一種發(fā)光二極管及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種發(fā)光二極管及其制作方法，所述發(fā)光二極管除包括：襯底、氮化鎵基、反射鏡層、多個(gè)電極孔洞、絕緣層、和電極結(jié)構(gòu)外，還包括位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面的導(dǎo)熱層，從而可以在所述發(fā)光二極管工作時(shí)，利用所述導(dǎo)熱層對(duì)所述發(fā)光二極管工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍。
【專利說(shuō)明】一種發(fā)光二極管及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種發(fā)光二極管及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]氮化鎵基發(fā)光二極管(LED)由于其使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能，已經(jīng)引起人們很大的關(guān)注和廣泛應(yīng)用，如汽車照明、室內(nèi)照明、室外照明和街道照明。藍(lán)寶石襯底作為L(zhǎng)ED外延生長(zhǎng)的主要襯底，其導(dǎo)電性能和散熱性能都比較差，從而導(dǎo)致氮化鎵基器件的散熱問題比較嚴(yán)重，影響了 LED的性能。尤其是在大電流密度注入下，高的產(chǎn)熱量嚴(yán)重影響了 LED在大電流上的使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管及其制作方法，以提高所述發(fā)光二極管的散熱性能，從而降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，擴(kuò)大其使用范圍。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
[0005]一種發(fā)光二極管，包括:
[0006]襯底；
[0007]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層；
[0008]多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述第二氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述第一氮化鎵層表面；
[0009]反射鏡層，所述反射鏡層位于所述第二氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面；
[0010]絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間反射鏡層表面；
[0011]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的第一電極，和位于未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面的第二電極；
[0012]導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面。
[0013]優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱層包括:位于所述第一電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層。
[0014]優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管還包括:
[0015]貫穿所述導(dǎo)熱層的共晶層孔洞，所述共晶層孔洞包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞；
[0016]完全填充所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞的共晶層。
[0017]優(yōu)選的，所述第一共晶層孔洞與所述第二共晶層孔洞之間的距離不小于75 μ m。
[0018]優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管還包括:
[0019]位于所述第二氮化鎵層與所述反射鏡層之間的歐姆接觸層。
[0020]優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管還包括:
[0021]位于所述反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面的防擴(kuò)散層，所述防擴(kuò)散層部分位于所述第二氮化鎵層與所述絕緣層之間，部分位于所述第二氮化鎵層與所述第二電極之間。
[0022]優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱層為類金剛石碳膜層。
[0023]優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱層的厚度不小于1 μ m。
[0024]—種發(fā)光二極管的制作方法，應(yīng)用于上述任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，該方法包括:
[0025]提供襯底；
[0026]在所述襯底表面形成氮化鎵基，所述氮化鎵基包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層；
[0027]在所述氮化鎵基內(nèi)形成多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞完全貫穿所述第二氮化鎵層和有源層，延伸至所述第一氮化鎵層；
[0028]在所述第二氮化鎵層背離所述有源層的一側(cè)表面形成反射鏡層；
[0029]在所述電極孔洞側(cè)壁和相鄰電極孔洞之間的反射鏡層表面形成絕緣層；
[0030]在所述絕緣層表面和所述電極孔洞內(nèi)形成第一電極，并在未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層的一側(cè)形成第二電極，所述第一電極和第二電極統(tǒng)稱為電極結(jié)構(gòu)；
