一種具有電流阻擋層的led外延片及其制造方法
【專利摘要】一種具有電流阻擋層的LED外延片，其包括：襯底；在所述襯底上外延生長(zhǎng)在所述襯底上的GaN外延層，利用干法刻蝕蝕刻出的第一電極放置區(qū)域，所述放置區(qū)域呈階梯狀；形成在所述GaN外延層的未被刻蝕區(qū)域上的電流阻擋層；所述電流阻擋層中均勻間隔有同心的ITO導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)的頂面與所述電流阻擋層的頂面齊平；沉積在所述電流阻擋層上的ITO電流拓展層。本發(fā)明利用同心導(dǎo)電環(huán)進(jìn)行電流傳輸，防止電流在電極的中部的過(guò)度集中。
【專利說(shuō)明】
一種具有電流阻擋層的LED外延片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光領(lǐng)域，具體涉及一種具有電流阻擋層的LED外延片及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前所使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件主要為L(zhǎng)ED(發(fā)光二極管)，LED外延片一般是直接在電流拓展層的上面直接生長(zhǎng)電極，這時(shí)，由于電極的位置局限，電流將大部分集中于電極的下方，導(dǎo)致電極下方周圍位置沒(méi)有電流，這種電流的過(guò)度集中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，最終導(dǎo)致LED的失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于解決上述封裝中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，具體包括如下步驟:
(1)提供一襯底，在所述襯底上生長(zhǎng)GaN外延層，然后利用干法刻蝕蝕刻出第一電極放置區(qū)域，所述放置區(qū)域呈階梯狀；
(2)在所述GaN外延層的未刻蝕區(qū)域形成一光刻膠層；
(3)刻蝕所述光刻膠層，形成一系列的同心圓環(huán)，在同心圓環(huán)內(nèi)填充ITO以形成導(dǎo)電環(huán)；
(4)去除所述光刻膠層;在所述導(dǎo)電環(huán)的周圍沉積Si02和Ti02的疊層以形成電流阻擋層，拋光頂面使得所述導(dǎo)電環(huán)的頂面與所述電流阻擋層的頂面齊平；
(5)在所述電流阻擋層上沉積一層ITO電流拓展層;減薄所述襯底，并在背面形成一層布拉格反射膜，以增強(qiáng)反射;到此完成LED外延片的制作。
[0004]其中，所述導(dǎo)電環(huán)的中心與所述GaN外延層的未刻蝕區(qū)域的中心重合，并且相鄰的兩個(gè)所述導(dǎo)電環(huán)的間隔相等，但所述導(dǎo)電環(huán)的寬度由內(nèi)而外逐漸增大，呈等差為3μπι的等差數(shù)列排列，其中最內(nèi)圈的導(dǎo)電環(huán)的寬度為Iwn;。
[0005]其中，交替生長(zhǎng)厚度為λ/4η1的Si02和厚度為λ/4η2的Ti02，生長(zhǎng)周期為2-10個(gè)，其中nl為Si02的折射率，n2為T(mén)i02的折射率，λ為該外延片的發(fā)光波長(zhǎng)。
[0006]其中，所述襯底為藍(lán)寶石襯底。
[0007]其中，在所述襯底上生長(zhǎng)GaN外延層具體包括:在襯底上依次生長(zhǎng)摻硅的N型GaN層，多量子阱發(fā)光層，摻鎂的P型GaN層。
[0008]本發(fā)明還提供了一種具有電流阻擋層的LED外延片，其包括:
襯底；
在所述襯底上外延生長(zhǎng)在所述襯底上的GaN外延層，利用干法刻蝕蝕刻出的第一電極放置區(qū)域，所述放置區(qū)域呈階梯狀；
形成在所述GaN外延層的未被刻蝕區(qū)域上的電流阻擋層；
所述電流阻擋層中均勻間隔有同心的ITO導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)的頂面與所述電流阻擋層的頂面齊平； 沉積在所述電流阻擋層上的ITO電流拓展層。
[0009]其中，所述導(dǎo)電環(huán)的寬度由內(nèi)而外逐漸增大，呈等差為3μπι的等差數(shù)列排列，其中最內(nèi)圈的導(dǎo)電環(huán)的寬度為Ιμπι。
[0010]其中，還包括在襯底背面形成的布拉格反射膜。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)本發(fā)明利用同心導(dǎo)電環(huán)進(jìn)行電流傳輸，防止電流在電極的中部的過(guò)度集中；
(2)利用交替生長(zhǎng)厚度為λ/4η1的Si02和厚度為λ/4η2的Ti02加強(qiáng)反射。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1-7為本發(fā)明的具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法流程圖；
圖8為外延片設(shè)置電極后的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參見(jiàn)圖1-8，本發(fā)明首先提供了一種具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，具體包括如下步驟:
參見(jiàn)圖1，提供一襯底1，所述襯底I為藍(lán)寶石襯底；
