[发明专利]发光二极管晶粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明有关一种发光二极管及其制造方法，特别有关一种具有高散热绝缘基板的发光二极管晶粒及其制造方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)属于化合物半导体的一种，其是利用P型及N型半导体材料中的电子空穴结合时，以发光形式来释放出能量。由于发光二极管具有体积小、寿命长、耗电量低、反应速率快等优点，近年来已广泛的应用于光学显示装置、通讯装置与照明设备上，成为日常生活中不可或缺的光电元件。

发光二极管晶粒的结构可分为水平式发光二极管晶粒及垂直式发光二极管晶粒。

水平式发光二极管晶粒的结构由于电极制作区域所占据的面积太大，影响发光二极管晶粒的光源射出的面积；且水平式发光二极管晶粒的共平面电极(Coplanar Electrode)将造成发光二极管的电场分布不均匀，最大电场强度会集中在电极的边缘，因此电流会集中于此，形成电流群聚效应，而造成发光不均匀；此外局部的大电流密度所产生的热量无法散逸出发光二极管晶粒之外，会影响发光二极管晶粒的寿命及其内部量子效应使得发光强度降低。

为了改善水平式发光二极管晶粒的电极制作区域占据太大面积与电流群聚效应，因此提出了垂直式发光二极管晶粒的结构。但目前垂直式发光二极管晶粒的结构是属于电热一体的结构，当发光二极管的使用时间太久时，由于使用发光二极管所产生的热量无法散逸出发光二极管晶粒之外，亦会影响发光二极管晶粒的寿命，而使得发光强度降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种发光二极管晶粒及其制造方法，以采用电热分离的结构，可使发光二极管晶粒所产生的热散逸出其外，以增加发光二极管晶粒的使用寿命，并使得发光强度提高。

本发明提供第一种发光二极管晶粒，其包含：

一散热绝缘基板；

一第一金属层，形成于该散热绝缘基板的一表面上；

一发光二极管磊晶层；以及

一第二金属层，形成于该发光二极管磊晶层上，与该第一金属层接合。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该发光二极管磊晶层之上形成该第二金属层的一电极层，借助微影蚀刻、网印技术、激光划线及一纳米印刷其中之一使该电极层的表面粗糙化。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该散热绝缘基板的该表面进行微影蚀刻而使该表面粗糙化。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该第一金属层通过金属镀膜来制作金属图案。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该金属镀膜是真空镀膜、化学电镀、电镀及网印其中之一。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该发光二极管磊晶层包含一n型电极层、一发光层及一p型电极层，该n型电极层是一n型氮化镓层，该发光层是一氮化铟镓薄膜层，该p型电极层是一p型氮化镓层。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该散热绝缘基板是氮化硅、氮化铝、氮化硼及碳化硅其中之一或其复合材料。

根据本发明的第一种发光二极管晶粒，其中，该散热绝缘基板具有500W/(K-m)至100W/(K-m)的热传导系数及10KV至0.5KV的绝缘崩溃电压。

本发明提供第二种发光二极管晶粒，其包含：

一散热绝缘基板，在其一第一表面及一第二表面之间形成通孔；

一第一金属层，形成于该散热绝缘基板的该第一表面、该第二表面及通孔；

一发光二极管磊晶层；以及

一第二金属层，形成于该发光二极管磊晶层上，与该第一金属层接合。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该发光二极管磊晶层之上形成该第二金属层的一电极层，借助微影蚀刻、网印技术、激光划线及纳米印刷其中之一使该电极层的表面粗糙化。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该散热绝缘基板的该第一表面进行微影蚀刻而使该第一表面粗糙化。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该第一金属层通过金属镀膜来制作金属图案。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该金属镀膜是真空镀膜、化学电镀、电镀及网印其中之一。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该发光二极管磊晶层包含一n型电极层、一发光层及一p型电极层，该n型电极层是一n型氮化镓层，该发光层是一氮化铟镓薄膜层，该p型电极层是一p型氮化镓层。

根据本发明的第二种发光二极管晶粒，其中，该散热绝缘基板通过钻孔、激光钻孔及黄光微影蚀刻技术其中之一在其该第一表面及该第二表面之间形成通孔。