[0031]在所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面形成導(dǎo)熱層。
[0032]優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱層包括:位于所述第一電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層，該方法還包括:
[0033]在所述導(dǎo)熱層內(nèi)形成共晶層孔洞，所述共晶層孔洞包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞；
[0034]在所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞內(nèi)填充共晶層。
[0035]優(yōu)選的，該方法還包括:所述第二氮化鎵層與所述反射鏡層之間形成歐姆接觸層。
[0036]優(yōu)選的，該方法還包括:在所述反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面形成防擴(kuò)散層，所述防擴(kuò)散層部分位于所述第二氮化鎵層與所述絕緣層之間，部分位于所述第二氮化鎵層與所述第二電極之間。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0038]本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管除包括:襯底、氮化鎵基、反射鏡層、多個(gè)電極孔洞、絕緣層、和電極結(jié)構(gòu)外，還包括位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面的導(dǎo)熱層，從而可以在所述發(fā)光二極管工作時(shí)，利用所述導(dǎo)熱層對(duì)所述發(fā)光二極管工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0040]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2-圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所提供的發(fā)光二極管制作方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]正如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中氮化鎵基器件的散熱問題比較嚴(yán)重，影響了LED的性能。尤其是在大電流密度注入下，高的產(chǎn)熱量嚴(yán)重影響了 LED在大電流上的使用。
[0043]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管，包括:
[0044]襯底；
[0045]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面，包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層；
[0046]多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述第二氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述第一氮化鎵層表面；
[0047]反射鏡層，所述反射鏡層位于所述第二氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面；
[0048]絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間反射鏡層表面；
[0049]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的第一電極，位于未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面的第二電極；
[0050]導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面。
[0051]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，包括:
[0052]提供襯底；
[0053]在所述襯底表面形成氮化鎵基，所述氮化鎵基包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層；
[0054]在所述氮化鎵基內(nèi)形成多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞完全貫穿所述第二氮化鎵層和有源層，延伸至所述第一氮化鎵層；
[0055]在所述第二氮化鎵層背離所述有源層的一側(cè)表面形成反射鏡層；
[0056]在所述電極孔洞側(cè)壁和相鄰電極孔洞之間的反射鏡層表面形成絕緣層；
[0057]在所述絕緣層表面和所述電極孔洞內(nèi)形成第一電極，并在未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層的一側(cè)形成第二電極，所述第一電極和第二電極統(tǒng)稱為電極結(jié)構(gòu)；
[0058]在所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面形成導(dǎo)熱層。
[0059]由此可見，本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管中，除包括:襯底、氮化鎵基、反射鏡層、多個(gè)電極孔洞、絕緣層、和電極結(jié)構(gòu)外，還包括位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面的導(dǎo)熱層，從而可以在所述發(fā)光二極管工作時(shí)，利用所述導(dǎo)熱層對(duì)所述發(fā)光二極管工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍。
[0060]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0061]在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0062]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光二極管，包括:
[0063]襯底1，優(yōu)選的，所述襯底I為藍(lán)寶石襯底，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定；
[0064]氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底I表面包括:位于所述襯底I表面的第一氮化鎵層2，位于所述第一氮化鎵層2背離所述襯底I 一側(cè)的有源層3，位于所述有源層3背離所述第一氮化鎵層2 —側(cè)的第二氮化鎵層4，其中，所述第一氮化鎵層2和第二氮化鎵層4的摻雜類型不同；
[0065]多個(gè)電極孔洞5，所述電極孔洞5位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述第二氮化鎵層4和所述有源層3，延伸至所述第一氮化鎵層2表面；
[0066]反射鏡層7，所述反射鏡層7位于所述第二氮化鎵層4背離所述有源層3 —側(cè)表面；
[0067]絕緣層9，所述位于所述電極孔洞5側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞5之間反射鏡層7表面；
[0068]電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層9表面且完全填充所述電極孔洞5的第一電極10，和位于未覆蓋有所述絕緣層9的反射鏡層7背離所述第二氮化鎵層4 一側(cè)表面的第二電極11 ;
[0069]導(dǎo)熱層12，所述導(dǎo)熱層12位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層7 —側(cè)表面。
[0070]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述氮化鎵基用于產(chǎn)生LED光線，所述反射鏡層7用于對(duì)所述氮化鎵基射向所述反射鏡層7—側(cè)的光線進(jìn)行反射，使其從所述襯底I的一側(cè)射出，提高所述發(fā)光二極管的發(fā)光效率。優(yōu)選的，所述反射鏡層7的材料為Ni或Ag，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要為具有反射性的導(dǎo)電材料即可。
[0071]由于所述發(fā)光二極管中的熱量主要產(chǎn)生于所述氮化鎵基中，且所述襯底I的導(dǎo)熱性能較差，而本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管中還包括導(dǎo)熱層12，從而使得所述氮化鎵基中產(chǎn)生的熱量可以通過所述導(dǎo)熱層12，散發(fā)到外界中，提高了所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍。
[0072]由于類金剛石碳膜的導(dǎo)熱系數(shù)為600W/mK,故在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱層12為類金剛石碳膜層，或石墨層，或類金剛石碳膜與石墨的復(fù)合層，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要為具有良好導(dǎo)熱性的材料均可。更優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱層12的厚度不小于1 μ m，以保證所述導(dǎo)熱層12的導(dǎo)熱效率，但本發(fā)明對(duì)此也不做限定，具體視情況而定。
[0073]需要說(shuō)明的是，由于類金剛石碳膜(DLC)具有較小的熱膨脹系數(shù)(2.3-4.7ppm/°C )，因此，當(dāng)所述導(dǎo)熱層12為類金剛石碳膜層時(shí)，所述導(dǎo)熱層12還可以緩解所述發(fā)光二極管內(nèi)的熱應(yīng)力，提高所述發(fā)光二極管的可靠性。
[0074]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氮化鎵層2為N型氮化鎵層，所述第二氮化鎵層4為P型氮化鎵層，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氮化鎵層2為P型氮化鎵層，所述第二氮化鎵層4為N型氮化鎵層，本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。下面以所述第一氮化鎵層2為N型氮化鎵層，所述第二氮化鎵層4為P型氮化鎵層為例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管進(jìn)行說(shuō)明。則，在本實(shí)施例中，所述第一電極10為N型電極，所述第二電極11為P型電極。其中，所述第一電極10和第二電極11的材料均可以為Cr、N1、Au、Pt、T1、Al、Cu、Ag中的一種或任意組合的合金，本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要具有導(dǎo)電性即可。
[0075]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱層12包括位于所述第一電極10背離所述反射鏡層7 —側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極11背離所述反射鏡層7 —側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層。在該實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管還包括:貫穿所述導(dǎo)熱層12的共晶層孔洞13，所述共晶層孔洞13包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞，以及完全填充所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞的共晶層，其中，位于所述第一共晶層孔洞內(nèi)的共晶層與所述第一電極10相接觸，位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層與所述第二電極11相接觸，以便于通過所述共晶層使得所述發(fā)光二極管與外界電路板電連接。
