[发明专利]发光器件的制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及发光器件及其制造方法。

背景技术

诸如发光二极管(LED)的发光器件用作具有化合物半导体pn结的半导体光源并发射不同颜色的光。

例如，由诸如氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)和氮化铝(AlN)的III-V族化合物制成的氮化物基LED可以广泛地用作发射短波长光(紫外光和绿光)尤其是蓝光的发光器件。由于所发射的光的高度方向性，发光器件提供长寿命、紧凑且重量轻的设计以及低电压驱动。此外，发光器件高度抗震动和振动并且不需要预热或复杂的驱动。它们也可以封装成不同的形状和尺寸，并且可以广泛地用于各种应用。

作为制作诸如LED的发光器件的方法，已经提出了垂直结构。该方法包括将化合物半导体层堆叠在诸如蓝宝石衬底的绝缘衬底上以及除去所述绝缘衬底，众所周知蓝宝石衬底最佳地满足晶体生长的晶格匹配条件。这种垂直发光器件分为：p电极和n电极置于化合物半导体结构的同一表面上的发光器件，以及n电极和p电极置于化合物半导体结构的相对的表面上的发光器件。n电极和p电极置于化合物半导体结构的同一表面上的发光器件可以提供更好的电流扩展性能，同时减少由于电极的存在而导致的阻挡光传播的缺点。

通常，当电极形成在化合物半导体层上和衬底上时，使用绝缘材料覆盖电极材料，以便在具有相反极性的电极之间形成电绝缘。此外，晶片级芯片尺寸封装的制造工艺包括形成绝缘材料和在绝缘材料上沉积导电材料，以便在衬底和化合物半导体层之间提供电传导。这可能引起未对准，从而导致高的故障率。这种方法还可能需要与化合物半导体层相邻的用于形成绝缘层和在绝缘层上沉积导电材料的空间，由此与化合物半导体层的面积相比发光面积减小了。

发明内容

本发明提供了一种发光器件及其制造方法，通过使电极材料穿过沉积的绝缘材料，本发明的发光器件及其制造方法简化了制作工艺并且减少了极性相反的电极材料之间的电传导。

在随后的说明书中在某种程度上将阐述其他方面，并且通过说明书在某种程度上这些其他方面将是清楚的，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知这些其他方面。

根据本发明的一个方面，一种发光器件包括：具有第一N型化合物半导体层、有源层和P型化合物半导体层的化合物半导体结构；位于所述P型化合物半导体层上并与所述P型化合物半导体层电连接的P型电极层；位于所述化合物半导体结构和所述P型电极层的两侧的多个绝缘壁；穿透所述多个绝缘壁的多个N型电极层；以及导电衬底，在所述导电衬底中分别对应于所述N型电极层的多个N型电极连接层与对应于所述P型电极层的P型电极连接层分开。

根据本发明的另一方面，一种发光器件包括：具有第一N型化合物半导体层、有源层和P型化合物半导体层的化合物半导体结构；位于所述P型化合物半导体层上并与所述P型化合物半导体层电连接的P型电极层；在所述化合物半导体结构和所述P型电极层的中间部分中形成的绝缘壁；穿过所述绝缘壁的N型电极层；以及导电衬底，在所述导电衬底中对应于所述N型电极层的N型电极连接层与对应于所述P型电极层的多个P型电极连接层分开。

根据本发明的另一方面，一种制造发光器件的方法包括步骤：在衬底上形成多个绝缘壁；在由所述多个绝缘壁限定的内部空间中形成化合物半导体结构和P型电极层；在所述多个绝缘壁中形成对应的多个N型电极层；以及附接导电衬底，在所述导电衬底中多个N型电极连接层与P型电极连接层分开。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，上述和/或其它方面将变得清楚并且更容易理解，在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的发光器件的剖面图；

图2至图11示出了根据本发明一个实施例的制造发光器件的方法；以及

图12是根据本发明的另一个实施例的发光器件的剖面图。

具体实施方式

现在将具体参考实施例，其中的实例在附图中示出，贯穿附图相同的附图标记表示相同的元件。在这一点上，所呈现的实施例可以具有不同的形式，不应当理解为限于文中的描述。因此，以下通过参考附图对各实施例进行描述仅仅是为了解释本说明书的各个方面。

图1是根据本发明一个实施例的发光器件100的剖面图。

参考图1，根据本实施例的发光器件100包括化合物半导体结构120、在化合物半导体结构120的两侧形成的绝缘壁131和132、以及电极结构。

化合物半导体结构120包括生长在预定衬底(图4中的101)上的P型化合物半导体层121、有源层122、以及第一N型化合物半导体层123。如下所述，可以除去充当用于晶体生长的基底的衬底101。