一种半导体发光元件的制作方法

本实用新型涉及一种半导体发光元件，更具体地是一种防止掉电极的半导体发光元件。

背景技术：

LED芯片因其亮度高、电压低、能耗低、寿命长等优点广泛的应用在照明用日光灯、球泡灯、户内户外大小间距显示屏、电视背光、手机背光、家电空调显示灯、车用指示灯等各个领域。尤其是在户内户外大小间距显示屏的应用领域，LED芯片所面临的使用条件、环境等各种各样，对LED芯片的可靠性及电极的可靠性是极大的考验。

但目前LED表面在水汽或更恶劣的卤素元素环境下，显示屏上芯片通电点亮（正向电流）及关闭（负向电压）的状态下，金属元素被电解成离子状态，在正向电流及负向电压的电场作用下发生迁移的现象，导致掉电极及死灯的问题，影响显示屏的使用和寿命。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种半导体发光元件，至少包含N型层、多量子阱发光层、P型层、位于P型层上的透明导电层和P电极，以及位于N型层上的N电极，其特征在于：于P电极周围设置一环形金属隔离层，当注入正向电流或施加反向电压截止时，P电极与所述环形金属隔离层之间形成自建内电场，P电极与N电极之间的电场减小。

优选的，所述环形金属隔离层为形成于所述透明导电层上的凸起结构。

优选的，所述金属隔离层与所述P电极的组成结构相同。

优选的，所述环形金属隔离层的高度大于等于与所述P电极的高度。

优选的，所述环形金属隔离层的与P电极之间的间距为：5μm~10μm 。

优选的，所述环形金属隔离层的宽度为：1μm~10μm。

优选的，所述环形金属隔离层包括：铝金属层、钛金属层、铂金属层和金金属层。

优选的，P电极与所述透明导电层之间设置有电流阻挡层。

优选的，该发光元件还包括覆盖于其上表面的保护层，该保护层包括位于P电极上的第一窗口和位于N电极上的第二窗口。

优选的，于N电极和周围设置一环形金属隔离层，当注入正向电流或施加反向电压截止时，所述N电极与所述环形金属隔离层之间形成自建内电场，使得P电极与N电极之间的电场减小。

优选的，该发光元件为氮化物半导体元件或者砷化物半导体元件或者磷化物半导体元件。

本实用新型通过在P电极的周围设置环形金属隔离层，并设定环状金属隔离层的结构组成材料与电极的结构组成材料相同，当注入正向电流或施加反向电压截止时，环状金属隔离层与P电极之间会产生自建的内电场，从而减小P电极与N电极之间的电场，进而降低电极底层金属迁移的几率，从而降低因掉电极导致的死灯问题。

附图说明：

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1 为本实用新型实施例1之半导体发光元件主视图。

图2 为本实用新型实施例1之半导体发光元件俯视图。

图3 为本实用新型实施例2之半导体发光元件主视图。

图4 为本实用新型实施例2之半导体发光元件俯视图。

图5为本实用新型实施例3之半导体发光元件主视图。

图6为本实用新型实施例4之半导体发光元件主视图。

图中标示：100：N型层；200：多量子阱发光层；300：P型层；400：透明导电层；500：P电极；510电流阻挡层；600：环形金属隔离层；700：N电极；800：保护层；810：第一窗口；820：第二窗口。

具体实施方式

下面实施例公开了一种防止掉电极的半导体发光元件，该半导体发光元件至少包含N型层100、多量子阱发光层200、P型层300、位于P型层300上的透明导电层400和P电极500和位于N型层100上的N电极700，于P电极500周围设置一环形金属隔离层600，当注入正向电流或施加反向电压截止时，P电极500与所述环形金属隔离层600之间形成自建内电场，P电极500与N电极700之间的电场减小，防止P电极500金属迁移。在一些实施例中，N电极700的周围也设置有环形金属隔离层600，用以防止N电极700的金属迁移。

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施例作详细说明。

实施例1

参看附图1~2，一种半导体发光元件，至少包含N型层100、多量子阱发光层200、P型层300、位于P型层300上的透明导电层400和P电极500，以及位于N型层100上的N电极700。N型层100、多量子阱发光层200和P型层300组成半导体发光元件的发光结构。当注入电流时，N型层100提供的电子与P型层300提供的空穴在多量子阱发光层200复合辐射发出一定波长的光，光的颜色与该半导体的材料有关，根据半导体元件的材料、组份的不同发光元件可以发出红光、蓝光、绿光、黄光、青光以及上述的混合光。因此，该半导体发光元件为氮化物半导体元件或者砷化物半导体元件或者磷化物半导体元件。

