專利名稱：一種帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管由于具有低能耗、長壽命、重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于 信號(hào)顯示、顯示器背光源、交通信號(hào)指示、戶外廣告顯示屏以及景觀照明燈領(lǐng)域。而近年 來由于以氮化物為基礎(chǔ)的藍(lán)色發(fā)光二極管的研制成功，使得發(fā)光二極管可以實(shí)現(xiàn)全色彩發(fā) 光，并逐步邁向白光照明時(shí)代。目前的氮化物發(fā)光二極管大都以不導(dǎo)電的藍(lán)寶石Sapphire 材料為襯底，由于藍(lán)寶石襯底不導(dǎo)電的特性，存在著嚴(yán)重的靜電損傷ESD。另外，發(fā)光二極管 無論是在生產(chǎn)制造過程中還是使用中，常會(huì)因靜電放電作用而導(dǎo)致發(fā)光二極管損壞，因此， 如何在生產(chǎn)制造以及使用過程中，避免發(fā)光二極管因靜電放電作用而造成損壞，是發(fā)光二 極管元件設(shè)計(jì)制造上的一大難點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利公開號(hào)為CN 1558451A的《可防止靜電破壞的發(fā)光二極管 元件》、中國專利公開號(hào)為CN 1588657A的《高抗靜電高效發(fā)光二極管及制作方法》、中國專 利公開號(hào)為CN 1873974的《具有二極管保護(hù)電路的發(fā)光二極管裝置》等均用不同方法設(shè)計(jì) 了發(fā)光二極管的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)。然而，上述專利雖可提高發(fā)光二極管的抗靜電性能，但大都 制作工藝復(fù)雜，從而造成生產(chǎn)成本較高，良率較低，無法應(yīng)用于大量生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種帶靜電保護(hù) 的發(fā)光二極管。它能提高發(fā)光二極管的抗靜電性能，延長發(fā)光二極管的使用壽命，具有制作 流程簡單、成本較低、適合于批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)一種帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底以及依次置于藍(lán)寶石襯底上方 的N型GaN層、有源發(fā)光層、P型GaN層和ITO薄膜。ITO薄膜和N型GaN層上分別置有金屬 接觸電極。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述發(fā)光二極管中包括一個(gè)主發(fā)光二極管和一個(gè)集成的靜電損 傷保護(hù)二極管，主發(fā)光二極管的正極與靜電損傷保護(hù)二極管的負(fù)極相連并引出作為正極， 主發(fā)光二極管的負(fù)極與靜電損傷保護(hù)二極管的正極相連引出作為負(fù)極。發(fā)光二極管的一側(cè) 有一條從頂面刻蝕到藍(lán)寶石襯底的絕緣溝道，絕緣溝道上填充有SW2絕緣層，S^2絕緣層 外圍覆蓋有金屬接觸電極。本實(shí)用新型由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，在利用氮化物發(fā)光二極管制作工藝制作主發(fā) 光二極管的同時(shí)，既完成了靜電損傷保護(hù)二極管的制作，又使集成化工藝制作流程簡單，適 于大規(guī)模生產(chǎn)。本實(shí)用新型可以有效地保護(hù)主發(fā)光二極管免于受到靜電損傷，提高抗靜電 性能，延長發(fā)光二極管的使用壽命。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A向結(jié)構(gòu)剖面旋轉(zhuǎn)圖；圖4為圖2的B-B向結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1至圖4，本實(shí)用新型包括藍(lán)寶石襯底10以及依次置于藍(lán)寶石襯底10上方 的N型GaN層11、有源發(fā)光層12、P型GaN層13和ITO薄膜14。ITO薄膜14和N型GaN層 11上分別置有金屬接觸電極16。