[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，尤其涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

现在，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已经被广泛应用到很多领域。然而，发光二极管产生的光只有在小于临界角的情况下才能射出至外界，否则由于内部全反射的原因，大量的光将在发光二极管内部损失掉，无法射出至外界，导致发光二极管的出光率低下，亮度不高。目前，利用蚀刻使得发光二极管表面粗化来增加发光二极管亮度的技术已为公众熟知，现有的技术大致分为两种：1.利用高温的酸性液体(如硫酸，磷酸等)来对发光二极管进行蚀刻，其缺点为液体中易因温度不均而产生蚀刻速率不稳定的现象，且使用槽体需经良好的设计，使在高温操作的液体不具危险，因此槽体的制作成本也会较高；2.利用紫外光照光加电压的方式，使半导体组件易和氢氧化钾产生反应，进而达成蚀刻的目的，但操作上需制作绝缘物保护，在芯片上布下电极线，再进行通电照光蚀刻，由于电极导电性的问题使制作上只能在小片芯片上制作，而整片晶圆的制作上受限于电力的分布，而很难有良好的蚀刻均匀性，且制作流程较复杂。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种便于蚀刻的发光二极管及其制造方法。

一种发光二极管，其包括基板、第一n型氮化镓层、连接层、第二n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层、p型电极及n型电极。所述第一n型氮化镓层、连接层、第二n型氮化镓层依次形成于所述基板上。所述第二n型氮化镓层具有一个远离基板的顶面，该顶面包括一个第一区域及一个第二区域，所述发光层、p型氮化镓层和p型电极依次形成于所述第一区域上，所述n型电极形成在所述第二区域上。所述连接层能够被减性溶液蚀刻，所述第二n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化氮化镓，且该底面有裸露的粗化表面。

一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上依次成长形成第一n型氮化镓层、连接层、第二n型氮化镓层、发光层和p型氮化镓层，所述第二n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化氮化镓；蚀刻所述p型氮化镓层和发光层直至裸露出部分第二n型氮化镓层；在p型氮化镓层上形成p型电极及在所述第二n型氮化镓层的裸露区域上形成n型电极；及采用碱性溶液蚀刻掉部分所述连接层，裸露出第二n型氮化镓层面向连接层的底面的一部分，并采用所述碱性溶液对裸露出的第二n型氮化镓层的底面进行蚀刻以形成粗化表面。

一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上依次成长形成第一n型氮化镓层、连接层、第二n型氮化镓层、发光层和p型氮化镓层，所述第一n型氮化镓层、连接层、第二n型氮化镓层、发光层和p型氮化镓层构成一半导体层，所述第二n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化氮化镓；在所述半导体层上形成多个切割道，该多个切割道将半导体层分割成多个发光单元，所述切割道依次贯穿p型氮化镓层、发光层及第二n型氮化镓层以裸露出连接层；蚀刻所述每个发光单元上的透明导电层、p型氮化镓层和发光层直至裸露出部分第二n型氮化镓层；在上述每个发光单元的透明导电层和第二n型氮化镓层裸露区域上分别形成p型电极及n型电极，从而得到多个发光二极管；采用碱性溶液蚀刻掉所述每个发光二极管的部分连接层，裸露出第二n型氮化镓层的部分底面，并采用所述碱性溶液对裸露出的第二n型氮化镓层的底面进行蚀刻以形成粗化表面；沿所述切割道切割分离所述多个发光二极管。

本发明提供的发光二极管中，由于发光二极管具有易被减性溶液蚀刻的连接层，且第二n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化(N-face)氮化镓，从而很容易对第二n型氮化镓层的底面进行粗化以提高发光二极管的光萃取率。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种发光二极管的俯视图。

图2是图1中发光二极管沿II-II的剖视图。

图3是反向极化氮化镓被碱性溶液蚀刻后的示意图。

图4-图9是图1中的发光二极管的第一种制造方法示意图。

图10是图1中的发光二极管的第二种制造方法示意图。

主要元件符号说明

发光二极管        100

基板              10

缓冲层            11

第一n型氮化镓层   20

第一表面          21

连接层            30

第二n型氮化镓层   40

第一区域          41

第二区域          42

发光层            50