一種發(fā)光二極管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電子制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)廣泛用于顯示屏、背光和照明等領(lǐng)域，為了降低LED燈珠的成本，LED的驅(qū)動電流密度越來越大。普通的正裝芯片由于導(dǎo)熱效果差，在大電流密度下二極管器件的溫度很高，容易導(dǎo)致二極管失效。為了滿足超電流使用的趨勢，很多廠家紛紛開始研制倒裝LED。
[0003]目前，部分倒裝LED包括依次層疊的襯底、N型GaN層、多量子阱層、P型GaN層、電流阻擋層、ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫)電流擴展層、P型接觸層以及P電極，N型GaN層與P型GaN層設(shè)置在襯底的同一側(cè)，N型GaN層上還設(shè)置有N型接觸層和N電極，采用DBR(Distributed Brag Ref lector，分布布拉格反射)技術(shù)制作反射層，LED中P、N電極都是整塊電極且相對設(shè)置。
[0004]然而，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]由于P電極和N電極是相對設(shè)置的整塊電極，導(dǎo)致P電極和N電極之間的距離較遠，使得P區(qū)和N區(qū)之間的電流通道較長，在注入電流時會導(dǎo)致ITO的電流擴展效果相對較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管及其制造方法，技術(shù)方案如下:
[0007]一方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括依次層疊的襯底、N型GaN層、量子阱層、P型GaN層、ITO導(dǎo)電膜、分布布拉格反射層以及絕緣層，還包括P電極和N電極，
[0008]所述發(fā)光二極管中設(shè)置有多個穿透所述ITO導(dǎo)電膜、所述P型GaN層、所述量子阱層后延伸至所述N型GaN層的N極孔，還設(shè)置有多個電流阻擋塊，所述N極孔的孔周側(cè)覆蓋有部分所述分布布拉格反射層，所述分布布拉格反射層上設(shè)置有多個與所述N極孔同軸并穿透所述分布布拉格反射層的反射層孔，所述絕緣層上設(shè)置有多個絕緣層孔，所述電流阻擋塊夾持于所述P型GaN層和所述ITO導(dǎo)電膜之間，
[0009]所述P電極包括多個第一 P電極、第二 P電極以及第三P電極，所述第一 P電極夾持于所述ITO導(dǎo)電膜與所述分布布拉格反射層之間且與所述電流阻擋塊一一對應(yīng)，所述第二 P電極夾持于所述分布布拉格反射層與所述絕緣層之間，且所述第二 P電極的一端穿過部分所述反射層孔后與所述第一 P電極接觸，所述第三P電極設(shè)置在所述絕緣層上，且所述第三P電極的一端穿過部分所述絕緣層孔后與所述第二P電極接觸，
[0010]所述N電極包括多個第一 N電極、第二 N電極以及第三N電極，所述第一 N電極設(shè)置于所述N極孔中并與所述N型GaN層接觸，所述第二電極夾持于所述分布布拉格反射層與所述絕緣層之間，且所述第二 N電極的一端穿過部分所述反射層孔后與所述第一 N電極接觸，所述第三N電極設(shè)置在所述絕緣層上，且所述第三N電極的一端穿過部分所述絕緣層孔后與所述第二 N電極連接，所述第一 P電極與所述第一 N電極間隔排列。
[0011]進一步地，所述電流阻擋塊的直徑為1nm?lOOum，相鄰的所述電流阻擋塊之間的間距為0.5?500um。
[0012]進一步地，所述N極孔的直徑為1nm?lOOum，相鄰的所述N極孔之間的間距為0.5 ?500um。
[0013]進一步地，所述第一 P電極的直徑為1nm?lOOum，所述第一 N電極的直徑為1nm ?lOOum。
[0014]進一步地，所述第一 P電極與所述第一 N電極保持間隔均勻分布，相鄰的所述第一P電極與所述第一 N電極之間的間距為0.5?500um。
[0015]另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)光二極管的制造方法，所述方法包括:
[0016]提供一襯底，在所述襯底上依次沉積N型GaN層、量子阱層、P型GaN層形成外延層；
[0017]刻蝕所述P型GaN層的部分區(qū)域，直至露出所述N型GaN層，形成劃片道及多個N極孔；
[0018]刻蝕掉所述劃片道邊緣處的部分所述N型GaN層，直至露出所述襯底；
[0019]在所述P型GaN層上制備多個電流阻擋塊；
[0020]在所述P型GaN層和所述電流阻擋塊上制備一層ITO導(dǎo)電膜；
[0021]在所述ITO導(dǎo)電膜上制備多個第一 P電極，所述第一 P電極與所述電流阻擋塊
——對應(yīng)；
[0022]在所述N極孔中設(shè)置第一 N電極，所述第一 N電極的直徑小于所述N極孔的直徑；