發(fā)光二極管的一側(cè)有一條從頂面刻蝕到藍(lán)寶石襯底10的 絕緣溝道，絕緣溝道上填充有SW2絕緣層15，SW2絕緣層15外圍覆蓋有金屬接觸電極16。 發(fā)光二極管中包括一個(gè)主發(fā)光二極管1和一個(gè)集成的靜電損傷保護(hù)二極管2，主發(fā)光二極 管1的正極與靜電損傷保護(hù)二極管2的負(fù)極相連并引出作為正極，主發(fā)光二極管1的負(fù)極 與靜電損傷保護(hù)二極管2的正極相連引出作為負(fù)極。本實(shí)用新型帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管的制備方法是1)利用氮化物發(fā)光二極管制作工藝制作主發(fā)光二極管的同時(shí)，完成靜電損傷保護(hù) 二極管的制作工藝，使主發(fā)光二極管1的正極與靜電損傷保護(hù)二極管2的負(fù)極相連并引出 作為正極，主發(fā)光二極管1的負(fù)極與靜電損傷保護(hù)二極管2的正極相連引出作為負(fù)極；2)在藍(lán)寶石襯底10上用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積MOCVD技術(shù)依次向上外延 生長N型GaN層11、有源發(fā)光層12和P型GaN層13 ；3)利用光刻和干法刻蝕技術(shù)刻蝕出一條延伸到藍(lán)寶石襯底10的寬度大于10微米 的絕緣溝道；4)利用光刻和干法刻蝕技術(shù)刻蝕到N型GaN層11，形成N型接觸GaN區(qū)；5)利用光刻和電子束蒸發(fā)的方法在P型GaN層13上表面制備ITO薄膜14，并在 500°C 600°C氮?dú)鈿夥罩型嘶?-10分鐘，以提高ITO薄膜14的透光率和導(dǎo)電率，以保證電 流分布的均勻性；6)利用光刻和沉積的方法在絕緣溝道上制作SW2絕緣層15，SiO2絕緣層15要把 絕緣溝道完全蓋??；7)利用光刻和電子束蒸發(fā)的方法在ITO薄膜14上和N型接觸GaN區(qū)上制作金屬 接觸電極16 ；8)最后，將藍(lán)寶石襯底10從背面減薄到70微米到150微米之間并進(jìn)行拋光，切割 后形成單個(gè)帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管。
權(quán)利要求1. 一種帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底(10)以及依次置于藍(lán)寶石襯底 (10)上方的N型GaN層(11)、有源發(fā)光層(12)、P型GaN層(13)和ITO薄膜(14)，ITO薄 膜(14)和N型GaN層(11)上分別置有金屬接觸電極(16)，其特征在于，所述發(fā)光二極管中 包括一個(gè)主發(fā)光二極管(1)和一個(gè)集成的靜電損傷保護(hù)二極管O)，主發(fā)光二極管(1)的正 極與靜電損傷保護(hù)二極管O)的負(fù)極相連并引出作為正極，主發(fā)光二極管(1)的負(fù)極與靜 電損傷保護(hù)二極管O)的正極相連引出作為負(fù)極；發(fā)光二極管的一側(cè)有一條從頂面刻蝕到 藍(lán)寶石襯底(10)的絕緣溝道，絕緣溝道上填充有SiO2絕緣層(15)，SiO2絕緣層(1 外圍 覆蓋有金屬接觸電極(16)。
專利摘要一種帶靜電保護(hù)的發(fā)光二極管，涉及光電技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括一個(gè)主發(fā)光二極管和一個(gè)集成的靜電損傷保護(hù)二極管，主發(fā)光二極管的正極與靜電損傷保護(hù)二極管的負(fù)極相連并引出作為正極，主發(fā)光二極管的負(fù)極與靜電損傷保護(hù)二極管的正極相連引出作為負(fù)極。發(fā)光二極管的一側(cè)有一條從頂面刻蝕到藍(lán)寶石襯底的絕緣溝道，絕緣溝道上填充有SiO2絕緣層，SiO2絕緣層外圍覆蓋有金屬接觸電極。本實(shí)用新型能提高發(fā)光二極管的抗靜電性能，延長發(fā)光二極管的使用壽命，具有制作流程簡單、成本較低、適合于批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L25/16GK201927606SQ20102069790
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者吳東海 申請人:同方光電科技有限公司