[发明专利]一种发光二极管元件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管元件及其制作方法，主要用高压、大电流密度的工作条件，其第一电极和第二电极朝向正侧，第一导电层背侧与基板正侧连接，第一导电层正侧与第一类型半导体层的背侧接触面积大于第一半导体层面积的1.5%，从凹处延伸的绝缘层覆盖在第二导电层的背侧，任意相邻的两个发光二极管单元其中一个发光二极管单元的第二导电层与另一个发光二极管单元的第一导电层设有一体连接的连接部，复数个发光二极管单元共用同一支撑和散热基板的，本发明提高了发光二极管元件的可靠性，避免或减少在大电流密度下发光二极管元件寿命过短的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种高压发光二极管元件和其制作工艺。

背景技术

高功率高亮度发光二极管（LED）在当下高亮度照明市场的需求下凸显出了其重要性。在蓝宝石为衬底的水平结构LED上，由于蓝宝石的散热问题和电流拥挤效应，在高电流密度下操作极易过热导致芯片烧毁，因此高功率LED无法采用水平结构。而垂直结构LED，因其衬底可以置换成散热性和导热性良好的材料（例如：Si，CuW等），并且垂直结构无电流拥挤效应，电流可以很好的扩展，所以可以操作在超高电流密度下（例如：2.5A/mm2以上），实现大功率高亮度LED。为了获得更优的电流扩展，如何在垂直LED上进一步提高亮度实现大功率发光二极管是目前LED市场的一个热点。此外，大功率高亮度LED在高压环境中应用时，存在热量难以释放而导致的可靠性差、电极设计复杂造成打线难度大以及发光区域难以集中而影响亮度集中度等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在高压下具有更强效率、更高的电流密度、更好电性能和可靠性能的薄膜发光二极管结构。这些目的是通过独立权利要求的薄膜发光二极管结构和制造该结构工艺方法来解决。本发明的扩展方案和改进方案分别在从属权利要求中说明，它们的公开内容特此被明确地结合于说明书中。

为了解决背景技术中关于提升亮度的需求，一方面，本发明提供了一种发光二极管芯片，具有：

半导体层序列，其具有在第一类型半导体层和第二类型半导体层之间的、设计用于产生辐射的有源层，其中

第一类型半导体层位于半导体层序列的正侧，

半导体层序列包含至少一个侧壁覆盖有绝缘层的凹处，凹处从半导体层序列的与正侧对置的背侧穿过有源层延伸到第一类型半导体层，

与第一导电层连接的第一电极，与第二导电层连接的第二电极，

借助第一导电层穿过所述凹处来电连接第一类型半导体层，

第一导电层与第二导电层借助凹处延伸的绝缘层来彼此电绝缘，

第一导电层和第二导电层都位于半导体层序列的背侧，此处位于半导体层序列背侧的第一导电层主要指的是不包括凹处内的第一导电层，第二导电层与第二半导体层的背侧直接接触，

用于支撑和散热的基板，基板并不是其上外延生长了半导体层序列的生长衬底，而是独立的支承元件，半导体层序列在上述结构中没有生长衬底。在此，“没有生长衬底”表示必要时为了生长而使用的生长衬底被从半导体层序列去除或者至少被大大薄化。