[0023]在當前狀態(tài)的所述外延層上制備一層分布布拉格反射層；
[0024]在所述分布布拉格反射層上進行多孔刻蝕，露出所述第一 P電極和所述第一 N電極；
[0025]在所述分布布拉格反射層上制備第二 P電極和第二 N電極，所述第二 P電極與所述第一 P電極連接，所述第二 N電極與所述第一 N電極連接；
[0026]在當前狀態(tài)的所述外延層上制備一層絕緣層；
[0027]在所述絕緣層上刻蝕出多個小孔，分別露出所述第二 P電極和所述第二 N電極；
[0028]在所述小孔上分別制備第三P電極與第三N電極，所述第三P電極與所述第二 P電極連接，所述第三N電極與所述第二N電極連接。
[0029]進一步地，所述電流阻擋塊的直徑為1nm?lOOum，相鄰的所述電流阻擋塊之間的間距為0.5?500um。
[0030]進一步地，所述N極孔的直徑為1nm?100um，相鄰的所述N極孔之間的間距為
0.5 ?500um。
[0031]進一步地，所述第一 P電極的直徑為1nm?100um，所述第一 N電極的直徑為1nm ?lOOum。
[0032]進一步地，所述第一 P電極與所述第一 N電極保持間隔均勻分布，相鄰的所述第一P電極與所述第一 N電極之間的間距為0.5?500um。
[0033]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是:
[0034]通過在ITO導(dǎo)電膜上設(shè)置多個第一 P電極，同時在N型GaN層上設(shè)置多個第一 N電極，且第一 P電極與第一 N電極間隔排列設(shè)置，將原有的相對設(shè)置的整塊P、N電極，細分成了尺寸更小間距更近的電極對，縮短了二極管中P區(qū)和N之間的電流通道長度，增強了ITO導(dǎo)電膜的電流擴展效果，在同樣的注入電流下，電子空穴對的結(jié)合效率更高且電極的遮光面積更小，提高了芯片的內(nèi)量子效率以及有效發(fā)光面積。
【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1是本發(fā)明實施例1提供的一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0037]圖2是本發(fā)明實施例1提供的一種發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖3是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制造方法流程圖；
[0039]圖4是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備初步外延層后的結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖5是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備劃片道后的結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖6是圖5的A2線剖視圖；
[0042]圖7是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的去除部分劃片道后的結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖8是圖7的A3線剖視圖；
[0044]圖9是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備電流阻擋層后的結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖10是圖9的B4線剖視圖；
[0046]圖11是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備ITO導(dǎo)電膜后的結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖12是圖11的A5線剖視圖；
[0048]圖13是圖11的B5線剖視圖；
[0049]圖14是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備第一 P電極和第一 N電極后的結(jié)構(gòu)圖；
[0050]圖15是圖14的A6線剖視圖；
[0051]圖16是圖14的B6線剖視圖；
[0052]圖17是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備分布布拉格反射層后的結(jié)構(gòu)圖；
[0053]圖18是圖17的A7線剖視圖；
[0054]圖19是圖17的B7線剖視圖；
[0055]圖20是本發(fā)明實施例2提供的一種發(fā)光二極管的制備第二 P電極和第二 N電極后的結(jié)構(gòu)圖；
[0056]圖21是圖20的A8線剖視圖；