本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，更具體地講，涉及一種包括在單個(gè)基底上通過(guò)互連件彼此連接的多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

氮化鎵(gan)基發(fā)光二極管(led)已經(jīng)用在包括全彩色led顯示器、led交通信號(hào)燈板、白色led等的廣泛的應(yīng)用產(chǎn)品中。近年來(lái)，具有比現(xiàn)有熒光燈的發(fā)光效率更高的發(fā)光效率的白色發(fā)光二極管在普通照明領(lǐng)域有望超越現(xiàn)有熒光燈。

發(fā)光二極管可以在大約2v至大約4v的低正向電壓下并且需要供應(yīng)直流電流的情況下被驅(qū)動(dòng)以發(fā)射光。因此，當(dāng)發(fā)光二極管直接連接到交流(ac)電源時(shí)，發(fā)光二極管根據(jù)電流的方向而重復(fù)開(kāi)/關(guān)操作，所以不能持續(xù)地發(fā)射光，并且可能易于被反向電流損壞。

為了解決發(fā)光二極管的這樣的問(wèn)題，sakai等人的wo2004/023568(a1)(名稱為“l(fā)ight-emittingdevicehavinglight-emittingelements”)公開(kāi)了一種可以通過(guò)直接連接到高壓ac電源而被使用的發(fā)光二極管。

wo2004/023568(a1)的ac發(fā)光二極管包括通過(guò)空氣橋互連件彼此連接以被ac電源驅(qū)動(dòng)的多個(gè)發(fā)光元件。這樣的空氣橋互連件會(huì)容易被外力損壞并且會(huì)因外力變形而引起短路。

為了解決空氣橋互連件的這樣的缺點(diǎn)，例如，在韓國(guó)專利第10-069023號(hào)和第10-1186684號(hào)中公開(kāi)了ac發(fā)光二極管。

圖1是包括多個(gè)發(fā)光單元的典型的發(fā)光二極管的示意性平面圖，圖2和圖3是沿著圖1的線a-a截取的剖視圖。

參照?qǐng)D1和圖2，發(fā)光二極管包括基底21、包括s1、s2的多個(gè)發(fā)光單元26、透明電極層31、絕緣層33和互連件35。另外，發(fā)光單元26中的每個(gè)包括下半導(dǎo)體層25、活性層27和上半導(dǎo)體層29，并且緩沖層23可以設(shè)置在基底21和發(fā)光單元26之間。

發(fā)光單元26通過(guò)使生長(zhǎng)在基底21上的下半導(dǎo)體層25、活性層27和上半導(dǎo)體層29圖案化來(lái)形成，透明電極層31形成在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)上。在每個(gè)發(fā)光單元26中，下半導(dǎo)體層25的上表面通過(guò)部分地去除活性層27和上半導(dǎo)體層29而被部分地暴露，以連接到互連件35。

接著，絕緣層33形成為覆蓋發(fā)光單元26。絕緣層33包括覆蓋發(fā)光單元26的側(cè)表面的側(cè)絕緣層33a和覆蓋透明電極層31的絕緣保護(hù)層33b。絕緣層33形成有通過(guò)其暴露透明電極層31的一部分的開(kāi)口和通過(guò)其暴露下半導(dǎo)體層25的開(kāi)口。然后，互連件35形成在絕緣層33上，其中，互連件35的第一互連部分35p通過(guò)絕緣層33的開(kāi)口連接到一個(gè)發(fā)光單元s1的透明電極層31，互連件35的第二互連部分35n通過(guò)絕緣層33的另一開(kāi)口連接到與所述一個(gè)發(fā)光單元s1相鄰的另一發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層25。第二互連部分35n連接到下半導(dǎo)體層25的通過(guò)部分地去除活性層27和上半導(dǎo)體層29而暴露的上表面。

在傳統(tǒng)技術(shù)中，互連件35形成在絕緣層33上，因此可以防止由于外力引起變形。另外，由于互連件35通過(guò)側(cè)絕緣層33a與發(fā)光單元26分開(kāi)，所以能夠防止因互連件35導(dǎo)致發(fā)光單元26短路。

然而，在發(fā)光單元26的區(qū)域中的電流擴(kuò)散方面，這樣的傳統(tǒng)發(fā)光二極管可能具有局限性。具體地講，電流可能聚集在互連件35的連接到透明電極層31的一端下面，而并非均勻地在發(fā)光單元26的區(qū)域中擴(kuò)散。電流擁擠可能隨著電流密度增大而變得嚴(yán)重。

另外，透明電極層31限制性地放置在上半導(dǎo)體層29的區(qū)域中。結(jié)果，透明電極層31具有相對(duì)窄的面積并增加了發(fā)光二極管的電阻，從而引起發(fā)光二極管的正向電壓(vf)增加。隨著發(fā)光單元26的數(shù)量增加，透明電極層31的電阻變得相當(dāng)大。