更进一步地，P电极500周围设置一环形金属隔离层600，进而在透明导电层400上的形成凸起结构，当注入正向电流或施加反向电压截止时，电流通过透明导电层400流经环形金属隔离层600，使得P电极500与环形金属隔离层600之间形成自建内电场，从而减小P电极500与N电极700之间的电场。相对于现有结构中P电极500与N电极700之间的电场强度，本实用新型中P电极500与环形金属隔离层600的之间的电场强度要小很多，因而P电极500的金属迁移现象减少，改善因金属迁移造成的掉电极现象。从而解决了因掉电极导致的死灯问题。

P电极500、N电极700的组成结构包括铝金属层、钛金属层、铂金属层和金金属层，本实用新型中，P电极500、N电极700与环形金属隔离层600是同时蒸镀形成，因此两者的组成结构、高度均相同，当然环形金属电极的高度也可以高于P电极的高度，以便有效减小P电极500与N电极700在注入正向电流或施加反向电压截止时形成的电场强度，进而减少P电极500、N电极700中金属材料的迁移现象。

其中，环形金属隔离层600的宽度为1μm~10μm，由于环形金属隔离层600的材质与电极相同，对光具有一定的反射及吸收作用，影响光的射出。因此，环形金属隔离层600的宽度不宜太宽。同时，环形金属隔离层600与P电极500之间的间距为：5μm~10μm ，目的是能形成一定的自建内电场。

同时，为了保证电流能在P性层上均匀分布，且流经环形金属隔离层600，P电极500与透明导电层400之间设置有一电流阻挡层510，该电流阻挡层510为具有绝缘性的二氧化硅、氮化硅或者碳化硅。

实施例2

参看附图3，本实施例与实施例1的区别在于：为了进一步保护电极结构，减少掉电极机率，本实施例提供的半导体发光元件还包括覆盖于其上表面的保护层800，该保护层800包括位于P电极500上的第一窗口810和位于N电极700上的第二窗口820，该保护层800为具有绝缘性的二氧化硅层或者氮化硅层或者碳化硅层。电流分别通过第一窗口810的P电极500与第二窗口820的N电极700在半导体元件内流通。

实施例3

参看附图4~5，本实施例与实施例1的区别在于：N电极700的周围也设置一环形金属隔离层600，在N型层100上形成凸起结构，当注入正向电流或施加反向电压截止时，N电极700与所述环形金属隔离层600之间形成自建内电场，使得P电极500与N电极700之间的电场减小。 进一步减小P电极500与N电极700之间的电场强度，减少因电极金属迁移而导致的掉电极、死灯问题。

N电极700周围的环形金属隔离层600的宽度为1μm~10μm，由于环形金属隔离层600的材质与电极相同，对光具有一定的反射及吸收作用，影响光的射出。因此，环形金属隔离层600的宽度不宜太宽。同时，环形金属隔离层600与P电极500之间的间距为：5μm~10μm，目的是能形成一定的自建内电场。

实施例4

参看附图6，本实施例与实施例3的区别在于：为了进一步保护电极结构，减少掉电极机率，本实施例提供的半导体发光元件还包括覆盖于其上表面的保护层800，该保护层800包括位于P电极500上的第一窗口810和位于N电极700上的第二窗口820，P电极500周围的环形金属隔离层600与N电极700周围的金属隔离层表面均覆盖有保护层800，该保护层800为具有绝缘性的二氧化硅层或者氮化硅层或者碳化硅层。电流分别通过第一窗口810的P电极500与第二窗口820的N电极700在半导体元件内流通。

本实用新型通过在P电极500的周围设置环形金属隔离层600，并设定环状金属隔离层的结构组成材料与电极的结构组成材料相同，当注入正向电流或施加反向电压截止时，环状金属隔离层与P电极500之间会产生自建的内电场，从而减小P电极500与N电极700之间的电场，进而降低电极底层金属迁移的机率，从而降低因掉电极导致的死灯问题。同时，为了进一步防止掉电极问题，在半导体发光层的上表面设置一保护层800，保护层800覆盖环形金属隔离层600表面以及P电极500、N电极700部分上表面，以起到固定P电极500、N电极700和环形金属隔离层600的目的。

应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。