一种倒装led及其制作方法

文档序号:194115 发布日期:2021-11-02 浏览:41次 >En<

阅读说明:本技术 一种倒装led及其制作方法 (Flip LED and manufacturing method thereof ) 是由 陈德伪 翁启伟 刘英策 刘宇轩 于 2021-08-04 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种倒装LED及其制作方法,包括:衬底;设置在衬底一侧的外延层结构;设置在外延层结构背离衬底一侧的第一电极层;设置在第一电极层背离衬底一侧的第一DBR层,第一DBR层上设置有多个第一通孔,第一通孔用于暴露出第一电极层;设置在第一DBR层背离衬底一侧的第二电极层,第二电极层通过第一通孔与第一电极层接触,第二电极层上设置有多个第二通孔,第二通孔用于暴露出第一DBR层;设置在第二电极层背离衬底一侧的第二DBR层,第二DBR层通过第二通孔与第一DBR层接触。该倒装LED通过两层DBR层的结构,填补了第一DBR层中第一通孔的反射率,以此提高倒装LED的亮度。(The invention provides a flip LED and a manufacturing method thereof, wherein the flip LED comprises the following steps: a substrate; an epitaxial layer structure disposed on one side of the substrate; the first electrode layer is arranged on one side, away from the substrate, of the epitaxial layer structure; the first DBR layer is arranged on one side, away from the substrate, of the first electrode layer, a plurality of first through holes are formed in the first DBR layer, and the first through holes are used for exposing the first electrode layer; the second electrode layer is arranged on one side, away from the substrate, of the first DBR layer, the second electrode layer is in contact with the first electrode layer through the first through holes, a plurality of second through holes are formed in the second electrode layer, and the second through holes are used for exposing the first DBR layer; and the second DBR layer is arranged on the side, away from the substrate, of the second electrode layer, and the second DBR layer is in contact with the first DBR layer through the second through hole. This flip-chip LED has filled the reflectivity of first through-hole in the first DBR layer through the structure of two-layer DBR layer to this luminance that improves flip-chip LED.)

一种倒装LED及其制作方法

技术领域

本发明涉及LED技术领域,更具体地说,尤其涉及一种倒装LED及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为新型的发光器件,与传统的发光器件相比,LED具有节能、环保、显色性与响应速度好等优点被广泛应用于人们的生活和工作中,为人们的日常生活带来了极大的便利。

基于倒装LED而言,其因具有较高的亮度、高的光提取效率、封装低热阻、无断金线风险以及侧壁钝化层保护等优点,被广泛应用于照明、闪光灯和背光等领域。

但是,目前倒装LED仍然存在亮度损失的问题;那么,如何提供一种高亮度的倒装LED,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,为解决上述问题,本发明提供一种倒装LED及其制作方法,技术方案如下:

一种倒装LED,所述倒装LED包括:

衬底;

设置在所述衬底一侧的外延层结构;

设置在所述外延层结构背离所述衬底一侧的第一电极层;

设置在所述第一电极层背离所述衬底一侧的第一DBR层,所述第一DBR层上设置有多个第一通孔,所述第一通孔用于暴露出所述第一电极层;

设置在所述第一DBR层背离所述衬底一侧的第二电极层,所述第二电极层通过所述第一通孔与所述第一电极层接触,所述第二电极层上设置有多个第二通孔,所述第二通孔用于暴露出所述第一DBR层;

设置在所述第二电极层背离所述衬底一侧的第二DBR层,所述第二DBR层通过所述第二通孔与所述第一DBR层接触。

优选的,在上述倒装LED中,在垂直于所述衬底所在平面的方向上,所述第一通孔的正投影与所述第二通孔的正投影不交叠。

优选的,在上述倒装LED中,所述第一DBR层和所述第二DBR层的材料相同。

优选的,在上述倒装LED中,所述第一DBR层的厚度为2um-5um;

所述第二DBR层的厚度为2um-5um。

优选的,在上述倒装LED中,所述倒装LED还包括:

设置在所述第二DBR层背离所述衬底一侧的PAD层;所述PAD层与所述第二电极层接触。

优选的,在上述倒装LED中,所述外延层结构包括:

依次设置在所述衬底上的N型半导体层、多量子阱层和P型半导体层;

所述外延层结构还包括:

贯穿所述P型半导体层和所述多量子阱层的凹槽,所述凹槽用于暴露出所述N型半导体层;

其中,所述第一电极层部分设置在所述N型半导体层上,部分设置在所述P型半导体层上。

优选的,在上述倒装LED中,所述倒装LED还包括:

依次设置在所述P型半导体层和所述第一电极层之间的电流阻挡层和电流扩散层;

其中,所述电流阻挡层紧邻所述P型半导体层设置。

优选的,在上述倒装LED中,所述电流阻挡层的厚度为2000埃-5000埃。

优选的,在上述倒装LED中,所述电流扩散层的厚度为200埃-2000埃。

一种倒装LED的制作方法,所述制作方法包括:

