本发明涉及半导体发光器件，具体为一种具有扩展电极的发光二极管及其制作方法。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED) 是一种半导体发光器件，利用半导体P-N 结电致发光原理制成。LED以其亮度高、低功耗、寿命长、功率小等优点，成为新一代光源首选。
目前大部分的发光二极管的电极均采用二维结构之设计，具体为紧黏附于电流传导层(TCL)/p、n型半导体层表面。在大尺寸的发光二极管中，为了让电流有较远的传导距离，电极部分增加条状(或者环状、网状等)延伸的扩展图案(finger)设计，其同样紧黏附于TCL/p、n型半导体层表面。但是由于电极结构的金属材质为不透光，会阻挡和/或吸光一定程度的光线，导致发光二极管的发光效率降低。图1为电极具有扩展结构的发光二极管示意图。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种具有扩展电极的发光二极管及其制作方法，该扩展电极与位于其下方连接层的表面不完全接触，增加扩展电极与发光层的距离，可有效降低光被扩展电极的吸收。
本发明解决上述问题的技术方案为：发光二极管，包括第一连接层、发光层、第二连接层，以及分别形成于所述第一连接层与第二连接层之上的第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极包括电极主体和至少一个向外延伸的金属扩展部，所述金属扩展部与第一连接层的表面不完全接触，增加所述第一金属扩展部与所述发光层的距离。
优选的，所述第一连接层包括第一半导体和电流传导层，所述第二连接层包括第二半导体层。在一些实施例中，也可以第一连接层即为第一半导体层。
优选的，所述金属扩展部与所述第一连接层之间具有空隙。
优选的，所述金属扩展部邻近第一连接层的一侧部分悬空。
优选的，所述金属扩展部为金属线，具有两个接触点，第一接触点位于所述电极主体，第二接触点位于所述第一连接层的表面上，中间悬空。
本发明同时提供了一种发光二极管的制作方法，包括形成第一连接层、发光层和第第二连接，并分别在第一连接层和第二连接层的表面上制作第一金属电极和第二金属电极，其中所述形成的第一金属电极包括电极主体和至少一个向外延伸的金属扩展部，所述金属扩展部与第一连接层的表面不完全接触，增加所述第一金属扩展部与所述发光层的距离。
优选的，所述第一金属电极通过下面方法获得：首先在第一连接层的表面上制作所述电极主体，接着采用打线的方式制作所述金属扩展部。
优选的，分别以所述电极主体和第一连接层的表面为接触点，将金属线连接所述接触点，形成金属扩展部。
优选的，所述第一金属电极通过下面方法获得：首先在第一连接层的表面上形成掩膜图案，接着采用蒸镀的方式形成金属扩展部，移除所述掩膜图案。
优选的，所述第一金属电极通过下面方法获得：首先在第一连接层的表面上形成掩膜图案，接着采用蒸镀和电镀的方式形成所述第一金属电极，移除所述掩膜图案。
本发明至少具备以下有益效果：
（1）第一电极的部分金属扩展部与发光层的距离增加，可降低金属电极的吸光，提升发光二极管元件效率；
（2）金属相较其他材料(氧化物、氮化物)具有较佳的散热能力，因此元件表面的金属对于元件表面的散热能力有很大的影响，本发明藉由三维结构的扩展电极可增加表面金属的表面积，进而增加元件的散热面积，使元件所产生的热能可更快被导出，降低元件的效率及可靠度的损耗。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1为现有具有扩展电极的发光二极管示意图。
图2为本发明实施例1的发光二极管示意图。
图3~图7为本发明实施例1的发光二极管制作过程示意图。
图8~图12为本发明实施例2的发光二极管制作过程示意图。
图13为本发明实施例3的发光二极管示意图。
图14~图16为本发明实施例3的发光二极管制作过程示意图。
图中各标号表示如下：
110，210，310，410：衬底；
120，220，320，420：n型半导体层；
130，230，330，430：发光层；
140，240，340，440：p型半导体层；
150，250，350，450：电流传导层；
160，260，360，460：n电极；
170：p电极；
271，371，471：p电极的主体；
272，372，472：p电极的金属扩展部。
具体实施方式
下面各实施例公开了一种具有三维金属扩展电极的发光二极管芯片，该金属扩展电极可呈悬空状，从而增加了与发光层的距离，可有效降低光被扩展电极的吸收。本发明发光二极管中第一半导体层可为 n 型半导体层或p 型半导体层，以下实施例均以p型半导体层为第一半导体层，但本发明并不以此为限。同样的，本发明之发光二极管可为水平结构或垂直结构，以下实施例均为平水结构，当发光二极管为垂直结构时，位于发光层下方的电极可设置于衬底的背面。