參見(jiàn)圖2，在所述襯底I上生長(zhǎng)GaN外延層2:在襯底I上依次生長(zhǎng)摻硅的N型GaN層，多量子阱發(fā)光層，摻鎂的P型GaN層;然后利用干法刻蝕蝕刻出第一電極放置區(qū)域3，所述放置區(qū)域呈階梯狀；
參見(jiàn)圖3，在所述GaN外延層2的未刻蝕區(qū)域形成一光刻膠層4;
參見(jiàn)圖4，刻蝕所述光刻膠層4，形成一系列的同心圓環(huán);在同心圓環(huán)內(nèi)填充ITO以形成導(dǎo)電環(huán)5，所述導(dǎo)電環(huán)5的中心與所述GaN外延層的未刻蝕區(qū)域的中心重合，并且相鄰的兩個(gè)所述導(dǎo)電環(huán)5的間隔相等，但所述導(dǎo)電環(huán)5的寬度由內(nèi)而外逐漸增大，呈等差為3μπι的等差數(shù)列排列，其中最內(nèi)圈的導(dǎo)電環(huán)的寬度為Iwn;
參見(jiàn)圖5，去除所述光刻膠層4;
參見(jiàn)圖6a，在所述導(dǎo)電環(huán)5的周圍沉積S12和T12以形成電流阻擋層6，，交替生長(zhǎng)厚度為λ/4η1的S12和厚度為λ/4η2的T12,生長(zhǎng)周期為2-10個(gè)，其中nl為Si02的折射率，n2為T(mén)i02的折射率，λ為該外延片的發(fā)光波長(zhǎng);拋光頂面使得所述導(dǎo)電環(huán)5的頂面與所述電流阻擋層6的頂面齊平；圖6b示出了圖6a的俯視圖；
參見(jiàn)圖7，在所述電流阻擋層6上沉積一層ITO電流拓展層7;減薄所述襯底I，并在背面形成一層布拉格反射膜8，以增強(qiáng)反射;到此完成LED外延片的制作
參見(jiàn)圖8，在將上述外延片制作成LED芯片時(shí)，只需在所述GaN外延層2的未刻蝕區(qū)域和亥Ij蝕區(qū)域分別形成電極9、10即可，其中電極10的中心與所述GaN外延層2的未刻蝕區(qū)域的中心重疊。
[0014]最后應(yīng)說(shuō)明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，具體包括如下步驟: (1)提供一襯底，在所述襯底上生長(zhǎng)GaN外延層，然后利用干法刻蝕蝕刻出第一電極放置區(qū)域，所述放置區(qū)域呈階梯狀； (2)在所述GaN外延層的未刻蝕區(qū)域形成一光刻膠層； (3)亥_所述光刻膠層，形成一系列的同心圓環(huán)，在同心圓環(huán)內(nèi)填充ITO以形成導(dǎo)電環(huán)； (4)去除所述光刻膠層;在所述導(dǎo)電環(huán)的周圍沉積Si02和Ti02的疊層以形成電流阻擋層，拋光頂面使得所述導(dǎo)電環(huán)的頂面與所述電流阻擋層的頂面齊平； (5)在所述電流阻擋層上沉積一層ITO電流拓展層;減薄所述襯底，并在背面形成一層布拉格反射膜，以增強(qiáng)反射;到此完成LED外延片的制作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，其特征在于:，所述導(dǎo)電環(huán)的中心與所述GaN外延層的未刻蝕區(qū)域的中心重合，并且相鄰的兩個(gè)所述導(dǎo)電環(huán)的間隔相等，但所述導(dǎo)電環(huán)的寬度由內(nèi)而外逐漸增大，呈等差為3wii的等差數(shù)列排列，其中最內(nèi)圈的導(dǎo)電環(huán)的寬度為Ιμπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，其特征在于:交替生長(zhǎng)厚度為V4nl的Si02和厚度為λ/4η2的Ti02，生長(zhǎng)周期為2-10個(gè)，其中nl為Si02的折射率，n2為T(mén)i02的折射率，λ為該外延片的發(fā)光波長(zhǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，其特征在于:所述襯底為藍(lán)寶石襯底。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流阻擋層的LED外延片的制造方法，其特征在于:在所述襯底上生長(zhǎng)GaN外延層具體包括:在襯底上依次生長(zhǎng)摻硅的N型GaN層，多量子阱發(fā)光層，摻鎂的P型GaN層。6.一種具有電流阻擋層的LED外延片，其包括: 襯底； 在所述襯底上外延生長(zhǎng)在所述襯底上的GaN外延層，利用干法刻蝕蝕刻出的第一電極放置區(qū)域，所述放置區(qū)域呈階梯狀； 形成在所述GaN外延層的未被刻蝕區(qū)域上的電流阻擋層； 所述電流阻擋層中均勻間隔有同心的ITO導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)的頂面與所述電流阻擋層的頂面齊平； 沉積在所述電流阻擋層上的ITO電流拓展層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有電流阻擋層的LED外延片，其特征在于:所述導(dǎo)電環(huán)的寬度由內(nèi)而外逐漸增大，呈等差為3μπι的等差數(shù)列排列，其中最內(nèi)圈的導(dǎo)電環(huán)的寬度為Ιμπι。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有電流阻擋層的LED外延片，其特征在于:還包括在襯底背面形成的布拉格反射膜。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK106025014SQ201610606427
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日
【發(fā)明人】王漢清
【申請(qǐng)人】王漢清