[0076]優(yōu)選的，所述共晶層的材料為AuSn合金，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要為導(dǎo)電材料即可。
[0077]由于AuSn合金具有一定的擴(kuò)散性，故在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一共晶層孔洞與所述第二共晶層孔洞之間的距離不小于75 μ m，以避免由于位于所述第一共晶層孔洞中的共晶層和位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層的擴(kuò)散作用，導(dǎo)致位于所述第一共晶層孔洞中的共晶層和位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層電連接，進(jìn)而導(dǎo)致所述第一電極10和第二電極11短路。
[0078]在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管還包括:位于所述第二氮化鎵層4與所述反射鏡層7之間的歐姆接觸層6，以提高所述第二氮化鎵層4與所述反射鏡層7之間的電連接性能。優(yōu)選的，所述歐姆接觸層6的材料為ΙΤ0或ZnO，更優(yōu)選的，所述歐姆接觸層6的厚度為50埃-1000埃，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0079]在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管還包括:位于所述反射鏡層7背離所述第二氮化鎵層4 一側(cè)表面的防擴(kuò)散層8，所述防擴(kuò)散層8部分位于所述第二氮化鎵層4與所述絕緣層9之間，部分位于所述第二氮化鎵層4與所述第二電極11之間，以防止所述反射鏡層7中的導(dǎo)電粒子發(fā)生遷移而導(dǎo)致所述發(fā)光二極管漏電現(xiàn)象的發(fā)生。
[0080]優(yōu)選的，所述防擴(kuò)散層8的材料為N1、、T1、W或Pt，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要能起到防止導(dǎo)電粒子遷移的作用即可。
[0081]需要說(shuō)明的是，在上述任一實(shí)施例中，所述絕緣層9的材料可以為二氧化硅(Si02)，也可以為類金剛石碳膜(DLC)，本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要能起到絕緣作用即可。由于類金剛石碳膜(DLC)具有良好的導(dǎo)熱性，故優(yōu)選的，所述絕緣層9的材料為類金剛石碳膜(DLC)，從而在具有絕緣作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍。
[0082]還需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管可以用于倒裝結(jié)構(gòu)的LED中，也可以用于垂直結(jié)構(gòu)的LED中，本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0083]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管，在工作過程中，可以利用所述導(dǎo)熱層12對(duì)所述發(fā)光二極管工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍，且可靠性較高。
[0084]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種發(fā)光二極管的制作方法，應(yīng)用于上述任一實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管，該方法包括:
[0085]步驟1:提供襯底1，優(yōu)選的，所述襯底I為藍(lán)寶石襯底。
[0086]步驟2:如圖2所示，在所述襯底I表面形成氮化鎵基，所述氮化鎵基包括:位于所述襯底I表面的第一氮化鎵層2，位于所述第一氮化鎵層2背離所述襯底I 一側(cè)的有源層3，位于所述有源層3背離所述第一氮化鎵層2 —側(cè)的第二氮化鎵層4。
[0087]具體的，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，步驟2包括:
[0088]步驟201:利用MOCVD (金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積，Metal-organic ChemicalVapor DePosit1n)在所述襯底I上生長(zhǎng)第一氮化鎵層2 ；
[0089]步驟202:利用MOCVD在所述第一氮化鎵層2背離所述襯底I的一側(cè)生長(zhǎng)有源層3 ；
[0090]步驟203:利用MOCVD在所述有源層3背離所述第一氮化鎵層2的一側(cè)生長(zhǎng)第二氮化鎵層4，其中，所述第一氮化鎵層2與所述第二氮化鎵層4的摻雜類型不同。
[0091 ] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氮化鎵層2為N型氮化鎵層，所述第二氮化鎵層4為P型氮化鎵層；在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氮化鎵層2為P型氮化鎵層，第二氮化鎵層4為N型氮化鎵層，本發(fā)明對(duì)此并不做限定。
[0092]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一氮化鎵層2、所述有源層3與所述第二氮化鎵層4的形成工藝還可以為其他工藝，本發(fā)明對(duì)此也不做限定，具體視情況而定。
[0093]步驟3:如圖3所示，在所述氮化鎵基內(nèi)形成多個(gè)電極孔洞5，所述電極孔洞5完全貫穿所述第二氮化鎵層4和有源層3，延伸至所述第一氮化鎵層2。