提供一衬底;

在所述衬底的一侧形成外延层结构;

在所述外延层结构背离所述衬底的一侧形成第一电极层;

在所述第一电极层背离所述衬底的一侧形成第一DBR层,所述第一DBR层上设置有多个第一通孔,所述第一通孔用于暴露出所述第一电极层;

在所述第一DBR层背离所述衬底的一侧形成第二电极层,所述第二电极层通过所述第一通孔与所述第一电极层接触,所述第二电极层上设置有多个第二通孔,所述第二通孔用于暴露出所述第一DBR层;

在所述第二电极层背离所述衬底的一侧形成第二DBR层,所述第二DBR层通过所述第二通孔与所述第一DBR层接触。

相较于现有技术,本发明实现的有益效果为:

本发明提供的一种倒装LED包括:衬底;设置在所述衬底一侧的外延层结构;设置在所述外延层结构背离所述衬底一侧的第一电极层;设置在所述第一电极层背离所述衬底一侧的第一DBR层,所述第一DBR层上设置有多个第一通孔,所述第一通孔用于暴露出所述第一电极层;设置在所述第一DBR层背离所述衬底一侧的第二电极层,所述第二电极层通过所述第一通孔与所述第一电极层接触,所述第二电极层上设置有多个第二通孔,所述第二通孔用于暴露出所述第一DBR层;设置在所述第二电极层背离所述衬底一侧的第二DBR层,所述第二DBR层通过所述第二通孔与所述第一DBR层接触。该倒装LED通过两层DBR层的结构,填补了第一DBR层中第一通孔的反射率,以此提高倒装LED的亮度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种倒装LED的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种倒装LED的制作方法的流程示意图;

图3-图12为图2所示制作方法相对应的结构示意图;

图13为本发明实施例提供的另一种倒装LED的制作方法的流程示意图;

图14为图13所示制作方法相对应的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

基于背景技术记载的内容而言,现有技术中倒装LED中的DBR层被刻蚀开孔之后,DBR孔内的反射率会降低,部分光无法被反射至倒装LED的背面,使倒装LED的亮度有一些损失。

基于此,本发明提供的倒装LED通过两层DBR层的结构,填补了第一DBR层中第一通孔的反射率,以此提高倒装LED的亮度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1,图1为本发明实施例提供的一种倒装LED的结构示意图。

所述倒装LED包括:

衬底11;

设置在所述衬底11一侧的外延层结构12;

设置在所述外延层结构12背离所述衬底11一侧的第一电极层13;

设置在所述第一电极层13背离所述衬底11一侧的第一DBR层14,所述第一DBR层14上设置有多个第一通孔,所述第一通孔用于暴露出所述第一电极层13;

设置在所述第一DBR层14背离所述衬底11一侧的第二电极层15,所述第二电极层15通过所述第一通孔与所述第一电极层13接触,所述第二电极层15上设置有多个第二通孔,所述第二通孔用于暴露出所述第一DBR层14;

设置在所述第二电极层15背离所述衬底11一侧的第二DBR层16,所述第二DBR层16通过所述第二通孔与所述第一DBR层14接触。

在该实施例中,在垂直于所述衬底11所在平面的方向上,所述第二DBR层16通过所述第二通孔与所述第一DBR层14接触,也就是说,所述第二DBR层16填充所述第二通孔,且覆盖所述第一通孔所在区域,进而填补了第一DBR层14中第一通孔的反射率,以此提高倒装LED的亮度。

进一步的,为了全面提高倒装LED中DBR层的反射率,使其在垂直于所述衬底11所在平面的方向上,所述第一通孔的正投影与所述第二通孔的正投影不交叠。

可选的,在本发明另一实施例中,所述第一DBR层14和所述第二DBR层16的材料相同。

可选的,在本发明另一实施例中,所述第一DBR层14的厚度为2um-5um;

所述第二DBR层16的厚度为2um-5um。

在该实施例中,所述第一DBR层14的厚度可以为2.5um或3.2um或4.7um等;所述第二DBR层16的厚度为2.7um或3.1um或4.5um等。

可选的,在本发明另一实施例中,如图1所示,所述倒装LED还包括:

设置在所述第二DBR层16背离所述衬底11一侧的PAD层17;所述PAD层17与所述第二电极层15接触。

在该实施例中,可选的所述第二DBR层16上设置有多个第三通孔,所述PAD层17通过所述第三通孔与所述第二电极层15接触,所述第二电极层15通过所述第一通孔与所述第一电极层13接触,实现电极之间的连接。

可选的,在本发明另一实施例中,如图1所示,所述外延层结构包括:

依次设置在所述衬底11上的N型半导体层121、多量子阱层122和P型半导体层123;

所述外延层结构还包括:

贯穿所述P型半导体层123和所述多量子阱层122的凹槽,所述凹槽用于暴露出所述N型半导体层121;

