[发明专利]发光二极管阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，尤其涉及一种发光二极管阵列及其制造方法。

背景技术

现在，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已经被广泛应用到照明等领域中，为了提高照明亮度，人们往往在灯具等中采用由多个发光二极管组成的发光二极管阵列。然而，发光二极管产生的光只有在小于临界角的情况下才能射出至外界，否则由于内部全反射的原因，大量的光将在发光二极管内部损失掉，无法射出至外界，导致整个发光二极管阵列的出光率低下，亮度不高。目前，利用蚀刻使得发光二极管表面粗化来增加发光二极管亮度的技术已为公众熟知，现有的技术大致分为两种：1.利用高温的酸性液体(如硫酸，磷酸等)来对发光二极管进行蚀刻，其缺点为液体中易因温度不均而产生蚀刻速率不稳定的现象，且使用槽体需经良好的设计，使在高温操作的液体不具危险，因此槽体的制作成本也会较高；2.利用紫外光照射加电压的方式，使半导体组件易和氢氧化钾产生反应，进而达成蚀刻的目的，但操作上需制作绝缘物保护，在芯片上布下电极线，再进行通电照光蚀刻，由于电极导电性的问题使制作上只能在小片芯片上制作，而整片晶圆的制作上受限于电力的分布，而很难有良好的蚀刻均匀性，且制作流程较复杂。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种便于蚀刻的发光二极管阵列及其制造方法。

一种发光二极管阵列，其包括基板及形成于基板一侧的多个发光二极管，所述多个发光二极管之间电连接。所述每个发光二极管包括依次形成于所述基板上的连接层、n型氮化镓层、发光层及p型氮化镓层。所述连接层能够被减性溶液蚀刻，所述n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化氮化镓，且该底面有裸露的粗化表面。

一种发光二极管阵列的制造方法，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上依次成长形成连接层、n型氮化镓层、发光层和p型氮化镓层，所述连接层、n型氮化镓层、发光层和p型氮化镓层构成一半导体层，所述n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化氮化镓；在所述半导体层上形成多个沟槽，该多个沟槽将半导体层分割成多个发光二极管，所述沟槽依次贯穿p型氮化镓层、发光层及n型氮化镓层以裸露出连接层；采用碱性溶液蚀刻掉所述每个发光二极管的部分连接层，裸露出n型氮化镓层的部分底面，并采用所述碱性溶液对裸露出的n型氮化镓层的底面进行蚀刻以形成粗化表面；及电连接所述多个发光二极管。

本发明提供的发光二极管阵列中，由于发光二极管具有易被减性溶液蚀刻的连接层，且n型氮化镓层面向连接层的底面为反向极化(N-face)氮化镓，从而很容易对n型氮化镓层的底面进行粗化以提高发光二极管的光萃取率。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种发光二极管阵列的示意图。

图2是反向极化氮化镓被碱性溶液蚀刻后的示意图。

图3-图8是图1中的发光二极管阵列的制造方法示意图。

主要元件符号说明

发光二极管阵列                    100

基板                              10

缓冲层                            11

氮化镓层                          12

发光二极管                        20

连接层                            21

n型氮化镓层                       22

第一区域                          221

第二区域                          222

发光层                            23

p型氮化镓层                       24

透明导电层                        25

p型电极                           26

n型电极                        27

电绝缘层                       30

电连接线                       40

沟槽                           101

半导体层                       102