nm。
【文档编号】H01L33/14GK203674246SQ201320872056
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】李珅, 李晓波, 王义虎, 甄珍珍, 王静辉, 任继民, 孟丽丽, 苏银涛 申请人:同辉电子科技股份有限公司