[发明专利]发光二极管结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光结构，且特别是涉及一种发光二极管(LED)结构及其制作方法。

背景技术

请参照图1，其绘示一种传统发光二极管结构的剖面示意图。此发光二极管结构124包含基板100、缓冲层102、n型半导体层104、发光层106、p型半导体层108、p型欧姆接触层112、反射层114、n型欧姆接触层116、n型电极118、p型电极120与钝化层122。

在此发光二极管结构124中，缓冲层102设置在基板100上。n型半导体层104设置在缓冲层102上。发光层106设置在部分的n型半导体层104上，而使n型半导体层104具有暴露部分110。p型半导体层108设置在发光层106上。p型欧姆接触层112与反射层114依序叠设在p型半导体层108上。p型电极120设置在部分的反射层114上。另外，n型欧姆接触层116与n型电极118则依序叠设在n型半导体层104的暴露部分110上。钝化层122覆盖在p型电极120、反射层114、p型欧姆接触层112、p型半导体层108、发光层106、n型半导体层104、n型欧姆接触层116与n型电极118上，且暴露出部分的p型电极120与部分的n型电极118。

在传统的发光二极管结构124中，p型欧姆接触层112与反射层114直接与p型半导体层108接触。当发光二极管结构124长时间在大电流下操作时，发光层106所产生的热很容易使反射层114劣化，如此一来，不仅会造成元件的功率衰退，更可能影响元件的发光效率。

此外，倒装工艺需要较大面积的n型电极118与p型电极120。然，传统发光二极管结构124的n型电极118直接设置在n型欧姆接触层116上，因此n型半导体层104定义时，遭移除的部分的面积需较大，方能使n型半导体层104的暴露部分110具有较大面积，来供较大面积的n型欧姆接触层116与n型电极118设置。然而，如图1所示，增加n型欧姆接触层116与n型电极118的面积，会使发光层108的发光面积相对缩小，如此将降低发光二极管结构124的发光效率。

发明内容

因此，本发明的一实施例提供一种发光二极管结构及其制作方法，其利用透明绝缘层来分开反射层与发光外延结构，故可降低大功率操作时，发光外延结构所产生的热对反射层的稳定性所造成的影响。

本发明的另一实施例提供一种发光二极管结构及其制作方法，其二电性电极均可设置在透明绝缘层上，因此可缩小接触电极的面积，而可增加整体的发光面积，进而可提升发光二极管结构的发光效率。

本发明的又一实施例提供一种发光二极管结构及其制作方法，其可在透明绝缘层上制作至少一图案结构，来控制发光二极管结构的出光方向角度，因此可提升光取出率。

本发明的再一实施例提供一种发光二极管结构及其制作方法，其二电性电极具有延伸至接触层的接触插塞(Plug)，这些接触插塞可做为发光外延结构的热流途径，如此可降低操作时所产生的热对发光二极结构的影响。

本发明的再一实施例提供一种发光二极管结构及其制作方法，其二电性电极可抬升而设置在透明绝缘层上，因此不但可加大电极的面积，亦可使此二电性电极设置在同一平面上，而可大幅降低倒装(Flip-chip)的难度，进而可增加倒装工艺的可靠度。

根据本发明的上述目的，提出一种发光二极管结构，其包含基板、发光外延结构、第一电性接触层、第二电性接触层、透明绝缘层、第一反射层、第二反射层、第一阻障层、第二阻障层、第一电性电极以及第二电性电极。发光外延结构包含：第一电性半导体层位于基板上；发光层位于第一电性半导体层的第一部分上，且暴露出第一电性半导体层的第二部分；以及第二电性半导体层位于发光层上，且与第一电性半导体层具有不同电性。第一电性接触层位于第一电性半导体层的第二部分上。第二电性接触层位于第二电性半导体层。透明绝缘层覆盖在发光外延结构、第一电性接触层与第二电性接触层上，且具有表面，其中此透明绝缘层包含第一接触窗与第二接触窗分别暴露出部分的第一电性接触层与部分的第二电性接触层。第一反射层延伸覆盖在第一接触窗与透明绝缘层的表面的一部分上。第二反射层延伸覆盖在第二接触窗与透明绝缘层的表面的另一部分上。第一阻障层与第二阻障层分别覆盖在第一反射层与第二反射层上。第一电性电极位于第一阻障层上且填满第一接触窗。第二电性电极位于第二阻障层上且填满第二接触窗。