[发明专利]一种发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管及其制作方法。

背景技术

发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)是一种能发光的半导体电子元件，具有体积小、亮度高、能耗小的特点，被广泛地应用于显示屏、背光源和照明领域。

现有的发光二极管包括蓝宝石衬底、以及依次层叠在蓝宝石衬底上的缓冲层、N型层、发光层、P型层，P型层上设有延伸至N型层的凹槽，N型层上设有N型电极，P型层上设有P型电极。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

缓冲层、N型层、发光层、P型层组成的外延层的侧壁垂直于外延层的底面，发光层产生的光射向侧壁时，容易受制于GaN与空气较小的临界角而局限在发光二极管内部来回反射，造成发光二极管的出光效率较低。

发明内容

为了解决现有技术发光二极管出光效率较低的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管及其制作方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括衬底、设置在所述衬底的第一表面上的外延层、设置在所述衬底的第二表面上的分布式布拉格反射镜，所述第二表面为与所述第一表面相反的表面，所述外延层包括依次层叠在所述衬底上的AlN缓冲层、N型层、发光层、P型层，所述P型层上设有从所述P型层延伸至所述N型层的凹槽，所述N型层上设有N型电极，所述P型层上设有透明导电薄膜TCO和P型电极，所述外延层的侧面与所述外延层的底面的夹角大于90°且小于180°，所述外延层的底面为所述AlN缓冲层中与所述衬底接触的表面，所述外延层的侧面为所述外延层的底面的相邻表面。

可选地，所述外延层的侧面与所述外延层的底面的夹角为135°。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的制作方法，所述制作方法包括：

在衬底的第一表面形成外延层，所述外延层包括依次生长的AlN缓冲层、N型层、发光层、P型层；

在所述P型层上开设从所述P型层延伸至所述衬底的隔离槽；

通过所述隔离槽对所述外延层进行腐蚀，使所述外延层的侧面与所述外延层的底面的夹角大于90°且小于180°，所述外延层的底面为所述AlN缓冲层中与所述衬底接触的表面，所述外延层的侧面为所述外延层的底面的相邻表面；

在所述P型层上开设从所述P型层延伸至所述N型层的凹槽；

在所述P型层上形成透明导电薄膜TCO；

在所述TCO上设置P型电极，在所述N型层上形成N型电极；

在所述衬底的第二表面形成分布式布拉格反射镜DBR，所述第二表面为与所述第一表面相反的表面；

沿所述隔离槽的延伸方向进行劈裂，得到若干独立的发光二极管芯片。

可选地，所述外延层的侧面与所述外延层的底面的夹角为135°。

可选地，所述通过所述隔离槽对所述外延层进行腐蚀，包括：

采用腐蚀溶液在所述隔离槽内对所述外延层进行腐蚀。

优选地，所述腐蚀溶液为H₂PO₃溶液、H₂SO₄溶液、H₂PO₃和H₂SO₄的混合溶液、NaOH溶液、HCl溶液中的一种。

优选地，所述腐蚀溶液的温度为25～350℃。

可选地，所述在所述P型层上开设从所述P型层延伸至所述衬底的隔离槽，包括：

在所述P型层上涂覆光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光和显影，形成设定图形的光刻胶；

在所述光刻胶的保护下，刻蚀所述P型层、所述发光层、所述N型层、以及所述AlN缓冲层，形成从所述P型层延伸至所述衬底的隔离槽；

去除所述光刻胶。

可选地，所述隔离槽的宽度为5～50μm。

可选地，在所述沿所述隔离槽的延伸方向进行劈裂之前，所述制作方法还包括：

采用隐形切割技术在所述衬底内形成裂缝。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过AlN缓冲层、N型层、发光层、P型层组成的外延层的侧面与外延层的底面的夹角大于90°且小于180°，外延层呈倒梯形结构，发光层产生的光射向侧壁时，入射角度发生变化，容易满足临界角的要求而从发光二极管中射出，提高了发光二极管的出光效率和发光亮度。

附图说明