另一方面，為了防止電流擁擠，電流阻擋層30可以設(shè)置在透明電極層31和發(fā)光單元26之間以防止在互連件35的第一互連部分35p下面的電流擁擠。

圖3是在現(xiàn)有技術(shù)中包括電流阻擋層30的發(fā)光二極管的剖視圖。

參照?qǐng)D1和圖3，電流阻擋層30放置在互連件35的第一互連部分35p的下面。電流阻擋層30阻擋電流從第一互連部分35p流動(dòng)到位于第一互連部分35p正下方的上半導(dǎo)體層29。因此，電流阻擋層30可以防止在互連件35的第一互連部分35p下面的電流擁擠。另外，電流阻擋層30可以形成為諸如分布式布拉格反射器(distributedbraggreflector)的反射器以防止活性層27中產(chǎn)生的光被吸收到互連件35的第一互連部分35p中。

然而，當(dāng)發(fā)光二極管還包括電流阻擋層30時(shí)，如在圖3中所示，則需要通過(guò)光刻和蝕刻來(lái)形成電流阻擋層30的額外的工藝，從而難以確保工藝穩(wěn)定性，同時(shí)提高了制造成本。具體地講，當(dāng)電流阻擋層30暴露在透明電極層31外部時(shí)，電流阻擋層30可能在后續(xù)工藝中由于boe等而被損壞。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止在后續(xù)工藝中對(duì)電流阻擋層30造成損壞，電流阻擋層30被透明電極層31覆蓋，如在圖3中所示。

此外，由于透明電極層31限制性地放置在上半導(dǎo)體層29的區(qū)域中，所以難以在整個(gè)上半導(dǎo)體層29上實(shí)現(xiàn)均勻的電流擴(kuò)散，并且發(fā)光二極管由于透明電極層31的小面積而仍然具有電阻過(guò)大的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種發(fā)光二極管。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題中的至少一個(gè)的發(fā)光二極管。

本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括：多個(gè)發(fā)光單元；以及互連件，使發(fā)光單元彼此連接，其中，互連件中的至少一個(gè)可以包括共同電連接到兩個(gè)發(fā)光單元的共陰極；每個(gè)發(fā)光單元可以包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層以及設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層；所述兩個(gè)發(fā)光單元可以共用第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；其中，透明電極層可以連續(xù)地設(shè)置在所述兩個(gè)發(fā)光單元之間，并且共陰極可以通過(guò)透明電極層電連接到所述兩個(gè)發(fā)光單元。

本發(fā)明還提供了一種發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括：第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元，在基底上彼此分開(kāi)；第一透明電極層，電連接到第一發(fā)光單元；互連件，使第一發(fā)光單元電連接到第二發(fā)光單元；以及第一絕緣層，其中，第一透明電極層可以設(shè)置在第一發(fā)光單元的上表面上以連接到第一發(fā)光單元，同時(shí)至少部分地覆蓋第一發(fā)光單元的側(cè)表面，第一絕緣層可以使第一透明電極層與第一發(fā)光單元的側(cè)表面分開(kāi)。

附圖說(shuō)明

包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖并入到本說(shuō)明書(shū)中，并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是在現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)光二極管的示意性平面圖。

圖2是沿著圖1的a-a線截取的剖視圖。

圖3是在現(xiàn)有技術(shù)中包括電流阻擋層30的發(fā)光二極管的剖視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性平面圖，圖5是沿著圖4的b-b線截取的示意性剖視圖。

圖6至圖10是示出制造根據(jù)圖4的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的方法的示意性剖視圖。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性平面圖，圖12是沿著圖11的線b-b截取的剖視圖。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性平面圖。

圖14中的(a)和(b)分別是沿著圖13的線a-a和線b-b截取的剖視圖。

圖15是圖13的發(fā)光二極管的示意性電路圖。

圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性電路圖。

具體實(shí)施方式

在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)該被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)是徹底的，并將把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，可能夸大了層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。同樣的附圖標(biāo)記在附圖中指示同樣的元件。

將理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q作“在”另一元件或?qū)印吧稀被颉斑B接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，該元件或?qū)涌梢灾苯釉谒隽硪辉驅(qū)由匣蛑苯舆B接到所述另一元件或?qū)?，或者可以存在中間元件或中間層。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件或?qū)印吧稀被颉爸苯舆B接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或中間層。將理解的是，出于本公開(kāi)的目的，“x、y和z中的至少一個(gè)(種)”可以被解釋為只有x、只有y、只有z或x、y和z中的兩項(xiàng)或更多個(gè)項(xiàng)的任意組合(例如，xyz、xyy、yz、zz)。

