[发明专利]半导体发光器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体照明器件技术领域，具体涉及一种半导体发光器件及其制造方法。

背景技术

半导体发光器件，例如发光二极管，简称LED，是由III-IV族化合物，如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的，其核心是PN结。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，其工作原理是PN结的电致发光原理。当二极管电极两端加上一定的正向电压后，二极管中将有大量电子注入，PN结导带上的高能量电子与价带上的空穴发生复合，并将多余的能量以光的形式发射出来，光的颜色和二极管所用的材料有关。发光二极管(LED)作为光源以其功耗低、寿命长、可靠性高等特点，在日常生活中的许多领域得到了普遍的认可，在电子产品中得到广泛应用，例如电路及仪器中作为指示灯，显示器背光等。

以基于宽禁带半导体材料氮化稼(GaN)和铟氮化稼(InGaN)的发光二极管为代表的近紫外线、蓝绿色和蓝色等短波长发光二极管在1990年代后期得到广泛应用，在基础研究和商业应用上取得了很大进步。目前，普遍应用的GaN基发光二极管的典型结构如图1所示，GaN基发光二极管的结构包括蓝宝石衬底10，在衬底10表面利用MOCVD工艺沉积的n型GaN层201，由n型掺杂的AlGaN层203、InGaN发光层205(包括单量子肼或多量子肼)和p型掺杂的AlGaN层207组成的发光单元，以及p型GaN层209。此外还包括利用LPCVD工艺或磁控溅射工艺沉积的透明导电氧化物(TCO)接触层211，和通过沉积、掩模、光刻和刻蚀等工艺形成的p电极213和n电极215。

上述结构的GaN基发光二极管，当然也包括其它类型的发光二极管，其芯片结构均采用平面结构，发光形式均为单向发光，光的取出受到材料和制造过程的限制。随着LED向半导体照明方向发展，LED的封装除了必须满足较大的耗散功率、良好的散热效果之外，还需要具有较高的发光效率。

发明内容

本发明提供了一种半导体发光器件及其制造方法，能够使LED器件立式放置并双面发光，提高发光效率，而且不影响器件的散热性能。

一方面，本发明提供了一种半导体发光器件，所述器件为三明治式夹层结构，所述夹层结构的中间部位为发光体；

在所述发光体的一侧依次包括位于所述发光体表面的透明导电导热层，和位于所述透明导电导热层表面的玻璃层；

在所述发光体的另一侧依次包括位于所述发光体表面的透明导电导热层，和位于所述透明导电导热层表面的具有透光窗口的金属层。

所述透明导电导热层包括玻璃导电导热胶、石墨导电胶、碳纤维导电导热胶、或石墨烯。

所述玻璃层为石英玻璃层。

所述发光体为氮化镓基发光二极管。

所述发光体的数量为一个或，串联或并联在一起的复数个。

所述透明导电导热层包括至少一层。

所述金属层为铜层。

另一方面，本发明还提供了一种半导体发光器件的制造方法，包括：

提供第一衬底、在所述第一衬底表面形成发光体；

在所述发光体表面沉积透明导电导热层、在所述透明导电导热层表面键合第二衬底；或，在所述发光体表面直接键合具有透明导电导热层的第二衬底；

剥离所述第一衬底；

芯片切割；

在所述发光体表面贴附其表面具有透明导电导热层的玻璃层；

局部腐蚀所述第二衬底形成透光窗口。

所述第一衬底包括蓝宝石衬底，所述发光体包括氮化镓基发光二极管。

所述第二衬底包括铜。

所述腐蚀第二衬底的方法包括湿法腐蚀。

所述方法还包括焊接引出线的步骤。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为GaN基发光二极管的结构示意图；

图2至图8为说明本发明方法实施例的器件结构示意图；

图9为本发明半导体发光器件的结构示意图。

所述示图是说明性的，而非限制性的，在此不能过度限制本发明的保护范围。

具体实施方式