[发明专利]发光二极管

说明书

本发明提供一种发光二极管，所述发光二极管包含：至少一个下电极，电流施加到该下电极上；置于下电极上的发光结构，其将电连接到下电极并且包含至少一个通孔；反射电极层，其置于下电极与发光结构之间；以及电极图案，其通过通孔将下电极电连接到发光结构。所述发光二极管具有改进的光提取效率并且允许高电流驱动。

相关申请的交叉参考

本发明主张2014年6月13日提交的第10-2014-0072356号韩国专利申请以及2014年6月30日提交的第10-2014-0081058号韩国专利申请的优先权和权益，这些申请出于所有目的以引用的方式如同全文再现一般并入本文中。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种发光二极管以及一种制造发光二极管的方法。更确切地说，本发明的示例性实施例涉及一种通过以晶圆级分离增长衬底来制造的发光二极管以及一种制造发光二极管的方法。

背景技术

发光二极管是指发出通过电子和电洞的重组合产生的光的无机半导体装置并且用于多个领域，例如，显示器、车灯、一般照明设备以及其类似者。

根据电极的位置或电极与外部引线之间的连接类型，发光二极管可以分成横向型发光二极管、垂直型发光二极管以及倒装芯片型(flip-chip)发光二极管。

横向型发光二极管可相对容易地制造且因此最广泛地用于本领域中。此种横向型发光二极管包含在其下侧处的增长衬底，而不是从此处分离。作为发光二极管的增长衬底，蓝宝石衬底最广泛地用于本领域中，并且由于蓝宝石衬底的低导热性，其具有难以从发光二极管中排出热量的问题。因此，发光二极管具有增加的结温度以及减小的内部量子效率，并且变得不合适用于高电流驱动。

已经开发了垂直型和倒装芯片型发光二极管，以便解决横向型发光二极管的问题。通常，与典型的横向型发光二极管相比，垂直型发光二极管通过采用其中p-电极位于下侧的结构而具有良好的电流扩展性能，并且还通过采用具有比蓝宝石高的导热性的支撑衬底而展现良好的散热效率。此外，在垂直型发光二极管中，N-平面通过光辅助化学(photoenhanced chemical，PEC)蚀刻或其类似者经受各向异性蚀刻以形成粗糙表面，由此显著改进向上的光提取效率。然而，在垂直型发光二极管中，外延层的总厚度与发光面积相比较薄，因此提供电流扩展的难度。也就是说，由于使用导电氮化物层制造的垂直型发光二极管经配置以允许在氮化物层的下侧处形成的上电极与下电极之间引导电流的流动，因此难以在整个活性区域中实现均一的电流扩展。为了解决此问题，将绝缘材料提供到对应于n-电极片的p-电极的位置，以防止电流直接从n-电极片流到p-电极。然而，通过此结构，发光二极管在移除衬底的过程期间具有在p-电极与绝缘材料之间裂解的问题。

另一方面，垂直型发光二极管包含由不同导电型半导体构成的下半导体层和上半导体层，并且需要分别连接到上半导体层和下半导体层的电极。因此，在制造垂直型发光二极管时，需要将增长衬底与半导体层分离的过程。

通常，为了防止在分离增长衬底时对半导体层造成损坏，在将增长衬底与半导体层分离之前，在增长衬底的相对侧处将金属衬底结合到半导体层。随后，通过激光剥离、化学品剥离或应力剥离将增长衬底与半导体层分离。金属衬底经由单独的结合层结合到半导体层，同时从某一结合温度或更高温度冷却到室温，所述结合层用以将金属衬底结合到半导体层。

另一方面，金属衬底和半导体层(例如，基于氮化镓的半导体层)具有不同的热膨胀系数，由此引起弯成弓形现象，其中半导体层被弯曲同时从结合温度冷却到室温。在大面积分离增长衬底之后，此种弯成弓形现象变得严重。在大面积分离增长衬底时，存在由于弯成弓形现象而对半导体层造成损坏的较高可能性，由此难以以晶圆级分离增长衬底。为了防止由弯成弓形现象引起的对半导体层造成损坏，在晶圆分成单元二极管之后将增长衬底与个别发光二极管分离。因此，制造垂直型发光二极管的常规方法需要复杂的过程和较高的制造成本。