專利名稱：一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，特別涉及一種具有電流阻擋層的 發(fā)光^fe管。
背景技術(shù)：
所謂的發(fā)光二極管(LED)就是將具備直接能隙的半導(dǎo)體材料做成P/N 二極 管，在熱平衡的條件下，大部份的電子沒有足夠的能量躍升至導(dǎo)電帶，再施 以順向偏壓，則電子會(huì)足夭升至導(dǎo)電帶，而電子在原^f介鍵帶上的原位置即產(chǎn)生 空穴。在適當(dāng)?shù)钠珘合拢娮?、空穴便?huì)在P/N界面區(qū)域(P-NJuction)結(jié)合而 發(fā)光，電源的電流會(huì)不斷的補(bǔ)充電子和空穴給N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，使 得電子、空穴結(jié)合而發(fā)光得以持續(xù)進(jìn)行。LED發(fā)光的原理是電子和空穴的結(jié) 合，電子所帶的能量，以光的形式釋放出來，稱為自發(fā)放射。 一般LED所放 出的光^更是屬于此種類型。
一般傳統(tǒng)的發(fā)光^^及管制作方法是在襯底上外延成長單晶材料結(jié)構(gòu)，通 常是負(fù)型半導(dǎo)體材料、發(fā)光層與正型半導(dǎo)體材料，隨著材料與結(jié)構(gòu)的不同， 所發(fā)出的光顏色也有了變化，例如氮化鎵通常用于藍(lán)光與綠光的材料，而且 襯底與材料結(jié)構(gòu)有很大的差別，藍(lán)綠與紫光通常以絕緣的藍(lán)寶石為襯底外延 銦鎵氮結(jié)構(gòu)，而藍(lán)寶石不導(dǎo)電，所以藍(lán)綠光制程較復(fù)雜，且正負(fù)電極都在正 面，外延制程后還要經(jīng)過電極的制作、負(fù)極區(qū)域的刻蝕、芯片表面的光刻與 清洗、發(fā)光特性的檢測(cè)、減薄切割成一顆顆的芯片，然后再打線封裝。
由于在芯片的發(fā)光面積上，電極占了很大的面積，而一般電極與透明電極 設(shè)計(jì)中，電流密度會(huì)集中在電才及的下面，造成大部分光產(chǎn)生于電極下面，而一般的電極又是吸光的材料，所以有很大的一部份光都被吸收了 ，造成現(xiàn)有
的發(fā)光二極管出光率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，包括襯底，形成于 襯底的正面上的n型半導(dǎo)體材料層，形成于n型半導(dǎo)體材料層上的發(fā)光層， 形成于發(fā)光層上的p型半導(dǎo)體材料層，形成于p型半導(dǎo)體材^h層上的透明電 極層，形成于透明電極層上的陽極金屬電極焊線層和形成于n型半導(dǎo)體材料 層上陰極金屬電極焊線層，形成于陽極金屬電極焊線層、陰極金屬電極焊線 層上的焊線，在透明電極層與p型半導(dǎo)體材料層之間，陽極金屬電極焊線層 下方對(duì)應(yīng)的局部位置上，形成有電流阻擋層，所述陽極金屬電極焊線層與陰 極金屬電極焊線層的材料為Al、 Ag,所述焊線的材料為Cu、 Al或Ag。
由于在陽極金屬電極焊線層下方對(duì)應(yīng)的局部位置上，形成有電流阻擋層， 所以流入透明電極的電流不會(huì)積聚在陽極金屬電極焊線層的下方，因此電流 會(huì)均勻地?cái)U(kuò)散在陽極金屬電極焊線層下方以外的發(fā)光層上，從而最大程度上 減少陽極金屬電極焊線層對(duì)光的吸收，提高了芯片的出光率，并且由于采用 了Cu線、Al線、Ag線作為焊線，所以相對(duì)于以前采用Au線有效地降低了 生產(chǎn)制造成本。

圖1為本實(shí)用新型晶片幼、切面的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型晶片的正面示意圖3為本實(shí)用新型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖4為本實(shí)用新型組成大功率芯片的縱切面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型組成大功率芯片的正面示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
參考圖l、圖2， 一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，包括襯底l,形成 于襯底1的正面上的n型半導(dǎo)體材料層2,形成于n型半導(dǎo)體材料層2上的 發(fā)光層3，形成于發(fā)光層3上的p型半導(dǎo)體材料層4，形成于p型半導(dǎo)體材料 層4上的透明電極層6，形成于透明電極層6上的陽極金屬電極焊線層81和 形成于n型半導(dǎo)體材料層2上的陰極金屬電極焊線層82,形成于陽極金屬電 極焊線層81、陰極金屬電極焊線層82上的焊線91、 92;在透明電極層6與p 型半導(dǎo)體材料層4之間，陽極金屬電極焊線層8下方對(duì)應(yīng)的局部位置上，形 成有電流阻擋層5，所述陽極金屬電極焊線層81與陰極金屬電極焊線層82 的材料為Al或Ag,所述焊線91、 92的材料為Cu、 Al或Ag,其焊點(diǎn)的材料 可采用Al、 Ag、 Cu,如圖3所示，所迷焊線91、 92分別電連接至導(dǎo)電支架 11、 12，導(dǎo)電支架用于與外部電路連接，再經(jīng)過灌膠烘烤后^^發(fā)光^L管。
