[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种发光二极管及其制造方法。所述发光二极管，包括：一基板；一在所述基板上形成的n型半导体层；一在所述n型半导体层的部分区域上形成的活性层；一在所述活性层上形成的p型半导体层；一在所述p型半导体层上形成的透明导电层；一p型电极，其在所述透明导电层上形成，与所述p型半导体层电气连接；一n型电极，其在所述n型半导体层上形成，与所述n型半导体层电气连接；一在所述n型半导体层上凸出的台阶结构，以覆盖住所述n型半导体层上与所述活性层对应的部分区域、所述活性层及所述p型半导体层；所述台阶结构的侧壁是具有曲率的曲面。本发明台阶结构的侧壁是具有曲率的曲面，这种曲面形状的侧壁可以减小全反射，改善外部光释放效率。

技术领域

本发明涉及发光二极管及其制造方法，更详细而言，涉及一种蚀刻p型半导体层、活性层及n型半导体层的一部分区域而形成的台阶结构的侧壁为曲面的发光二极管。

背景技术

半导体发光元件当向发光元件施加正向电压时，P型半导体层的空穴与N型半导体层的电子复合，释放具有与带隙能相应波长的光线。氮化镓系半导体(Al_xIn_yGa_1-x-yN；0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)通过采用不同铝、铟及镓的组成比而可以释放多样波长的光，作为发光元件材料而倍受瞩目。

氮化镓类半导体内部的折射率约为2.4，大于空气折射率（n=1）。因此，氮化镓类半导体内部发生的光线释放到外部时，折射率在界面大幅减小，发生内部全反射现象。此时，光线临界角不超过23°，发生的光线只有极小一部分释放到发光二极管的外部，这成为了外部光释放效率减小的主要原因。

为了使通过p型半导体层来发散光线的epi-side up方式的发光二极管外部光释放效率增加，研究多样的方法，包括为减小因p型电极焊盘吸收的光导致的损失而在p型电极焊盘下部形成反射层的方法、在透明导电层或p型半导体层上部形成凸凹而使得光线具有临界角以下角度地入射的方法等。这些研究主要用于提高通过台阶结构的平坦顶部释放的光线释放效率，但从活性层发生的光线还通过台阶结构的侧面而释放。

因此，需要研究一种用于提高通过台阶结构侧面释放的光线的释放效率、改善光释放效率的结构及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光二极管及其制造方法，该发光二极管台阶结构的侧壁是具有曲率的曲面，这种曲面形状的侧壁可以减小全反射，改善外部光释放效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种发光二极管，包括：

一基板；

一在所述基板上形成的n型半导体层；

一在所述n型半导体层的部分区域上形成的活性层；

一在所述活性层上形成的p型半导体层；

一在所述p型半导体层上形成的透明导电层；

一p型电极，其在所述透明导电层上形成，与所述p型半导体层电气连接；

一n型电极，其在所述n型半导体层上形成，与所述n型半导体层电气连接；

一在所述n型半导体层上凸出的台阶结构，以覆盖住所述n型半导体层上与所述活性层对应的部分区域、所述活性层及所述p型半导体层；所述台阶结构的侧壁是具有曲率的曲面。

在本发明一实施例中，所述台阶结构的侧壁是沿四分圆的弧形成的曲面。

在本发明一实施例中，所述基板是形成有凸凹图案的蓝宝石基板。

在本发明一实施例中，还包括在所述p型半导体层与所述透明导电层之间的部分区域形成的电流阻挡层；所述p型电极位于与所述电流阻挡层对应的所述透明导电层上的部分区域上。

本发明还提供了一种发光二极管的制造方法，包括如下步骤：