[发明专利]一种高亮度发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高亮度发光二极管及其制造方法，特别是涉及了一种有一定形状第一欧姆接触电极的高亮度发光二极管以及该高亮度发光二极管的制造方法。

背景技术

发光二极管是在照明、显示、控制、通讯等领域用量巨大的元件，具有寿命长、耗电少、电压低、稳定性好、反应时间短等显著优势。随着半导体技术的发展，红、黄、绿高亮度发光二极管已广泛应用于户外显示屏、交通信号灯、传统显示灯，特殊照明领域等，并逐渐进入日常照明领域，拥有广阔的市场前景。

目前常规的发光二极管1结构大体如图1-1、图1-2所示，在导电基板11上都包含一个P区(其中含有一层或多层P型半导体材料14)和一个N区(其中含有一层或多层N型半导体材料12)以及由P区和N区交界处组成的能发光的P-N结13。此外，P区和N区的外侧各有一个P电极16和一个N电极17给发光二极管芯片通电。P电极16和N电极17通常都是由不透明的具有一定厚度的导电良好的金属材料制成。P电极16与P型半导体材料14之间、N电极17与导电基板11之间形成欧姆接触。所谓欧姆接触是指半导体设备上具有线性并且对称的电流-电压特性曲线，如果电流-电压特征曲线不是线性的，这种接触叫肖特基接触。肖特基接触是指金属和半导体材料相接触时，在界面处半导体的能带弯曲，形成肖特基势垒，势垒的存在才导致了大的界面电阻，与之对应的欧姆接触界面势垒非常小或者没有接触势垒。芯片尺寸一般都大于100微米，而P区厚度一般都只有几微米甚至更少，使得芯片P区内横向电阻比纵向电阻大得多，P区内的电流大部分都做纵向流动垂直通过P-N结而很少做横向流动，电流分布很不均匀。一般会有以下问题：

(1)因为芯片内部电流分布不均匀，导致有效发光面积减小；

(2)电流分布不均匀，导致区域性发热不均，影响芯片光电性能和寿命；

(3)出光区电极正下方电流密度最大，发光最强，但其出光绝大部分都被不透明的P电极阻挡，无法射出，出光效率较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高亮度发光二极管及其制造方法，以能显著改善芯片内部电流分布，使电流更多、更均匀地分布在出光区域内，使得亮度和器件寿命提高。

本发明通过以下途径实现：

一种高亮度发光二极管，在导电基板上依序形成第二半导体层、活性层和第一半导体层，导电基板的另一面形成第二欧姆接触电极，第一半导体层上形成第一欧姆接触电极和肖特基接触焊线电极，且肖特基接触焊线电极与第一欧姆接触电极连接。

所述第一欧姆接触电极的形状为连续的线型、连续的网格状或连续的圆环。

所述第一欧姆接触电极的形状为不连续的线形、不连续的网格状或不连续的圆环。

所述肖特基接触焊线电极为圆形、四边形、六边形、八边形等任意形状，在芯片发光区的任意位置与第一欧姆接触电极接触。

所述第二欧姆接触电极为铺满了整个导电基板的面电极结构，也可以不铺满整个导电基板的点电极结构。

一种高亮度发光二极管的制造方法，包含以下步骤：

(1)提供一导电基板；

(2)在导电基板上形成第二半导体层；

(3)在第二半导体层上形成活性层；

(4)在活性层上形成第一半导体层；

(5)在第一半导体层上形成具有第一欧姆接触电极；

(6)在第一半导体层上形成焊线电极，使焊线电极的边缘与第一欧姆接触电极连接；

(7)在导电基板的另一面形成第二欧姆接触电极。

所述第一欧姆接触电极为金、镍、铍、锗、锌、银、铝、钛、铬等但不限于这些金属的单层或多层金属材料或多层包含二种以上多金属合金材料。

所述肖特基接触焊线电极为金、镍、银、铝、钛、铬、铂等但不限于这些金属的单层或多层金属材料或多层包含二种以上多金属合金材料。

所述第二欧姆接触电极为金、镍、铍、锗、锌、银、铝、钛、铬等但不限于这些金属的单层或多层金属材料或多层包含二种以上多金属合金材料。

采用上述方案后，本发明由于在第一半导体层上形成有一定形状的第一欧姆接触电极和肖特基接触的焊线电极，且焊线电极与第一欧姆接触电极相连接，这样，使得从焊线电极输入的电流不直接从焊线电极注入第一半导体层，而是通过第一欧姆接触电极扩展之后均匀地注入发光二极管出光区域，从而改善芯片内部电流分布，与现有技术相比，使电流更多、更均匀地分布在出光区域内，使得亮度和器件寿命提高。

附图说明

图1-1是一般发光二极管结构侧视图；

图1-2是一般发光二极管结构俯视图；