[发明专利]具有复合电流阻挡层的发光二极管及其制备方法

说明书

本发明属于半导体领域，尤其涉及具有复合电流阻挡层的发光二极管及其制备方法，其发光二极管包括衬底，依次层叠于衬底之上的N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层，分别与N型半导体层和P型半导体层电性连接的N电极和P电极，其特征在于：所述P型半导体层和P电极之间设置有复合电流阻挡层，所述复合电流阻挡层包括金属颗粒和绝缘层。金属颗粒可以改变射入光的路径，提高出光效率，金属颗粒可以使绝缘层与其接触的界面具有波浪形粗化结构，从而提高P电极的牢固性，进一步提高出光效率。

技术领域

本发明属于半导体领域，尤其涉及具有复合电流阻挡层的发光二极管及其制备方法，其中复合电流阻挡层包括金属颗粒和绝缘层，可以提高电极的牢固性和发光二极管的出光效率。

背景技术

常规正装发光二极管结构中，P电极和N电极位于发光二极管衬底的同一侧，P电极下方的电流密度较大（电流拥挤），发光效率也较高，但由于P电极一般为不透光材料且会吸收大部分的光线，因此会造成电流的浪费和出光效率的降低。为了改善电流拥挤现象，通常在P电极下方增设绝缘层作为电流阻挡层，而由于绝缘层与外延层（氮化镓）的粘附性较差，导致P电极在封装应用打线时容易脱落。

因此，如何提高P电极的牢固性以及改善P电极的吸光，是本技术领域需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在改善P电极的牢固性和吸光，提供一种具有复合电流阻挡的发光二极管及其制备方法，该复合电流阻挡层具体包括金属颗粒和具有粗化结构绝缘层的复合电流阻挡层。

根据本发明的第一方面，本发明公开的具有复合电流阻挡层的发光二极管，包括衬底，依次层叠于衬底之上的N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层，分别与N型半导体层和P型半导体层电性连接的N电极和P电极，其特征在于：所述P型半导体层和P电极之间设置有复合电流阻挡层，所述复合电流阻挡层包括金属颗粒和绝缘层。

进一步地，所述金属颗粒呈层状排列形成金属颗粒层。在其一实施例中，所述金属颗粒层位于P型半导体层和绝缘层之间。在其二实施例中，所述金属颗粒层位于P电极和绝缘层之间。在其三实施例中，所述金属颗粒层位于绝缘层内部；优选的，所述金属颗粒层的层数至少为1个以上。

进一步地，所述绝缘层与金属颗粒层接触的一侧的表面具有与金属颗粒层形状相对应的粗化结构。优选的，所述粗化结构为波浪形。

进一步地，所述金属颗粒呈颗粒状分布于绝缘层内部。优选的，所述金属颗粒均匀分布或者不均匀分布。

进一步地，所述金属颗粒为高温下易团聚金属颗粒；优选的，所述金属颗粒为铝、银或镍金属颗粒。

进一步地，所述P电极包括焊盘部和扩展电流的扩展条，所述扩展条与透明导电层电性连接。

进一步地，所述绝缘层为二氧化硅层、碳化硅层、氮化硅层或者三氧化二铝层中的一种或者几种的组合。

进一步地，所述透明导电层为氧化铟锡层、氧化锌层、氧化锌铟锡层、氧化铟锌层、氧化锌锡层、氧化镓铟锡层、氧化镓铟层、氧化镓锌层、掺杂铝的氧化锌层或掺杂氟的氧化锡层中的一种或者几种的组合。

根据本发明的第二方面，本发明提供了制备上述发光二极管的制备方法，具体包括以下步骤：

（1） 提供一衬底，于所述衬底之上依次生长N型半导体层、发光层、P型半导体层；

（2） 于所述P型半导体层表面制作复合电流阻挡层；

（3） 于所述复合电流阻挡层上制作透明导电层；

（4） 刻蚀所述透明导电层至复合电流阻挡层形成贯穿透明导电层的第一窗口，刻蚀所述透明导电层至N型半导体层形成第二窗口；

（5） 于所述第一窗口和第二窗口分别制作P电极和N电极，所述P电极与P型半导体层电性连接，所述N电极与N型半导体层电性连接。