一种发光二极管的制作方法

本实用新型涉及一种发光二极管，更具体地涉及一种发光二极管的电极结构。

背景技术：

现有的LED结构中，电极包括焊线电极以及扩展条电极，其中为使出光效率更好，会将电极扩展条侧的出光面表面粗化。粗化常用的方法是化学湿蚀刻，由于蚀刻等向性的特征，因此在出光表面的扩展条下方也会被蚀刻。常规的电极为金属电极或透明半导体电极。金属电极由于导电性能更好，会更加广泛使用，对于金属电极，为了保证下方的出光面出光面积最大化，电极扩展条设计的比较细，微米级或亚微米级，在蚀刻过程中，腐蚀到一定深度的情况下，相应的也会出现横向蚀刻深度，若横向蚀刻过深会导致扩展条与下方的材料层接触面小，扩展条容易脱离。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，保证出光效果以及扩展条不会脱离，本实用新型提供以下一种发光二极管，包括第一半导体层、发光层、第二半导体层以及出光面，位于出光面表面的电极扩展条，出光面为粗化处理面，沿着电极扩展条下方周围出光面形成平台的宽度小于或等于0.5um，出光面粗化处理的蚀刻深度大于或等于0.7um。

更进一步地，所述的出光面为第二半导体层或第二半导体层表面的电流扩展层或窗口层。

更进一步地，所述的出光面为欧姆接触层。

更进一步地，所述的电极为金属电极，优选金、锗、铂、铜、铝、钛、镍、铬和/或它们的金属合金或金属氧化物等。

更进一步地，所述的平台宽度小于或等于发光波长。

更进一步地，平台宽度小于或等于0.4微米，更优选地所述的平台宽度小于或等于0.2微米。

更进一步地，所述的电极扩展条宽度为大于等于1微米，更优选地所述的电极大小为3-20μm。

更进一步地，所述的出光面蚀刻深度小于第二半导体层或第二半导体层表面的电流扩展层或窗口层厚度或欧姆接触层的厚度。

本申请的有益效果是：

根据本实用新型的设计，将平台的宽度设计为小于或等于0.5微米，更优选地平台宽度小于或等于0.4微米，更优选地平台宽度小于或等于0.2微米，由于紫外到红光常见各色发光二极管的发光波光为0.2-0.8微米之间。为了保证电流扩展效率，更优选的电极扩展条材料为金属材料，通过电极扩展条周围的平台大小接近发光波长或小于或等于发光波长，能够有效地保证电极扩展条下方的发光层发射出的光线尽量出光，或在平台面能够发生光的衍射出光，从而有效地提升出光面出光效率。

优选地，通过出光面表面的纵向蚀刻深度大于或等于0.7um，保证出光面粗化程度，提高出光面的出光效率；通过沿着电流扩展下方周围出光面形成平台保证电极扩展条能够稳定地固定在出光面，避免电极扩展条发生脱离的现象。基于本实用新型的设计，所述的电极宽度为大于等于1微米，能够有效地避免电极扩展条不会太细，而出现电极容易断裂，电流扩展效率低的问题。

附图说明

图1为本实用新型专利的发光二极管的结构示意图。

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。

具体实施方式

实施例1

下面实施例公开了一种具有扩展电极的红光发光二极管，如图1所示，包括基底8、镜面反射连接层7、第一接触层5、第一半导体层4、主动层3、第二半导体层2、第二接触层1、电极扩展条6，其中电极结构包括用于注入电流的接触电极以及电极扩展条6，所述接触电极引出所述的电极扩展条6，出光面为第二接触层。基板优选为硅的基板、镜面反射层为含金或银的复合材料制备的反射层，优选为金合金的反射层，在镜面反射层上优选设置一层介电层，介电层设置有电流导通孔，所述的第一接触层为磷化镓、砷化镓、ITO等，本实施例为GaAs接触层厚度为70nm，发光区域包括第一半导体层为磷化镓、铝铟镓磷、铝铟磷等，主动层为铝铟磷、铝镓磷磷、磷化镓或铝镓砷等，发光波长为550-850纳米之间，第二半导体层可为磷化镓、铝铟镓磷、铝铟磷等，本实施例的第一半导体层p-AlInP P型层厚度为0.3um，（AlzGa1-z）0.5In0.5P主动层厚度为0.2um，优选阱为（Al0.1Ga0.9）0.5In0.5P，垒为（Al0.65Ga0.35）0.5In0.5P，发射波长介于620-624nm之间。第二半导体层为n-AlInP N型层厚度为0.3um，第二接触层为磷化镓、砷化镓、ITO、铝镓铟磷等，本实施例为铝镓铟磷接触层厚度为3um。所述的电极扩展条材料为金属电极，优选地为金、铂、铜、铝、钛、镍、锗和/或它们的金属合金或金属氧化物等，宽度为大于等于1微米，本实施例优选为AuGe，本实施例优选宽度尺寸为7微米左右。

电极的具体制作方式为用光刻形成电极图案，然后用离子溅射、电子束溅射或者电镀的方法生长电极，剥离掉光刻胶上的电极材料层，并去胶形成电极，包括电极扩展条。本发明中电极图形的形成不限于该方式。然后用化学机械研磨(CMP)的手段使电极扩展条的厚度小于1um。

出光面粗化处理的方式为出光面旋涂光刻胶，然后采用部分曝光、烘烤、显影对电极扩展条周围进行光刻胶保护，接着用湿法蚀刻的方式对出光面蚀刻。本实施例蚀刻的溶液为常规溶液：醋酸、硝酸、氢氟酸和碘的混合溶液，温度25~60℃，时间20~120s。具体操作为在出光面板涂敷一层光刻胶，通过光罩板实现光刻胶部分被曝光，显影后在电极扩展条周围形成一层光刻胶，从而保护电极扩展条周围出光面不被化学蚀刻而形成平台。光刻胶的宽度可通过光罩板的透光的孔尺寸或间隙大小进行常规的控制实现。具体的蚀刻方法是将配制好的腐蚀液加热到40℃，浸没在腐蚀液中，在90s后取出。取出后立刻在25℃去离子水中清洗终止腐蚀作用。沿着扩展条下方周围形成平台的宽度A 0.4μm左右，蚀刻深度B为1μm。

在本实施例中，通过纵向蚀刻深度的设计，保证出光面粗糙度，从而提高出光率。由于平台大小较小，能够保证出光率的情况下，电极能够稳定地固定在平台表面，此外电极周围平台的大小小于或接近发光波长，部分光线会在平台周围发生衍射出光，提升出光率。同时优选所述的电极扩展条宽度为大于等于1微米，更进一步地优选所述的电极扩展条的宽度为3-20μm之间，电极扩展条不会太细，可有效避免出现电极沉积工艺难以控制，电极容易断裂的问题。

对比例

不同于实施例1的是，电极扩展条周围的平台宽度为1微米。通过蚀刻表面导入光罩保护扩展条周围，在电极周围形成的平台宽度大小会影响出光效果，过宽的平台会导致出光效率明显降低。通过测试实施例和对比例，实施例获得的发光二极管的亮度提高了3%。

以上实施例仅为直观说明本实用新型使用，并非对本实用新型的限制。具体的图形方案可以做各种变化，只要在各权利要求所限定的范围，都属于本实用新型保护的范畴。