其中,所述第一电极层13部分设置在所述N型半导体层121上,部分设置在所述P型半导体层123上。

在该实施例中,所述N型半导体层121包括但不限定为N型氮化镓层,所述P型半导体层123包括但不限定为P型半导体层。

可选的,在本发明另一实施例中,如图1所示,所述倒装LED还包括:

依次设置在所述P型半导体层123和所述第一电极层13之间的电流阻挡层18和电流扩散层19;

其中,所述电流阻挡层18紧邻所述P型半导体层123设置。

在该实施例中,所述电流阻挡层18包括但不限于氧化硅层,用于阻挡电流垂直注入至所述P型半导体层123;所述电流扩散层19包括但不限于ITO透明导电层,用于使注入至P型半导体层123的电流更加均匀,以提高倒装LED的性能。

可选的,所述电流阻挡层18的厚度为2000埃-5000埃。

例如,所述电流阻挡层18的厚度为2512埃或3500埃或4685埃等。

可选的,所述电流扩散层19的厚度为200埃-2000埃。

例如,所述电流扩散层19的厚度为300埃或1100埃或1678埃等。

可选的,基于本发明上述全部实施例,在本发明另一实施例中还提供了一种倒装LED的制作方法,参考图2,图2为本发明实施例提供的一种倒装LED的制作方法的流程示意图。

所述制作方法包括:

S101:如图3所示,提供一衬底11。

S102:如图4所示,在所述衬底11的一侧形成外延层结构12。

在该步骤中,如图4所示,所述外延层结构12包括:依次设置在所述衬底11上的N型半导体层121、多量子阱层111和P型半导体层123。

所述N型半导体层121包括但不限定为N型氮化镓层,所述P型半导体层123包括但不限定为P型半导体层。

如图5所示,对所述外延层结构12的表面光刻mesa图形,对mesa图形的裸露区域进行干法刻蚀,直至暴露出所述N型半导体层121。

如图6所示,进一步的对所述外延层结构12的表面光刻DE图形,对DE图形的裸露区域进行干法刻蚀,直至暴露出所述衬底11。

S103:在所述外延层结构12背离所述衬底11的一侧形成第一电极层13。

在该步骤中,如图7所示,在图6所示结构的基础上,在所述P型半导体层123背离所述衬底11的一侧沉积一层电流阻挡层18,并且光刻CB图形,对CB图形的裸露区域进行湿法刻蚀,最终使部分所述P型半导体层123背离所述衬底11的一侧上设置有电流阻挡层18;所述电流阻挡层18包括但不限于氧化硅层,用于阻挡电流垂直注入至所述P型半导体层123。

如图8所示,在图7所示结构的基础上,在所述电流阻挡层18背离所述衬底11的一侧形成电流扩散层19,所述电流扩散层19包括但不限于ITO透明导电层,用于使注入至P型半导体层123的电流更加均匀,以提高倒装LED的性能;在所述电流扩散层19上光刻ITO图形,对ITO图形的裸露区域进行湿法刻蚀,最终使所述电流扩散层19覆盖所述电流阻挡层18。

如图9所示,在图8所示结构的基础上,在所述电流扩散层19的表面光刻电极图形,沉积第一电极层13;所述第一电极层13部分设置在所述N型半导体层121上,部分设置在所述电流扩散层19上。

S104:如图10所示,在所述第一电极层13背离所述衬底11的一侧形成第一DBR层14,所述第一DBR层14上设置有多个第一通孔141,所述第一通孔141用于暴露出所述第一电极层13。

S105:如图11所示,在所述第一DBR层14背离所述衬底11的一侧形成第二电极层15,所述第二电极层15通过所述第一通孔141与所述第一电极层13接触,所述第二电极层15上设置有多个第二通孔151,所述第二通孔151用于暴露出所述第一DBR层14。

S106:如图12所示,在所述第二电极层15背离所述衬底11的一侧形成第二DBR层16,所述第二DBR层16通过所述第二通孔151与所述第一DBR层14接触。

在该实施例中,该倒装LED通过两层DBR层的结构,填补了第一DBR层14中第一通孔141的反射率,以此提高倒装LED的亮度。

可选的,在本发明另一实施例中,参考图13,图13为本发明实施例提供的另一种倒装LED的制作方法的流程示意图。

所述制作方法还包括:

S107:如图14和图1所示,在所述第二DBR层16背离所述衬底11的一侧形成PAD层17;所述PAD层17与所述第二电极层15接触。

在该实施例中,可选的所述第二DBR层16上设置有多个第三通孔161,所述PAD层17通过所述第三通孔161与所述第二电极层15接触,所述第二电极层15通过所述第一通孔141与所述第一电极层13接触,实现电极之间的连接。

需要说明的是,所述第二DBR层16的覆盖面积可根据实际情况而定,可以仅仅只覆盖所述第二通孔151,也可以大面积覆盖其它区域,在本发明实施例中并不作限定,只要能提高倒装LED的反射率即可。

以上对本发明所提供的一种倒装LED及其制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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