為了便于描述，在這里可使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”和“上面的”等來(lái)描述如在圖中示出的一個(gè)元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系。將理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意在包含除了在圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果在圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件將被定位為“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在…下方”可包括“在…上方”和“在…下方”兩種方位。所述裝置可以被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位)，并相應(yīng)地解釋這里使用的空間相對(duì)描述語(yǔ)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性平面圖，圖5是沿著圖4的b-b線截取的示意性剖視圖。

參照?qǐng)D4和圖5，發(fā)光二極管包括基底151、發(fā)光單元s1、發(fā)光單元s2、第一絕緣層160a、第二絕緣層160b、透明電極層161和互連件165。發(fā)光二極管還可以包括緩沖層153。

基底151可以是絕緣基底或?qū)щ娀住＠?，基?51可以是藍(lán)寶石基底、氮化鎵基底、碳化硅(sic)基底或硅基底。另外，基底151可以是在其上表面上具有凹凸圖案(未示出)的基底，例如，圖案化的藍(lán)寶石基底。

在單個(gè)基底151上，第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2彼此分開(kāi)。第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2可以由氮化鎵半導(dǎo)體構(gòu)成。第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2中的每個(gè)具有堆疊結(jié)構(gòu)156，堆疊結(jié)構(gòu)156包括下半導(dǎo)體層155、設(shè)置在下半導(dǎo)體層155的一個(gè)區(qū)域上的上半導(dǎo)體層159以及設(shè)置在下半導(dǎo)體層155和上半導(dǎo)體層159之間的活性層157。這里，下半導(dǎo)體層155和上半導(dǎo)體層159可以分別是p型半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo)體層，反之亦可。

下半導(dǎo)體層155、活性層157和上半導(dǎo)體層159中的每個(gè)可以由氮化鎵基材料(例如，(al,in,ga)n)形成?；钚詫?57可以由具有能夠發(fā)射期望波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光(例如，uv光或藍(lán)光)的組成的材料形成，下半導(dǎo)體層155和上半導(dǎo)體層159由具有比活性層157的帶隙更寬的帶隙的材料形成。

如圖所示，下半導(dǎo)體層155和/或上半導(dǎo)體層159可以由單層或多層形成。另外，活性層157可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。

第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2中的每個(gè)可以具有傾斜的側(cè)表面，其相對(duì)于基底151的上表面的傾角范圍為15°至80°。

如在圖5中所示，活性層157和上半導(dǎo)體層159可以放置在下半導(dǎo)體層155的一些區(qū)域上，下半導(dǎo)體層155的其它區(qū)域可以被暴露?？蛇x擇地，下半導(dǎo)體層155的上表面可以被活性層157完全覆蓋，從而下半導(dǎo)體層155的側(cè)表面被暴露。

在圖5中，部分地示出了第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2。然而，應(yīng)該注意的是，第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2可以具有相似或相同的結(jié)構(gòu)，如在圖4中所示。具體地講，第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2可以具有相同的氮化鎵基半導(dǎo)體堆疊結(jié)構(gòu)，并且可以具有相同結(jié)構(gòu)的傾斜側(cè)表面。

緩沖層153可以設(shè)置在發(fā)光單元s1、s2與基底151之間。當(dāng)基底151為生長(zhǎng)基底時(shí)，緩沖層153被用于緩解基底151和形成在其上的下半導(dǎo)體層155之間的晶格失配。

透明電極層161設(shè)置在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)上。具體地講，第一透明電極層161設(shè)置在第一發(fā)光單元s1上，第二透明電極層161設(shè)置在第二發(fā)光單元s2上。透明電極層161可以設(shè)置在上半導(dǎo)體層159的上表面上以被連接到上半導(dǎo)體層159。

第一透明電極層161和/或第二透明電極層161可以覆蓋第一發(fā)光單元s1和/或第二發(fā)光單元s2的側(cè)表面的一部分，并且可以覆蓋第一發(fā)光單元s1和/或第二發(fā)光單元s2的至少三個(gè)表面。在圖4中示出的實(shí)施例中，第一透明電極層161和第二透明電極層161中的每個(gè)覆蓋第一發(fā)光單元s1或第二發(fā)光單元s2的四個(gè)側(cè)表面。

因此，透明電極層161可以具有比對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的上部區(qū)域?qū)挼膮^(qū)域。另外，透明電極層161可以覆蓋上半導(dǎo)體層159的整個(gè)上表面。透明電極層161具有比對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的區(qū)域(或面積)寬的區(qū)域(或面積)，從而能夠減小透明電極層161的電阻。放置在第二發(fā)光單元s2上的透明電極層161與第二發(fā)光單元s2的上半導(dǎo)體層159鄰接，并且通過(guò)第一絕緣層160a與第二發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層155絕緣。即，透明電極層161可以與上半導(dǎo)體層159的暴露區(qū)域鄰接并且可以放置在覆蓋下半導(dǎo)體層155的暴露區(qū)域的第一絕緣層160a上。