实施例1
该实施例提供了一种扩展电极部分悬空的发光二极管芯片结构及其制作方法。请参看图1，一种发光二极管芯片，包括衬底210、n型半导体层220、发光层230、p型半导体层240、电流传导层250、n电极260和p电极270。
其中，衬底210选取包括但不限于蓝宝石、氮化铝、氮化镓、硅、碳化硅，其表面结构可为平面结构或图案化图结构。n型半导体层220、发光层230和p型半导体层依次堆叠于衬底210上，此部分结构采用现在已知结构即可，可在各层之间设置各种已知插入层，如在衬底与n型半导体层之间设置缓冲层、在n型半导体层与发光层之间设置超晶格应力缓冲层、在发光层与p型半导体层之间设置电子阻挡层等，在材料方面可选用氮化物为基础的材料或者磷化铝铟镓为基础的材料。作为一个较佳实施例，可在p型半导体层的表面上设置电流传导层250，材料可选用透明导电金属氮化物。n电极260位于n型半导体层的表面上，p电极270位于电流传导层250的表面上，均选用金属材料。
具体的，p电极270由主体271和金属扩展部272构成，其中主体271为电极焊盘，用于后续封装打线之用，金属扩展部272为主体271向外延伸部，用于扩展电流，可为条状、环状、网状延伸等金属图案。其中，金属扩展部272的下表面不完全紧黏附于电流传导层250的表面，与电流传导层250之间形成空隙273，形成三维结构的扩展电极，部分悬空，如此一方面增加了金属扩展部272与发光层230的距离，降低了该金属扩展部的吸光，另一方面藉由三维结构增加表面金属的表面积，进而增加元件的散热面积，使元件所产生的热能可更快被导出，降低元件的效率及可靠度的损耗。
下面结合图3~7对上述发光二极管的制作方法进行简单说明。
首先，在衬底210形成n型半导体层220、发光层230、p型半导体层240及电流传导层250，并定义n电极的台面，如图3所示；
接着，分别在n型半导体层220、p型半导体层240的表面上制作n电极260和p电极的主体271，如图4所示；
接着，在图4所示的结构之表面上制作掩膜图案280，预留金属扩展部272与电流传导层250接触点的位置280a，如图5所示；
接着，在图5所示的结构之表面上蒸镀金属材料层290，如图6所示；
最后，去除掩膜图案280，从而具有悬空式金属扩展电极的发光二极管芯片，如图7所示。
实施例2
该实施例提供了另一种用于制作上述发光二极管芯片的方法，结合黄光显影、蒸镀和电镀三种工艺，首先定义出n电极的位置、p电极的主体之位置和金属扩展部与电流传导层的接触点的位置，其中扩展部，接着利用蒸镀法在前述三个位置制作出电镀法所需之种子层，再利用电镀法将电极结构做出，下面结合图8~12进行简单说明。
首先，在衬底310形成n型半导体层320、发光层330、p型半导体层340及电流传导层350，并定义n电极的台面，如图8所示；
接着，在前述结构的表面上制作掩膜图案380，预留n电极的位置360a、p电极的位置371a、金属扩展部372与电流传导层350接触点372a，如图9所示；
接着，采用蒸镀的方式在360a、371a和372a形成种子层390，如图10所示；
接着，采用电镀的方式形成n电极360、p电极的主体371和金属扩展部372，如图11所示；
最后，去除掩膜图案380，如图12所示。
实施例3
本实施例提供了另一种扩展电极部分悬空的发光二极管芯片及其制作方法。区别于实施例1，本实施例之发光二极管的p电极的金属扩展部472采用金属线，具有两个端点，第一端点位于电极主体471，第二端点位于电流传导层450的表面上，中间悬空，如图13所示。在本实施例中，金属线的线宽为1~20微米。
下面结合图14~16对上述发光二极管的制作方法进行简单说明。
首先，在衬底410形成n型半导体层420、发光层430、p型半导体层440及电流传导层450，并定义n电极的台面，如图14所示；
接着，分别在n型半导体层420、p型半导体层440的表面上制作n电极460和p电极的主体471，如图15所示；
最后，采用打线的方式形成p电极的金属扩展部472，打线的第一接点为电流传导层的表面，第二接点为p电极的主体部分，中间悬空，依次靠接触点的分力来分散金属线的重力，如图16所示。
在本实施例中，通过打线的方式形成悬空式的扩展电极，无需黄光显影等工艺，极大的简化了制备工艺。
尽管已经描述本发明的示例性实施例，但是理解的是，本发明不应限于这些示例性实施例而是本领域的技术人员能够在如下文的权利要求所要求的本发明的精神和范围内进行各种变化和修改。