[0094]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟3包括:利用黃光及等離子刻蝕或RIE刻蝕工藝刻蝕所述第二氮化鎵層4和有源層3，直至暴露出所述第一氮化鎵層2，形成電極孔洞5。其中，所述氮化鎵基中電極孔洞5的數(shù)量?jī)?yōu)選為大于9個(gè)，更優(yōu)選為均勻分布，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0095]步驟4:如圖4所示，在所述第二氮化鎵層4背離所述有源層3的一側(cè)表面形成反射鏡層7。
[0096]在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，在步驟3和步驟4之間，該方法還包括:步驟8:所述第二氮化鎵層4與所述反射鏡層7之間形成歐姆接觸層6，以提高所述第二氮化鎵層4與所述反射鏡層7之間的電連接性能。優(yōu)選的，所述歐姆接觸層6的材料為ITO或ZnO，更優(yōu)選的，所述歐姆接觸層6的厚度為50埃-1000埃，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，具體視情況而定。
[0097]需要說(shuō)明的是，當(dāng)所述發(fā)光二極管包括歐姆接觸層6時(shí)，所述反射鏡層7位于所述歐姆接觸層6背離所述第二氮化鎵層4 一側(cè)表面。
[0098]在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示，該方法在步驟4之后還包括:在所述反射鏡層7背離所述第二氮化鎵層4 一側(cè)表面形成防擴(kuò)散層8，以防止所述反射鏡層7中的導(dǎo)電粒子發(fā)生遷移而導(dǎo)致所述發(fā)光二極管漏電現(xiàn)象的發(fā)生。
[0099]步驟5:如圖7所示，在所述電極孔洞5側(cè)壁和相鄰電極孔洞5之間的反射鏡層7表面形成絕緣層9。
[0100]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟5包括:在所述電極孔洞5側(cè)壁以及待形成第一電極10區(qū)域的反射鏡層7表面形成絕緣層9。需要說(shuō)明的是，當(dāng)所述發(fā)光二極管包括防擴(kuò)散層8時(shí)，所述絕緣層9位于所述電極孔洞5的側(cè)壁，以及待形成第一電極10區(qū)域的防擴(kuò)散層8和反射鏡層7表面。
[0101]優(yōu)選的，所述絕緣層9為二氧化硅層或金剛石碳膜層，更優(yōu)選的，所述絕緣層9為DLC，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要其具有絕緣作用即可。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述絕緣層9的厚度大于1微米，但本發(fā)明對(duì)此也不做限定，具體視情況而定。
[0102]步驟6:如圖8所述,在所述絕緣層9表面和所述電極孔洞5內(nèi)形成第一電極10,并在未覆蓋有所述絕緣層9的反射鏡層7背離所述第二氮化鎵層4的一側(cè)形成第二電極11，所述第一電極10和第二電極11統(tǒng)稱為電極結(jié)構(gòu)；
[0103]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟6包括:在所述電極孔洞5內(nèi)填充電極材料，并同時(shí)于所述絕緣層9背離所述反射鏡層7 —側(cè)待形成第一電極10區(qū)域形成第一電極10，使得所述第一電極10與所述第一氮化鎵層2形成歐姆接觸；然后在所述絕緣層9的反射鏡層7背離所述第二氮化鎵層4的一側(cè)待形成第二電極11的區(qū)域形成第二電極11，所述第一電極10和第二電極11統(tǒng)稱為電極結(jié)構(gòu)。
[0104]需要說(shuō)明的是，當(dāng)所述發(fā)光二極管包括防擴(kuò)散層8時(shí)，所述防擴(kuò)散層8部分位于所述第二氮化鎵層4與所述絕緣層9之間，部分位于所述第二氮化鎵層4與所述第二電極11之間。
[0105]步驟7:在所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層7表面形成導(dǎo)熱層12。
[0106]如圖9所示，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱層12包括位于所述第一電極10背離所述反射鏡層7 —側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極11背離所述反射鏡層7 —側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層。
[0107]在本發(fā)明實(shí)施例中，在步驟7之后(即在形成導(dǎo)熱層12之后)，該方法包括:
[0108]步驟10:繼續(xù)如圖9所示，在所述導(dǎo)熱層12內(nèi)形成共晶層孔洞13，所述共晶層孔洞13包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞；
[0109]步驟11:如圖10所示，在所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞內(nèi)填充共晶層，其中，位于所述第一共晶層孔洞內(nèi)的共晶層與所述第一電極10相接觸，位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層與所述第二電極11相接觸，以便于通過所述共晶層使得所述發(fā)光二極管與外界電路板電連接。
[0110]優(yōu)選的，所述共晶層的材料為AuSn合金，但本發(fā)明對(duì)此并不做限定，只要為導(dǎo)電材料即可。
[0111]需要說(shuō)明的是，由于AuSn合金具有一定的擴(kuò)散性，故在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一共晶層孔洞與所述第二共晶層孔洞之間的距離不小于75μπι，以避免由于位于所述第一共晶層孔洞中的共晶層和位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層的擴(kuò)散作用，導(dǎo)致位于所述第一共晶層孔洞中的共晶層和位于所述第二共晶層孔洞內(nèi)的共晶層電連接，進(jìn)而導(dǎo)致所述第一電極10和第二電極11短路。
