[发明专利]一种发光二极管

说明书

一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：发光外延结构；金属电极，形成于所述发光外延结构上且与所述发光外延结构电性连接；以及至少覆盖金属电极表面部分区域设置的低电位金属层，低电位金属层所采用金属的电势低于金属电极表面侧金属的电势。通过低电位金属层的设置可以有效解决现有技术中LED芯粒金属电极表面以及侧面易被裸露部分容易被腐蚀的技术问题。

技术领域

本发明属于半导体照明领域，特别是涉及一种金属电极保护层的发光二极管。

背景技术

半导体照明作为新型高效固体光源，具有寿命长、节能、环保、安全等显著优点，将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，其应用领域正在迅速扩大，正带动传统照明、显示等行业的升级换代，其经济效益和社会效益巨大。正因如此，半导体照明被普遍看作是21世纪最具发展前景的新兴产业之一，也是未来几年光电子领域最重要的制高点之一。发光二极管LED通常是由如GaN（氮化镓）、GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是具有发光特性的PN结，在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区，进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。

LED芯片最常见使用的是金属电极，然而金属电极周边表面或侧面常常被暴露在空气中，潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池或原电池。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中CO₂，SO₂，NO₂等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的。而不纯的金属跟电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。

现有LED电极结构最表层金纯度99.99%，但是蒸镀过程中却无法保证零杂质的带入，且也无法保证表层金对底层的完全包覆。所以LED裸晶在做高温高湿存储或老化时就有可能在电极表面或侧面发生电化学腐蚀，破坏电极结构，最终导致LED失效。常规解决方案为发光区整面绝缘层覆盖，只在焊线电极开出电接触通道（PV圈）或扩展电极进行PV包覆，焊线电极裸漏。此种方法只能针对扩展电极进行局部保护，焊线电极周边仍有异常及失效风险。此外，焊线过程中，焊球（Bonding Ball）会挤压电极焊盘（PAD），电极焊盘（PAD）底部会因焊球的挤压而向外排挤钝化层，导致电极焊盘（PAD）边缘的钝化层开裂。侧壁会裸露在外面，在LED使用过程中，水汽、含Cl离子的盐分等会侵蚀电极焊盘（PAD）结构中较为活泼的金属镍、锗等，使其鼓泡或迁移，最终导致LED芯粒的失效。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光二极管，用于解决现有技术中LED芯粒金属电极表面以及侧面易被裸露部分容易被腐蚀的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：发光外延结构；金属电极，形成于所述发光外延结构上且与所述发光外延结构电性连接；以及至少覆盖金属电极表面部分区域设置的低电位金属层，低电位金属层所采用金属的电势低于金属电极表面侧金属的电势。

优选的，所述的表面包括顶面和侧壁，低电位金属层的电势低于顶面和金属电极侧壁露出的金属电势。

优选的，所述的金属电极为多层金属制备而成，所述的金属电极的多层金属的部分金属层未被其它上层金属层包覆而从侧壁露出，所述低电位金属层所采用金属的电势低于侧壁露出金属的电势。

优选的，所述的金属电极的多层金属的所有金属层未被其它上层金属层包覆而从侧壁露出，所述低电位金属层所采用金属的电势低于侧壁露出金属的电势。

优选的，低电位金属层延伸至侧壁。

优选的，所述的低电位金属层位于金属电极顶面非边缘区域。

优选的，所述金属电极表面至少侧壁被透明绝缘保护层所覆盖。