第一絕緣層160a使透明電極層161與對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的側(cè)表面分開(kāi)，以防止發(fā)光單元s1或s2與透明電極層161電連接。第一絕緣層160a可以沿著對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元的邊緣覆蓋對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的側(cè)表面。另外，第一絕緣層160a可以圍繞發(fā)光單元s1、s2覆蓋基底151的上表面。另一方面，第一絕緣層160a具有暴露下半導(dǎo)體層155的開(kāi)口160hn和暴露上半導(dǎo)體層159的開(kāi)口160hp。透明電極層161通過(guò)形成在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)的上表面上的開(kāi)口160hp連接到上半導(dǎo)體層159。由于第一絕緣層160a沿著上半導(dǎo)體層159的上表面的邊緣形成，所以透明電極層161可以從上半導(dǎo)體層159的邊緣凹進(jìn)以連接到上半導(dǎo)體層159。因此，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光二極管能夠通過(guò)發(fā)光單元s1、s2的側(cè)壁來(lái)防止在上半導(dǎo)體層159的邊緣處的電流擁擠。

第二絕緣層160b可以形成在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)上以使它被放置在透明電極層161和發(fā)光單元s1、s2之間。透明電極層161的一部分放置在第二絕緣層160b上。第二絕緣層160b可以被設(shè)置成靠近發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)的邊緣，而不限于此?？蛇x擇地，第二絕緣層160b可以設(shè)置在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)的中心區(qū)域處。第二絕緣層160b可以由與第一絕緣層160a的材料相同的材料(例如，氧化硅或氮化硅)形成。

互連件165使第一發(fā)光單元s1電連接到第二發(fā)光單元s2?；ミB件165包括第一連接部分(一端)165p和第二連接部分(另一端)165n。第一連接部分165p電連接到在第一發(fā)光單元s1上的透明電極層161，第二連接部分165n電連接到第二發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層155。具體地講，第二連接部分165n可以通過(guò)第一絕緣層160a的開(kāi)口160hn連接到下半導(dǎo)體層155。第一發(fā)光單元s1通過(guò)互連件165的第一連接部分165p和第二連接部分165n串聯(lián)連接到第二發(fā)光單元s2。

另一方面，第一連接部分165p可以被設(shè)置成靠近第一發(fā)光單元s1的一個(gè)邊緣，而不限于此。可選擇地，第一連接部分165p可以設(shè)置在第一發(fā)光單元s1的中心區(qū)域處。

互連件165可以在互連件165和透明電極層161之間的整個(gè)疊置區(qū)域上與透明電極層161接觸。在現(xiàn)有技術(shù)中，絕緣層33的一部分設(shè)置在透明電極層31和互連件35之間。然而，在該實(shí)施例中，互連件165與透明電極層161直接接觸而沒(méi)有在它們之間設(shè)置任何絕緣材料。

另外，第二絕緣層160b可以設(shè)置在第一發(fā)光單元s1上的互連件165和透明電極層161之間的整個(gè)疊置區(qū)域上。

在該實(shí)施例中，第二連接部分165n連接到下半導(dǎo)體層155的暴露的上側(cè)?？蛇x擇地，第二連接部分165n可以連接到第二發(fā)光單元s2的傾斜的側(cè)表面，具體地講，連接到第二發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層155的傾斜的側(cè)表面。在這種情況下，不必暴露下半導(dǎo)體層155的上表面，并且第一絕緣層160a形成為暴露下半導(dǎo)體層155的傾斜的側(cè)表面。

在該實(shí)施例中，發(fā)光二極管被示出為包括兩個(gè)發(fā)光單元，即，第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2。然而，本發(fā)明不限于此，更多個(gè)發(fā)光單元可以通過(guò)互連件165彼此電連接。例如，互連件165可以使相鄰的發(fā)光單元的下半導(dǎo)體層155電連接到它們的透明電極層161以形成發(fā)光單元的串聯(lián)陣列。雖然發(fā)光二極管可以具有形成在單個(gè)基底151上的單個(gè)串聯(lián)陣列，但是本發(fā)明不限于此?？蛇x擇地，發(fā)光二極管可以包括彼此并聯(lián)或反并聯(lián)連接的多個(gè)串聯(lián)陣列。另外，發(fā)光二極管可以設(shè)置有連接到發(fā)光單元的串聯(lián)陣列的橋式整流器(未示出)，從而使發(fā)光單元可以被ac電源驅(qū)動(dòng)。橋式整流器可以利用互連件165連接具有與發(fā)光單元s1、s2的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元來(lái)形成。