[0112]綜上所述，利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管制作方法制作的發(fā)光二極管，在工作過程中，可以利用所述導(dǎo)熱層12對(duì)所述發(fā)光二極管工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，提高所述發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性，降低所述發(fā)光二極管工作時(shí)的溫度，提高所述發(fā)光二極管的性能，使得所述發(fā)光二極管可以工作在更大的電流下，擴(kuò)大所述發(fā)光二極管的使用范圍，且可靠性較高。
[0113]本說(shuō)明書中各個(gè)部分采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)部分重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他部分的不同之處，各個(gè)部分之間相同相似部分互相參見即可。
[0114]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管，其特征在于，包括: 襯底； 氮化鎵基，所述氮化鎵基位于所述襯底表面包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層； 多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞位于所述氮化鎵基內(nèi)，完全貫穿所述第二氮化鎵層和所述有源層，延伸至所述第一氮化鎵層表面； 反射鏡層，所述反射鏡層位于所述第二氮化鎵層背離所述有源層一側(cè)表面； 絕緣層，所述絕緣層位于所述電極孔洞側(cè)壁，且覆蓋相鄰電極孔洞之間反射鏡層表面； 電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括:位于所述絕緣層表面且完全填充所述電極孔洞的第一電極，和位于未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面的第二電極； 導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層位于所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱層包括:位于所述第一電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管還包括: 貫穿所述導(dǎo)熱層的共晶層孔洞，所述共晶層孔洞包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞； 完全填充所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞的共晶層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第一共晶層孔洞與所述第二共晶層孔洞之間的距離不小于75 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管還包括: 位于所述第二氮化鎵層與所述反射鏡層之間的歐姆接觸層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管還包括: 位于所述反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面的防擴(kuò)散層，所述防擴(kuò)散層部分位于所述第二氮化鎵層與所述絕緣層之間，部分位于所述第二氮化鎵層與所述第二電極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱層為類金剛石碳膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述導(dǎo)熱層的厚度不小于Iμ m。
9.一種發(fā)光二極管的制作方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管,其特征在于，該方法包括: 提供襯底； 在所述襯底表面形成氮化鎵基，所述氮化鎵基包括:位于所述襯底表面的第一氮化鎵層，位于所述第一氮化鎵層背離所述襯底一側(cè)的有源層，位于所述有源層背離所述第一氮化鎵層一側(cè)的第二氮化鎵層； 在所述氮化鎵基內(nèi)形成多個(gè)電極孔洞，所述電極孔洞完全貫穿所述第二氮化鎵層和有源層，延伸至所述第一氮化鎵層； 在所述第二氮化鎵層背離所述有源層的一側(cè)表面形成反射鏡層； 在所述電極孔洞側(cè)壁和相鄰電極孔洞之間的反射鏡層表面形成絕緣層； 在所述絕緣層表面和所述電極孔洞內(nèi)形成第一電極，并在未覆蓋有所述絕緣層的反射鏡層背離所述第二氮化鎵層的一側(cè)形成第二電極，所述第一電極和第二電極統(tǒng)稱為電極結(jié)構(gòu)； 在所述電極結(jié)構(gòu)背離所述反射鏡層一側(cè)表面形成導(dǎo)熱層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)熱層包括:位于所述第一電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第一導(dǎo)熱層，和位于所述第二電極背離所述反射鏡層一側(cè)表面的第二導(dǎo)熱層，該方法還包括: 在所述導(dǎo)熱層內(nèi)形成共晶層孔洞，所述共晶層孔洞包括:貫穿所述第一導(dǎo)熱層的第一共晶層孔洞和貫穿所述第二導(dǎo)熱層的第二共晶層孔洞； 在所述第一共晶層孔洞和第二共晶層孔洞內(nèi)填充共晶層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，該方法還包括:所述第二氮化鎵層與所述反射鏡層之間形成歐姆接觸層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，該方法還包括:在所述反射鏡層背離所述第二氮化鎵層一側(cè)表面形成防擴(kuò)散層，所述防擴(kuò)散層部分位于所述第二氮化鎵層與所述絕緣層之間，部分位于所述第二氮化鎵層與所述第二電極之間。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK104465974SQ201410727714
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】張楠, 張鵬, 張冀 申請(qǐng)人:佛山市國(guó)星半導(dǎo)體技術(shù)有限公司