專利名稱：發(fā)光二極管的制作方法
技術領域：
本實用新型 有關一種可有效提高流明/瓦，且可維持高的發(fā)光效率的高亮度、高功率的發(fā)光二極管。
背景技術：
近年來，已開發(fā)出以氮化物、磷化物為材料的高亮度發(fā)光二極管，其不僅可發(fā)出紅、藍、綠光，且可用以產生各色光與白光。如氮化鎵基半導體(GaN-Based semiconductor) 為一種適用于發(fā)出藍光及紫外線光線的化合物半導體材料，近來所使用的發(fā)光二極管分為平面型與垂直型發(fā)光二極管，平面型發(fā)光二極管的ρ型與n型電極位于上部且面對相同方向，因此，此種發(fā)光二極管裝置須具有相當大的尺寸，以獲得足夠的發(fā)光區(qū)域，而且由于P 型電極靠近η型電極，故易于受到靜電放電(electrostatic discharge,ESD)的影響，反觀垂直型發(fā)光二極管P型與η型電極彼此相對地形成并將磊晶層夾設于其間，故可解決平面型發(fā)光二極管的缺點。然而，現有的垂直型發(fā)光二極管，由于因半導體材料層的導電性較差，而使電流無法有效且均勻地從接點分散到整個發(fā)光層，發(fā)光二極管內部會發(fā)生部分區(qū)域電流密度過高的情況，因而影響整體亮度，甚至于導致發(fā)光層附近過早劣化，大幅地降低使用壽命，進而影響發(fā)光二極管的發(fā)光效率。因此，目前已有一種垂直型發(fā)光二極管裝置a，如圖1、1A所示，利用蒸鍍或電鍍方法，在發(fā)光二極管的磊晶結構b表面上設置一或多個互相平行的矩形金屬電極c，之后再加以封裝而成，其雖可達到增進電流分散效能、提升發(fā)光均勻性、但對于發(fā)光效率有提升仍是有限。

實用新型內容本實用新型的主要目的在提供一種可有效提高流明/瓦，且可維持高的發(fā)光效率的高亮度、高功率的發(fā)光二極管。為達上述的目的，本實用新型所設的發(fā)光二極管，包括一第一電極、一導電基底層、一反射層、一第一電性半導體層、一發(fā)光層、一第二電性半導體層及至少一第二電極，其中該導電基底層形成于該第一電極上，該反射層形成于該導電基底層上，該第一電性半導體層形成于該反射層上，該發(fā)光層形成于該第一電性半導體層上，該第二電性半導體層形成于該發(fā)光層上，該至少一第二電極形成于該第二電性半導體層上，又該第二電性半導體層下另設有至少一第三電極，且該第二電極與第三電極之間設有至少一連接通道，使該第二電極與第三電極得以電連接。實施時，該第二電性半導體層上的第二電極數量與第二電性半導體層下的第三電極數量相同，每一個第三電極分別對應設置于每一個第二電極的下方，且該第二電極與第三電極之間皆設有連接通道。實施時，該第二電性半導體層上的第二電極的總面積小于第二電性半導體層下的第三電極的總面積實施時，該第二電極的總面積小于第二電性半導體層面積。實施時，該第二電性半導體層下的第三電極被一絕緣層所覆蓋，以與該第一電性半導體層及反射層隔離。實施時，該導電基底層的材料選自于由Cu、Al、Ni、Mo、W、Ti、Ag、Au、Co、Ta、W、Sn、
In及其合金所構成的族群中至少一者。實施時，該導電基底層的材料選自于由硅、Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs、ZnSe所構成的族群中至少一者。實施時，該發(fā)光層的材料選自于由AlInGaN、InGaN, GaN、AlGaInP, InGaP, GaAs, InGaAs、InP及AlGaAs所構成的族群中至少一者。實施時，該反射層的材料選自于由Ag、Al、Au、Rh、Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、Zn、AISi、 Ni/Ag/Ni/Au、Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au、Ti/Al、Ni/Al、Ni/Ag 及其合金所構成的族群中至少
“"者 ο實施時，該第二電極與第三電極的材料選自于由Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/ Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Ni/Au、Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au、Al/Pt/Au、 Al/Ni/Au、Al/W/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、 ITO、、Ti/Al/Cr/Pt/Au及其合金所構成的族群中至少一者。實施時，該第二電極與第三電極為相同的材料。實施時，該第一電性半導體層為P型，第二電性半導體層為N型。實施時，該導電基底層與反射層之間設有一黏合層，而該黏合層成分至少包含Au、 AuIruAuSn 其中一種。本實用新型的有益效果在于，借助上述設計，利用該第二電極與第三電極之間設有至少一連接通道，本實用新型確可達到創(chuàng)作的預期目的，提供一種可有效提高流明，且可維持高的發(fā)光效率的高亮度、高功率的發(fā)光二極管，具有產業(yè)利用與實用的價值。為便于對本實用新型能有更深入的了解，茲借一實施例詳述于后。

