一种红外发光二极管和发光装置的制作方法

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及红外发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，简称led)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。红外发光二极管，由于其特定的波段，以及低功耗和高可靠性，被广泛应用于安全监控、穿戴式装置、空间通信、遥控、医疗器具、传感器用光源及夜间照明等领域。

2、欲提升发光效率可通过以下几个方式，其包括改善外延生长的品质，通过增加电子和空穴结合的几率，提升内部量子效率（iqe）。另一方面，发光二极管产生的光线若无法有效被取出，部分光线因全反射因素而局限在发光二极管内部来回反射或折射，最终被电极或发光层吸收，使亮度无法提升，因此使用表面粗化或者改变结构的几何形状等，提升外量子效率（eqe），从而提升发光二极管的发光亮度和发光效率。

3、由于alxga1-xinas易通过湿法蚀刻进行粗化，现有红外发光二极管的窗口层材料一般为alxga1-xinas，通过湿法蚀刻得到粗糙的出光面，从而提升红外发光二极管的出光效率。由于电极与窗口层材料的粘附性差导致红外发光二极管出现电极脱落、电流扩展不佳等情况，从而导致出现打线掉电极、亮度不高的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述的问题，本发明提出一种红外发光二极管，所述红外发光二极管包括：半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面方向包含依次堆叠的第一类型半导体层，有源层和第二类型半导体层；所述第一类型半导体层自第一表面至第二表面方向包含第一欧姆接触层，第一窗口层和第一覆盖层；第一电极，位于所述第一类型半导体层之上，包含主电极以及复数个延伸电极，所述延伸电极由所述主电极向外延伸；以及一粘附层，位于所述第一窗口层以及所述第一电极的主电电极之间。

2、在一些可选的实施例中，所述粘附层的材料不含al元素。

3、在一些可选的实施例中，所述粘附层的材料为ingaas、gaas、inp或者gainp。

4、在一些可选的实施例中，所述粘附层的厚度为0.3~0.7μm。

5、在一些可选的实施例中，所述粘附层的掺杂浓度为1~9e17/cm3。

6、在一些可选的实施例中，在所述延伸电极的水平投影位置，所述粘附层位于所述第一欧姆接触层和第一窗口层之间。

7、在一些可选的实施例中，所述第一窗口层的材料为alxga1-xinas，0＜x≤0.25。

8、在一些可选的实施例中，所述第一窗口层包含被第一电极覆盖的一部分，所述被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的厚度为6μm~8μm。

9、在一些可选的实施例中，所述第一窗口层包含未被第一电极覆盖的部分，所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的厚度为0.5μm~1.5μm。

10、在一些可选的实施例中，所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的表面被暴露并且被图形化或者粗化，以提供出光表面。

11、在一些可选的实施例中，所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的表面被暴露并且被图形化或者粗化形成的平整度为1μm以内。

12、在一些可选的实施例中，所述第一欧姆接触层为inp，所述第一欧姆接触层的掺杂浓度为4e18/cm3以上。

13、在一些可选的实施例中，所述第一欧姆接触层的厚度为0.05~0.1μm。

14、在一些可选的实施例中，所述红外发光二极管通过键合层键合在基板上。

15、在一些可选的实施例中，所述半导体外延叠层和基板之间含有反射层。

16、在一些可选的实施例中，所述红外发光二极管辐射950~2000nm的红外光。

17、本发明提出一种红外发光二极管封装，所述红外发光二极管封装所述包含前述中任一项的红外发光二极管。

18、本发明提出一种红光发光装置，所述红光发光装置包含前述任一项的红外发光二极管。

19、本发明提出一种红外发光二极管，至少具有以下有益效果：

20、本发明通过所述粘附层的设置，提升第一电极与半导体外延叠层之间的粘附性，提升电极的打线能力，从而提升红外发光二极管的可靠性。

21、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。

22、虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

技术特征：

1.红外发光二极管，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述粘附层的材料不含al元素。

3.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述粘附层的材料为ingaas、gaas、inp或者gainp。

4.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述粘附层的厚度为0.3~0.7μm。

5.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述粘附层的掺杂浓度为1~9e17/cm3。

6.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：在所述延伸电极的水平投影位置，所述粘附层位于所述第一欧姆接触层和第一窗口层之间。

7.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述第一窗口层的材料为alxga1-xinas，0＜x≤0.25。

8.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述第一窗口层包含被第一电极覆盖的一部分，所述被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的厚度为6μm~8μm。

9.根据权利要求8所述的红外发光二极管，其特征在于：所述第一窗口层包含未被第一电极覆盖的部分，所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的厚度为0.5μm~1.5μm。

10.根据权利要求9所述的红外发光二极管，其特征在于：所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的表面被暴露并且被图形化或者粗化，以提供出光表面。

11.根据权利要求10所述的红外发光二极管，其特征在于：所述未被第一电极覆盖的第一窗口层的第一部分的表面被暴露并且被图形化或者粗化形成的平整度为1μm以内。

12.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述第一欧姆接触层为inp，所述第一欧姆接触层的掺杂浓度为4e18/cm3以上。

13.根据权利要求12所述的红外发光二极管，其特征在于：所述第一欧姆接触层的厚度为0.05~0.1μm。

14.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述红外发光二极管通过键合层键合在基板上。

15.根据权利要求16所述的红外发光二极管，其特征在于：所述半导体外延叠层和基板之间含有反射层。

16.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于：所述红外发光二极管辐射950~2000nm的红外光。

17.红外发光二极管封装，其特征在于：包含前述权利要求1至16中所述的任一项的红外发光二极管。

18.红外发光装置，其特征在于：包含前述权利要求1至16中所述的任一项的红外发光二极管。

技术总结
本发明公开一种红外发光二极管和发光装置，所述红外发光二极管包括半导体外延叠层，具有相对的第一表面和第二表面，自第一表面至第二表面包含依次堆叠的第一类型半导体层，有源层和第二类型半导体层；所述第一类型半导体层自第一表面至第二表面方向包含第一欧姆接触层，第一窗口层和第一覆盖层；第一电极，位于所述第一类型半导体之上，包含主电极以及复数个延伸电极，所述延伸电极由所述主电极向外延伸；以及一粘附层，位于所述第一窗口层以及所述第一电极的主电极之间。本发明通过所述粘附层的设置，提升所述第一电极与半导体外延叠层之间的粘附性，提升电极的打线能力，从而提升红外发光二极管的可靠性。

技术研发人员：白景奇,冯彦斌,王进,郭桓卲,蔡坤煌,吴超瑜,王笃祥,彭钰仁
受保护的技术使用者：天津三安光电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4