[发明专利]LED器件结构

说明书

本发明提供一种所述LED器件结构，从下至上依次包括：半导体衬底、P型半导体层、发光层和N型半导体材料层，且暴露出部分N型半导体材料层。P型半导体材料层和N型半导体材料层上分别形成有互相分离的P‑电极和N‑电极，P‑电极和N‑电极且均分别包括绝缘层、透明导电层和金属层，所述金属层互相连接的P‑块形金属电极部和P‑线形金属电极部与互相连接的N‑块形金属电极部和N‑线形金属电极部；所述N‑块形金属电极部自所述N‑线形金属电极部起朝所述P‑块形金属电极部的方向延伸，所述N‑电极的绝缘层位于所述N‑线性金属电极部的正下方。本发明通过在所述N‑线性金属电极部的正下方设置绝缘层，增加N型GaN层中电流分布均匀性，进而提高LED器件的亮度。

技术领域

本发明涉及一种半导体技术领域，特别是涉及一种LED器件结构。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode,缩写为LED)具有寿命长、耐冲击、抗震、高效节能等优异特征，在图像显示、信号指示、照明以及基础研究等方面有着极为广泛的应用前景。GaN基发光二极管近年来发展迅猛，LED芯片工艺日渐成熟，提高LED芯片的亮度和良率是现阶段最重要的工作。

现有的LED器件结构如图1至图2所示，其中图1所示为LED的横截面的结构，图2所示为LED器件的电极结构的俯视图。

如图1中所示，所述LED器件结构包括半导体衬底100、形成在半导体衬底100上的N型GaN层240，形成在N型GaN层240上的P型GaN层270，以及N型GaN层240和P型GaN层270之间的发光层220，所述发光层为量子阱层。在所述P型GaN层270和发光层220中还形成有开口，以暴露出部分所述N型GaN层240。

在所述P型GaN层270和暴露出来的所述N型GaN层240上分别形成有P-电极和N-电极，所述P-电极和N-电极互相分离。

其中，所述P-电极包括形成在所述P型GaN层270上的绝缘层370，形成在所述绝缘层370和所述P型GaN层270上的透明导电层570，以及形成在所述透明导电层570上的P-电极的金属层700。所述绝缘层370位于所述金属层700的下方，并且略超过所述金属层700覆盖区域。所述绝缘层370可以阻止不透明的金属层700与所述P型GaN层270接触，避免电流流到金属层700的正下方处的P型GaN层270，引起金属层700的正下方处的发光层220发光，却被不透明的金属层700的挡住，即所述绝缘层370能调节电流的分布，避免造成发光效能的浪费。所述透明导电层570的上下表面分别与所述P型GaN层270和所述金属层700接触，使得电流可以传导在绝缘层370没有覆盖到的P型GaN层270中，即没有被透明的金属层700的挡住的P型GaN层270中。即所述透明导电层570能够调节电流的分布，增加器件的电流分布均匀性。

所述N-电极包括形成在所述开口暴露出来的所述N型GaN层240上的透明导电层540，形成在所述透明导电层540上的N-电极的金属层400。

另外，在所述LED器件结构的表面还形成有钝化层900作为器件保护层和隔离层，所述钝化层900暴露出P-电极的金属层700和N-电极的金属层400以适于和外界连接。

上述LED器件结构应用于中大功率LED芯片时，器件尺寸较大，为了扩展电流的效能，会在电极的金属层中增加较多线形电极，以增加器件的电流分布均匀性。如图2所示，为现有技术中LED器件的电极结构的示意图。图中可见，所述P-电极的金属层700包括互相连接的P-块形金属电极部760和P-线形金属电极部710；所述N-电极的金属层400包括互相连接的N-块形金属电极部460和N-线形金属电极部410。所述P-电极中所述绝缘层370位于所述金属层700的下方，并且略超过所述金属层700覆盖区域。