其中，襯底l材料為藍(lán)寶石、硅、碳化硅或氮化鎵，n型半導(dǎo)體材料層2 的材料為氮化鎵，發(fā)光層3的材料為銦鎵氮。電流阻擋層5與p型半導(dǎo)體材 料層4之間為非歐姆接觸，最好為絕緣接觸。所述電流阻擋層5的材料為不 吸光金屬其材料，例如A1、 Ag、 Ti〇2、 Al2〇3、 Si〇2、 Si3N4或ZnO中的一種 或其組合。
此外，陽極金屬電極焊線層81與透明電極層6之間、，陰極金屬電極焊線 層82與n型半導(dǎo)體材料層2之間設(shè)有陽極金屬電極接觸層71、陰極金屬電 極接觸層72。所述陽極金屬電極接觸層71與透明電才及層6以及陰招Jr屬電極接觸層72與n型半導(dǎo)體材料層2均為歐姆接觸。所述陽極金屬電極接觸層 71、陰極金屬電極接觸層72的材料為Ti、 Ni、 Au、 Ag、 Pt、 Q:或Wu中的 一種或其組合。
本實(shí)用新型的制作方法為，在襯底1上形成n型半導(dǎo)體材料層2、發(fā)光 層3以及p型半導(dǎo)體材料層4，然后在部分區(qū)域刻蝕p型半導(dǎo)體材料層4與 發(fā)光層3至n型半導(dǎo)體材料層2后，在未刻蝕p型半導(dǎo)體材料層4部分區(qū)域 上鍍電流阻擋層5，然后在p型半導(dǎo)體材料層4上鍍透明電極層6，該透明電 極層6可以覆蓋或不覆蓋電流阻擋層5，然后在電流阻擋層5的位置上鍍上 陽極金屬電極接觸層71和陽極金屬電極焊線層81,在n型半導(dǎo)體材料層2 的被刻蝕區(qū)域鍍上陰極金屬電極接觸層72與陰才及金屬電4及焊線層82,然后 將芯片固晶，并且分別在陽極金屬電極焊線層81、陰極金屬電極焊線層82 上連接焊線91、 92,焊線91、 92與導(dǎo)電支架11、 12連"J妄，再經(jīng)過灌膠烘烤 后將其做成發(fā)光^^及管。
如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型還可以將多個(gè)上ii^光二極管芯片串聯(lián) 或并聯(lián)成大功率芯片。
以上所述均以方俊_說明本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)作的精神范 疇內(nèi)，熟悉此技術(shù)的本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做的各種簡單的變相與修飾仍屬于 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，包括襯底；形成于襯底的正面上的n型半導(dǎo)體材料層；形成于n型半導(dǎo)體材料層上的發(fā)光層；形成于發(fā)光層上的p型半導(dǎo)體材料層；形成于p型半導(dǎo)體材料層上的透明電極層；形成于透明電極層上的陽極金屬電極焊線層和形成于n型半導(dǎo)體材料層上陰極金屬電極焊線層；形成于陽極金屬電極焊線層、陰極金屬電極焊線層上的焊線；其特征在于在透明電極層與p型半導(dǎo)體材料層之間，陽極金屬電極焊線層下方對(duì)應(yīng)的局部位置上，形成有電流阻擋層，所述陽極金屬電極焊線層與陰極金屬電極焊線層的材料為Al或Ag，所述焊線的材料為Cu、Al或Ag。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特征在 于所述陽極金屬電極焊線層與透明電極層之間、陰極金屬電極焊線層與n 型半導(dǎo)體材料層之間設(shè)有金屬電極接觸層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特征在 于所述金屬電極接觸層與透明電極層為歐姆接觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特征在 于所述金屬電極接觸層的材料為Ti、 Ni、 Au、 Ag、 Pt、 Cr或Wu中的一種 或其組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特征在 于所述電流阻擋層與p型半導(dǎo)體材料層是非歐姆接觸或絕緣接觸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特4i^ 于所述電流阻擋的層材料為不吸光金屬。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，其特征在 于所述電流阻擋層的材料為Al、 Ag、 Ti〇2、 A1203、 Si〇2、 S^N4或ZnO中 的一種或其組合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有電流阻擋層的發(fā)光二極管，包括襯底，形成于襯底的正面上的n型半導(dǎo)體材料層，形成于n型半導(dǎo)體材料層上的發(fā)光層，形成于發(fā)光層上的p型半導(dǎo)體材料層，形成于p型半導(dǎo)體材料層上的透明電極層，形成于透明電極層上的陽極金屬電極焊線層和形成于n型半導(dǎo)體材料層上陰極金屬電極焊線層，形成于陽極金屬電極焊線層、陰極金屬電極焊線層上的焊線，在透明電極層與p型半導(dǎo)體材料層之間，陽極金屬電極焊線層下方對(duì)應(yīng)的局部位置上，形成有電流阻擋層，本實(shí)用新型利用電流阻擋層減少晶片電極下方的電流積聚，減少電極對(duì)光的吸收，提高了出光率。
文檔編號(hào)H01L33/00GK201374348SQ20092005214
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者葉國光, 樊邦揚(yáng) 申請(qǐng)人:鶴山麗得電子實(shí)業(yè)有限公司