圖6至圖10是示出制造根據(jù)圖4的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的方法的剖視圖。

參照?qǐng)D6，在基底151上形成半導(dǎo)體堆疊結(jié)構(gòu)156，半導(dǎo)體堆疊結(jié)構(gòu)156包括下半導(dǎo)體層155、活性層157和上半導(dǎo)體層159。另外，在形成下半導(dǎo)體層155之前，可以在基底151上形成緩沖層153。

基底151可以是藍(lán)寶石(al2o3)基底、碳化硅(sic)基底、氧化鋅(zno)基底、硅(si)基底、砷化鎵(gaas)基底、磷化鎵(gap)基底、氧化鋰鋁(lial2o3)基底、氮化硼(bn)基底、氮化鋁(aln)基底或氮化鎵(gan)基底，而不限于此。即，基底151可以由根據(jù)將要形成在基底151上的半導(dǎo)體層的材料而從各種材料中選擇的材料形成。另外，基底151可以是在其上表面上具有凹凸圖案的基底，例如，圖案化的藍(lán)寶石基底。

緩沖層153形成為緩解基底151和形成在其上的下半導(dǎo)體層155之間的晶格失配，并且緩沖層153可以由例如氮化鎵(gan)或氮化鋁(aln)形成。當(dāng)基底151為導(dǎo)電基底時(shí)，緩沖層153可以形成為絕緣層或半絕緣層，例如，aln或半絕緣gan。

下半導(dǎo)體層155、活性層157和上半導(dǎo)體層159中的每個(gè)可以由例如(al,in,ga)n的氮化鎵基半導(dǎo)體材料形成?？梢酝ㄟ^(guò)金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)、分子束外延和氫化物氣相外延(hvpe)等間斷地或連續(xù)地形成下半導(dǎo)體層155、上半導(dǎo)體層159和活性層157。

這里，下半導(dǎo)體層155和上半導(dǎo)體層159可以分別是n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層，反之亦可。n型半導(dǎo)體層可以通過(guò)用例如硅(si)雜質(zhì)對(duì)氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜來(lái)形成，p型半導(dǎo)體層可以通過(guò)用例如鎂(mg)雜質(zhì)對(duì)氮化鎵基化合物半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜來(lái)形成。

參照?qǐng)D7，多個(gè)發(fā)光單元s1、s2形成為通過(guò)光刻和蝕刻彼此分開(kāi)。發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)可以形成為具有傾斜的側(cè)表面，并且發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)的下半導(dǎo)體層155的上表面被部分地暴露。

在發(fā)光單元s1、s2中的每個(gè)中，通過(guò)臺(tái)面蝕刻首先暴露下半導(dǎo)體層155，通過(guò)單元隔離工藝使發(fā)光單元彼此分開(kāi)?？蛇x擇地，可以通過(guò)單元隔離工藝首先使發(fā)光單元s1、s2彼此分開(kāi)，然后經(jīng)過(guò)臺(tái)面蝕刻以暴露發(fā)光單元s1、s2的下半導(dǎo)體層155。

當(dāng)互連件連接到傾斜的側(cè)表面時(shí)，可以省略用于暴露下半導(dǎo)體層155的上表面的臺(tái)面蝕刻。

參照?qǐng)D8，覆蓋第一發(fā)光單元s1的一些區(qū)域的第二絕緣層160b與覆蓋第一發(fā)光單元s1的側(cè)表面的第二絕緣層160b一起形成。第一絕緣層160a可以延伸以覆蓋第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2之間的區(qū)域。第一絕緣層160a具有暴露上半導(dǎo)體層159的開(kāi)口160hp和暴露下半導(dǎo)體層155的開(kāi)口160hn。另一方面，第一絕緣層160a可以連接到第二絕緣層160b，但是本發(fā)明不限于此。在一些實(shí)施例中，第一絕緣層160a可以與第二絕緣層160b分開(kāi)。

第一絕緣層160a和第二絕緣層160b可以通過(guò)同一工藝由氧化硅或氮化硅同時(shí)形成。例如，第一絕緣層160a和第二絕緣層160b可以通過(guò)沉積絕緣材料，然后通過(guò)光刻和蝕刻進(jìn)行圖案化來(lái)形成。

接下來(lái)，參照?qǐng)D9，在第一發(fā)光單元s1和第二發(fā)光單元s2上形成透明電極層161。透明電極層161由諸如氧化銦錫(ito)或氧化鋅的導(dǎo)電氧化物或諸如ni/au的金屬層來(lái)形成。透明電極層161通過(guò)開(kāi)口160hp連接到上半導(dǎo)體層159并且透明電極層161覆蓋第二絕緣層160b。

