[发明专利]改善静电防护的发光二级管的结构及其制作方法

权利要求书

1.一种改善静电防护的发光二级管的结构，包括衬底（5）、N型半导体层（3）、P型半导体层（1）、第一电极（8）和第二电极（12），衬底（5）上依次设置缓冲层（4）和N型半导体层（3），缓冲层（4）覆盖于衬底（5）上，N型半导体层（3）覆盖于缓冲层（4）上，其特征是：所述N型半导体层（3）和缓冲层（4）区分成第一岛状结构（9）、第二岛状结构（10）和第三岛状结构（11）；在所述第二岛状结构（10）和第三岛状结构（11）上依次设置有源层（2）和P型半导体层（1），在第三岛状结构（11）上的P型半导体层（1）上设置透明导电层（6）；在所述第一岛状结构（9）、第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）、透明导电层（6）上设置钝化层（7），该钝化层（7）包覆第一岛状结构（9）、第一岛状结构（9）与第二岛状结构（10）之间的沟槽、第二岛状结构（10）与第三岛状结构（11）之间的沟槽、第二岛状结构（10）及第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）和有源层（2）、第三岛状结构（11）及第三岛状结构（11）上的透明导电层（6）、P型半导体层（1）和有源层（2）；所述第一电极（8）分别穿过钝化层（7）与透明导电层（6）和第二岛状结构（11）中的N型半导体层（3）连接；所述第二电极（12）分别穿过钝化层（7）与第一岛状结构（9）中的N型半导体层（3）和第二岛状结构（10）上的P型半导体层（1）连接；所述第一电极（8）、第一岛状结构（9）、第三岛状结构（11）、第三岛状结构（11）上的有源层（2）和P型半导体层（1）构成主级二极管（100），所述第二电极（12）、第二岛状结构（10）、第二岛状结构（10）上的有源层（2）和P型半导体层（1）构成次级二次管（200）。

2.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述第一岛状结构（9）和第二岛状结构（10）之间的沟槽、以及第二岛状结构（10）和第三岛状结构（11）之间的沟槽的深度为7μm。

3.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述次级二极管（200）的面积≤主级二极管（100）面积的10%。

4.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述钝化层（7）的材料为二氧化硅或氮化硅。

5.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述衬底（5）为蓝宝石基板或碳化硅基板。

6.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述第一电极（8）、第二电极（12）为单层或多层金属。

7.如权利要求6所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述第一电极（8）、第二电极（12）为Cr、Pt、Au多层金属或者Ni、Au多层金属，Ti、Au多层金属或者Ti、Pt、Au多层金属。

8.如权利要求1所述的改善静电防护的发光二级管的结构，其特征是：所述透明导电层（6）的材料为单层金属、多层金属、单层金属氧化物或多层金属氧化物。

9.一种改善静电防护的发光二级管的制作方法，其特征是，包括以下工艺步骤：

（1）提供清洗过的外延片，该外延片从下至上依次包括衬底（5）、缓冲层（4）、N型半导体层（3）、有源层（2）和P型半导体层（1）；

（2）在外延片上用光刻出图案，然后将该图案刻蚀至衬底（5），从而将外延片区分成图案内部的次级二极管区（201）和图案外部的主级二极管区（101）；

（3）在主级二极管区（101）和次级二极管区（201）光刻出主级二极管（100）和次级二级管（200）的图形，再进行刻蚀，使得主级二极管区（101）和次级二极管区（201）的N型半导体层（3）部分裸露出来，在主级二级管区（101）和次级二极管区（201）分别形成N型半导体层平台（14、15）；

（4）将步骤（3）处理后的外延片表面进行清洗后，对主级二极管区（201）的未刻蚀区域溅射一层透明导电层（6），并沿透明导电层（6）的边缘腐蚀出轮廓，该轮廓的宽度为6μm；

（5）在经步骤（4）处理后的外延层的表面沉积一层钝化层（7），再在主级二极管区（101）的透明导电层（6）和N型半导体层平台（15）处的钝化层（7）上开出第一电极窗口（16），在次级二极管区（201）的P型半导体层（1）和N型半导体导平台（14）上的钝化层（7）上开出第二电极窗口（17）；

（6）在第一电极窗口（16）和第二电极窗口（17）分别镀第一电极（8）和第二电极（12）；所述第一电极（8）连接于透明导电层（6）和次级二极管区（201）的N型半导体层平台（14）之间，所述第二电极（12）连接于主级二极管区（101）的N型半导体层平台（15）和次级二极管区（201）的P型半导体层（1）之间。