圖1為現有垂直型發(fā)光二極管的上視圖。圖IA為現有垂直型發(fā)光二極管的剖面圖。圖2為本實用新型發(fā)光二極管的上視圖。圖2A為本實用新型發(fā)光二極管的剖面圖。圖3為本實用新型另一實施例的上視圖。圖3A為本實用新型另一實施例的剖面圖。主要元件符號說明a 垂直型發(fā)光二極管b 磊晶結構C:金屬電極1 第一電極2:導電基底層[0033]3 :反射層4:第一電性半導體層5 發(fā)光層
6:第二電性半導體層7:第二電極。8 第三電極81 絕緣層9 連接通道10:黏合層
具體實施方式
請參閱圖2、2A，為本實用新型發(fā)光二極管的一實施例，其由一第一電極1、一導電基底層2、一反射層3、一第一電性半導體層4、一發(fā)光層5、一第二電性半導體層6及至少一第二電極7所組成。該導電基底層2形成于該第一電極1上，該導電基底層2的材料選自于由Cu、Al、 ■ ^0、1、11^8^11、(0、13、1、511、111及其合金所構成的族群中至少之一，或是選自于由硅、 Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs, ZnSe所構成的族群中至少之一，該反射層3形成于該導電基底層2上，該反射層3的材料選自于由Ag、Al、Au、Rh、Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、 Zn、Al Si、Ni/Ag/Ni/Au、Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au、Ti/Al、Ni/Al、Ni/Ag 及其合金所構成的族群中至少之一，該第一電性半導體層4形成于該反射層3上，該發(fā)光層5形成于該第一電性半導體層4上，該發(fā)光層5的材料選自于由AlInGaN、InGaN, GaN、AlGalnP、InGaP, GaAs, InGaAs, InP及AlGaAs所構成的族群中至少一者，該第二電性半導體層6形成于該發(fā)光層 5上，該至少一第二電極7形成于該第二電性半導體層6上，又該第二電性半導體層6下另設有至少一第三電極8，本實施例以該第二電性半導體層6上的第二電極7數量與第二電性半導體層6下的第三電極8數量相同為例，其中每一個第三電極8分別對應設置于每一個第二電極7的下方，且該第二電極7與第三電極8之間皆設有連接通道9，使該每一個第二電極7與第三電極8得以電連接，且該第三電極8被一絕緣層81所覆蓋，以與該第一電性半導體層4及反射層3隔離，已達到降低LED操作電壓，進而提高流明/瓦的目的。該第二電極 7 與第三電極 8 的材料選自于由 Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/Au, Cr/Al/Pt/Au、 Cr/Al/Ni/Au, Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au, Al/Pt/Au、Al/Ni/Au、Al/ff/ Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、ITO、、Ti/Al/Cr/Pt/ Au及其合金所構成的族群中至少之一，該第二電極7與第三電極8也可為相同的材料。又該導電基底層2與反射層3之間設有一黏合層10，而該黏合層10成分至少包含Au、AuIn, AuSn其中一種。此外，如圖3、3A所示，該第二電性半導體層6上的第二電極7數量也可設計為少于第二電性半導體層6下的第三電極數量8，該第二電性半導體層6上的第二電極7的總面積小于第二電性半導體層6下的第三電極8的總面積，同樣可以達到上述的目的。因此，透過本實用新型的設計，由于N型半導體具有較佳的導電率，可使用較少數目的金屬電極，以便減少遮光及增加亮度，因此本實用新型較佳的設計為第一電性半導體層4為P型，第二電性半導體層6為N型，借此，當該第二電性半導體層6上的第二電極7 借助連接通道9而與第二電性半導體層6內的第二電極8電連接后，等于發(fā)光面積大幅增力口，使得單位面積內的流明增加，發(fā)光效率得以有效的大幅提升，進而維持高發(fā)光效率與亮度。 以上所述乃是本實用新型的具體實施例及所運用的技術手段，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修正，若依本實用新型的構想所作的等效改變，其所產生的作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋的實質精神時，均應視為在本實用新型的技術范疇之內，合先陳明。依上文所揭示的內容，本實用新型確可達到創(chuàng)作的預期目的，提供一種可有效提高流明，且可維持高的發(fā)光效率的高亮度、高功率的發(fā)光二極管，具有產業(yè)利用與實用的價值。