另外，透明電極層161覆蓋發(fā)光單元s1、s2的側(cè)表面。透明電極層161也可以覆蓋對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的至少三個(gè)側(cè)表面。這里，透明電極層161形成在開(kāi)口160hn的外側(cè)，使得下半導(dǎo)體層155被暴露。

另一方面，透明電極層161通過(guò)第一絕緣層160a與發(fā)光單元s1或s2的側(cè)表面分開(kāi)。另外，位于第一發(fā)光單元s1上的第一透明電極層161與位于第二發(fā)光單元s2上的第二透明電極層161分開(kāi)，并且位于第一發(fā)光單元s1上的第一透明電極層161可以與第二發(fā)光單元s2分開(kāi)。

可以通過(guò)剝離(lift-off)工藝形成透明電極層161，而不限于此?？蛇x擇地，可以通過(guò)光刻和蝕刻形成透明電極層161。

參照?qǐng)D10，在透明電極層161上形成互連件165?；ミB件165包括第一連接部分165p和第二連接部分165n，其中，第一連接部分165p連接到第一發(fā)光單元s1的第一透明電極層161，第二連接部分165n連接到第二發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層155?？梢酝ㄟ^(guò)剝離(lift-off)工藝形成互連件165。

根據(jù)該實(shí)施例，第一絕緣層160a和第二絕緣層160b可以同時(shí)形成，從而簡(jiǎn)化制造工藝。此外，根據(jù)本實(shí)施例的方法不包括在形成第一絕緣層160a和第二絕緣層160b之后利用boe的蝕刻工藝，從而防止了在利用boe等的后續(xù)工藝中對(duì)第一絕緣層160a和第二絕緣層160b的損壞。

圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的平面圖，圖12是沿著圖11的線b-b截取的剖視圖。

參照?qǐng)D11和圖12，除了透明電極層161的位置以外，根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光二極管與參照?qǐng)D4和圖5說(shuō)明的發(fā)光二極管大體相似。

即，在圖4和圖5中示出的實(shí)施例中，透明電極層161形成為覆蓋對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元s1或s2的四個(gè)側(cè)表面，并且與相鄰的發(fā)光單元分開(kāi)。相反，在該實(shí)施例中，第一透明電極層161覆蓋第一發(fā)光單元s1的三個(gè)側(cè)表面，同時(shí)延伸以覆蓋第二發(fā)光單元s2的側(cè)表面的一部分。

第一透明電極層161可以連接到第二發(fā)光單元s2的下半導(dǎo)體層155。然而，第一透明電極層161與第二透明電極層分開(kāi)并且也與第二發(fā)光單元s2的上半導(dǎo)體層159分開(kāi)。

根據(jù)本實(shí)施例，在相鄰的發(fā)光單元s1、s2之間可以利用透明電極層161來(lái)供應(yīng)電流，從而進(jìn)一步減小發(fā)光二極管的正向電壓。

為避免重復(fù)，將省略制造根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的發(fā)光二極管的方法的描述。

雖然以上已經(jīng)描述了各種實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于此，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改、改變和替換。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)光二極管的示意性平面圖，圖14中的(a)和(b)分別是沿著圖13的線a-a和線b-b截取的剖視圖，圖15是圖13的發(fā)光二極管的示意性電路圖。

參照?qǐng)D13至圖15，發(fā)光二極管包括基底221、多個(gè)發(fā)光單元lec、電流阻擋層229、透明電極層231、絕緣保護(hù)層233、第一互連件235、第二互連件237、第一電極焊盤(pán)239a和第二電極焊盤(pán)239b。

基底221用于支撐發(fā)光單元lec，并且可以是用來(lái)生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)基底，例如藍(lán)寶石基底、硅基底、gan基底，而不限于此?；?21通常指在發(fā)光二極管芯片中的基底。

多個(gè)發(fā)光單元lec布置在基底221上。如在圖14中的(a)和(b)中所示，每個(gè)發(fā)光單元lec包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223、活性層225和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227。這里，第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227可以分別是n型半導(dǎo)體層和p型半導(dǎo)體層，反之亦可?；钚詫?25放置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227之間，并且可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。根據(jù)期望波長(zhǎng)的光來(lái)確定活性層225的材料和組成。例如，活性層225可以由alingan基化合物半導(dǎo)體(例如，ingan)形成。第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227由具有比活性層225的帶隙寬的帶隙的alingan基化合物半導(dǎo)體(例如，gan)構(gòu)成。另一方面，緩沖層(未示出)可以設(shè)置在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223和基底221之間。

第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223、活性層225和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227可以通過(guò)金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積在基底221上生長(zhǎng)，然后通過(guò)光刻和蝕刻進(jìn)行圖案化。