權利要求1.一種發(fā)光二極管，包括 一個第一電極；一個導電基底層，形成于該第一電極上； 一個反射層，形成于該導電基底層上； 一個第一電性半導體層，形成于該反射層上； 一個發(fā)光層，形成于該第一電性半導體層上； 一個第二電性半導體層，形成于該發(fā)光層上； 至少一個第二電極，形成于該第二電性半導體層上；其特征在于 該第二電性半導體層下另設有至少一個第三電極，且該第二電極與第三電極之間設有至少一個連接通道，使該第二電極與第三電極得以電連接。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電性半導體層上的第二電極數量與第二電性半導體層下的第三電極數量相同，每一個第三電極分別對應設置于每一個第二電極的下方，且該第二電極與第三電極之間皆設有連接通道。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電性半導體層上的第二電極的總面積小于第二電性半導體層下的第三電極的總面積。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電極的總面積小于第二電性半導體層面積。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電性半導體層下的第三電極被絕緣層所覆蓋，以與該第一電性半導體層及反射層隔離。
6.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該導電基底層的材料選自于由Cu、 Al、Ni、Mo、W、Ti、Ag、Au、Co、Ta、W、Sn、In及其合金所構成的族群中之一。
7.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該導電基底層的材料選自于由硅、 Ge、GaP、SiC、GaN、A1N、GaAs, InP, AlGaAs 及 ZnSe 所構成的族群中之一。
8.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該發(fā)光層的材料選自于由AlInGaN、 InGaN, GaN、AlGaInP、InGaP、GaAs、InGaAs、InP 及 AlGaAs 所構成的族群中之一。
9.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該反射層的材料選自于由Ag、Al、Au、 Rh, Pt、Cu、Ni、W、In、Pd、Zn、AlSi, Ni/Ag/Ni/Au, Ag/Ni/Au、Ag/Ti/Ni/Au, Ti/Al、Ni/Al、 Ni/Ag及其合金所構成的族群中之一。
10.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電極與第三電極的材料選自于由 Cr/Au、Cr/Al、Cr/Pt/Au、Cr/Ni/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Ni/Au、Al、Ti/Al、Ti/Au、Ti/ Al/Pt/Au ；Ti/Al/Ni/Au、Al/Pt/Au、Al/Ni/Au、Al/W/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Pt/Al/Ti/Au、Ti/ Pt/Al/Cr/Au、Ti/Al/Ti/Pt/Au、ITO、Ti/Al/Cr/Pt/Au 及其合金所構成的族群中之一。
11.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第二電極與第三電極是為相同的材料。
12.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第一電性半導體層為P型，第二電性半導體層為N型。
13.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該導電基底層與反射層之間設有黏I=I te ο
14.如權利要求13所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該黏合層成分包含Au、Auln、AuSn其中一種。
專利摘要一種發(fā)光二極管，包括一第一電極、一導電基底層、一反射層、一第一電性半導體層、一發(fā)光層、一第二電性半導體層及至少一第二電極，其中該導電基底層形成于該第一電極上，該反射層形成于該導電基底層上，該第一電性半導體層形成于該反射層上，該發(fā)光層形成于該第一電性半導體層上，該第二電性半導體層形成于該發(fā)光層上，該至少一第二電極形成于該第二電性半導體層上，又第二電性半導體層下另設有至少一第三電極，且該第二電極與第三電極之間設有至少一連接通道，使該第二電極與第三電極得以電連接。
文檔編號H01L33/36GK202217700SQ20112023130
公開日2012年5月9日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年1月17日
發(fā)明者杜全成 申請人:榮昱顧問有限公司