如在圖13和圖14中的(a)中所示，活性層225和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227可以在單個(gè)第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223上彼此劃分開(kāi)。即，兩個(gè)發(fā)光單元lec可以共用第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223。

互連件(即，第一互連件235和第二互連件237)使發(fā)光單元lec彼此電連接。第一互連件235和第二互連件237使放置在不同的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223上的發(fā)光單元lec彼此串聯(lián)連接。第一互連件235使一個(gè)發(fā)光單元的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223電連接到相鄰的發(fā)光單元lec的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227。

第一互連件235包括：第一連接部分235a(陽(yáng)極)，連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223；第二連接部分235b(陰極)，放置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227上以電連接到第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227；以及互連部分235c，使第一連接部分235a和第二連接部分235b互連。

第二互連件237包括：第一連接部分237a(公共陽(yáng)極)，連接到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223；第二連接部分237b(公共陰極)，放置在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227上以電連接到第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227；以及互連部分237c，使第一連接部分237a和第二連接部分237b互連。

公共陽(yáng)極237a公共地連接到兩個(gè)發(fā)光單元lec。例如，公共陽(yáng)極237a電連接到例如由兩個(gè)發(fā)光單元lec共用的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223。另一方面，公共陰極237b公共地連接到兩個(gè)發(fā)光單元2lec。例如，公共陰極237b電連接到放置在共用的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223上的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227。公共陰極237b放置在兩個(gè)發(fā)光單元2lec之間的區(qū)域上。

雖然上面已經(jīng)描述了第一互連件235和第二互連件237，但是應(yīng)該理解的是，發(fā)光單元lec可以通過(guò)各種類型的互連件彼此連接。例如，與在圖13中的使第一發(fā)光單元連接到與第一發(fā)光單元相鄰的兩個(gè)發(fā)光單元的互連件相似，連接到一個(gè)發(fā)光單元lec的第一連接部分235a可以通過(guò)互連部分連接到公共陰極237b，公共陰極237b公共地連接到兩個(gè)發(fā)光單元lec。另外，公共陽(yáng)極237a可以連接到兩個(gè)第二連接部分235b，并且兩個(gè)第一連接部分235a可以連接到公共陰極237b。

多個(gè)串聯(lián)陣列通過(guò)互連件235、237形成，并且多個(gè)串聯(lián)陣列彼此并聯(lián)連接。

另一方面，透明電極層231連接到發(fā)光單元lec的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227。雖然一些透明電極層231限制性地放置在對(duì)應(yīng)的發(fā)光單元上，但是其它透明電極層231可以連續(xù)放置在兩個(gè)發(fā)光單元lec上。

陰極235b、237b可以通過(guò)透明電極層231電連接到第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層227。具體地講，公共陰極237b可以通過(guò)連續(xù)地放置在兩個(gè)發(fā)光單元上的透明電極層231同時(shí)電連接到兩個(gè)發(fā)光單元lec。

電流阻擋層229放置在公共陰極237b下方。具體地講，電流阻擋層229放置在透明電極層231下面以使透明電極層231與發(fā)光單元2lec的側(cè)表面分開(kāi)，尤其是與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223分開(kāi)。電流阻擋層229可以具有比公共陰極237b的寬度大的寬度。此外，電流阻擋層229可以部分地覆蓋發(fā)光單元lec的上部區(qū)域。另外，電流阻擋層(未示出)可以放置在陰極235b下面。

電流阻擋層229由絕緣層形成以防止在陰極235b、237b下面的電流擁擠。此外，電流阻擋層229可以包括分布式布拉格反射器。反射從活性層225發(fā)射的光的分布式布拉格反射器可以通過(guò)重復(fù)地堆疊具有不同折射率的層(例如，tio2/sio2)來(lái)形成。由于電流阻擋層229包括分布式布拉格反射器，所以能夠防止從活性層225產(chǎn)生的光被吸收到互連件235、237中。

如在圖13中所示，電流阻擋層229的一部分可以延伸到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223的外側(cè)?；ミB部分237c的一部分可以放置在電流阻擋層229的延伸部分上，因此，該延伸部分將反射朝互連部分237c行進(jìn)的光。另一方面，透明電極層231可以延伸以覆蓋電流阻擋層229的延伸部分。另外，透明電極層231還可以延伸以覆蓋相鄰的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223的一部分。

第一電極焊盤(pán)239a和第二電極焊盤(pán)239b放置在串聯(lián)陣列的相對(duì)的端部處。第一電極焊盤(pán)239a和第二電極焊盤(pán)239b可以分別放置在串聯(lián)陣列的相對(duì)側(cè)處的發(fā)光單元lec上。

除了將要形成互連件235、237和電極焊盤(pán)239a、239b的區(qū)域之外，絕緣保護(hù)層233可以基本覆蓋整個(gè)發(fā)光二極管。絕緣保護(hù)層233可以形成為保護(hù)發(fā)光二極管免受外部濕氣或外力的影響。

根據(jù)該實(shí)施例，如在圖15中所示，發(fā)光單元lec的兩個(gè)串聯(lián)陣列可以形成在第一電極焊盤(pán)239a和第二電極焊盤(pán)239b之間。在圖15中，一個(gè)發(fā)光單元放置在串聯(lián)陣列的放置有第二電極焊盤(pán)239b的一端處，兩個(gè)發(fā)光單元放置在串聯(lián)陣列的放置有第一電極焊盤(pán)239a的另一端處。然而，本發(fā)明不限于發(fā)光單元lec的這種布置。例如，一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光單元可以放置在這些陣列的任一端處。

另外，根據(jù)該實(shí)施例，如在圖15中用虛線所指示的，公共陰極237b或包括公共陰極237b的互連件237被設(shè)置到彼此并聯(lián)連接的互連陣列。結(jié)果，連接到公共陰極237b的發(fā)光單元具有相同的電位，從而減輕了在特定陣列上的電流擁擠。

雖然該實(shí)施例已經(jīng)示出為在串聯(lián)陣列中具有四個(gè)發(fā)光單元，但是在串聯(lián)陣列中的發(fā)光單元的數(shù)量沒(méi)有具體限制，只要串聯(lián)陣列包括一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光單元即可。另外，發(fā)光單元的數(shù)量可以以各種方式根據(jù)需要或考慮到可用電壓來(lái)確定。

另外，該實(shí)施例已經(jīng)示出為具有串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，在該串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中兩個(gè)串聯(lián)陣列通過(guò)互連件形成在基底221上并且所述兩個(gè)串聯(lián)陣列彼此并聯(lián)連接。然而，應(yīng)該理解的是，形成在基底221上的串聯(lián)陣列的數(shù)量不限于此，并且可以有更多個(gè)串聯(lián)陣列形成在基底221上。

圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的其中形成有四個(gè)串聯(lián)陣列的發(fā)光二極管的示意性電路圖。

參照?qǐng)D16，發(fā)光單元lec通過(guò)互連件彼此連接以形成四個(gè)串聯(lián)陣列，所述四個(gè)串聯(lián)陣列在第一電極焊盤(pán)239a和第二電極焊盤(pán)239b之間彼此并聯(lián)連接。具有比在串聯(lián)陣列內(nèi)的發(fā)光單元的面積大的面積的發(fā)光單元可以設(shè)置在串聯(lián)陣列的相對(duì)的端部處。在該實(shí)施例中，兩個(gè)發(fā)光單元被設(shè)置到第一電極焊盤(pán)239a，一個(gè)發(fā)光單元被設(shè)置到第二電極焊盤(pán)239b。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于此，并且各種數(shù)量的發(fā)光單元可以被設(shè)置到串聯(lián)陣列的相對(duì)的端部。

另一方面，在相鄰的串聯(lián)陣列內(nèi)的發(fā)光單元lec中的一些發(fā)光單元通過(guò)公共陰極237b彼此連接，并且發(fā)光單元中的一些發(fā)光單元通過(guò)公共陽(yáng)極237a彼此連接。另外，包括公共陰極237b和公共陽(yáng)極237a的互連件237可以使相鄰的發(fā)光單元彼此連接。用虛線來(lái)指示公共陰極237b和公共陽(yáng)極237a的位置。如參照?qǐng)D13所描述，包括公共陰極237b或公共陽(yáng)極237a的發(fā)光單元2lec可以共用第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223。此外，在各個(gè)串聯(lián)陣列之間的所有相鄰的發(fā)光單元可以共用第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223。例如，在該實(shí)施例中，在各個(gè)串聯(lián)陣列中的第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元可以共用第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層223。

雖然該實(shí)施例已經(jīng)示出為具有布置在每個(gè)串聯(lián)陣列中的三個(gè)發(fā)光單元，但是在串聯(lián)陣列中的發(fā)光單元的數(shù)量沒(méi)有具體限制，只要串聯(lián)陣列包括一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光單元即可。

雖然已經(jīng)結(jié)合附圖參照一些實(shí)施例示出了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改變。另外，應(yīng)該理解的是，特定實(shí)施例的一些特征也可以應(yīng)用到其它實(shí)施例而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，應(yīng)該理解的是，實(shí)施例僅通過(guò)舉例說(shuō)明的方式來(lái)提供，并且給出實(shí)施例以提供本發(fā)明的完整的公開(kāi)，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供對(duì)本發(fā)明的透徹的理解。因此，其意在使本發(fā)明覆蓋修改和變化，只要它們落入權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)。