[发明专利]一种发光二极管结构

说明书

本发明提出了一种发光二极管结构，包括：由第一半导体层、第二半导体层及夹在两层之间的活性层构成的发光外延层，其厚度为T，露出台面的第一半导体层，连接至第二半导体层的第二电极，以及绝缘保护层，其特征在于：于所述台面上形成有一突起结构，其宽度为D0，高度为H0，且第一电极包裹所述突起结构并连接至所述第一半导体层，所述第一电极外表面具有一台阶，定义位于所述台阶之上的第一电极为上电极部，其宽度为D1，高度为H1，位于所述台阶之下的第一电极为下电极部，其宽度为D2，高度为H2，所述绝缘保护层附着于所述下电极部的侧壁及台阶的上表面。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种增加可靠性的发光二极管结构。

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称LED）是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。

如图1所示，在常规正装发光二极管结构中，包括衬底100，由下往上堆叠的N型层201、发光区202、P型层203、电流扩展层300，P电极402以及设置在裸露的N型层201表面上的N电极401。最后，为了保护电极结构，一般以二氧化硅（SiO₂）作为表面绝缘保护层500，目前一般以铬/铂/金（从下至上Cr/Pt/Au）金属叠层作为电极结构，或是插入铝（Al）反射率层形成Cr/Al/Pt/Au作为反射电极结构。

因LED芯片应用环境多种多样，对可靠性要求越来越严格。如显屏芯片在水汽、高温高湿环境中需避免金属迁移（如Cr迁移）异常，电极包覆性，尤其是N电极的包覆性至关重要，如包覆性不良易失效，以Cr/Al/Pt/Au电极为例，位于N电极表面边缘的绝缘保护层500容易被封装打线拉扯脱落，水汽即可进入电极结构层，在水汽作用下发生水解：Cr-2e→Cr2+，Cr2+在反向电场作用下发生迁移，向芯片表面迁移，导致电极和N型层结合处产生空洞，结合力减弱，造电极结构脱落。 因此，如何解决电极结构与绝缘保护层的附着性问题极为重要。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种发光二极管结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发光二极管结构，包括：由第一半导体层、第二半导体层及夹在两层之间的活性层构成的发光外延层，露出台面的第一半导体层，连接至第二半导体层的第二电极，以及绝缘保护层，其特征在于：于所述台面上形成有一突起结构，其宽度为D0，高度为H0，且第一电极包裹所述突起结构并连接至所述第一半导体层，所述第一电极外表面具有一台阶，定义位于所述台阶之上的第一电极为上电极部，其宽度为D1，高度为H1，位于所述台阶之下的第一电极为下电极部，其宽度为D2，高度为H2，所述绝缘保护层附着于所述下电极部的侧壁及台阶的上表面。

优选地，所述上电极部、下电极部与突起结构的宽度大小关系为：D2>D1>D0。

优选地，所述上电极部的宽度D2与突起结构的宽度D0符合关系式：D2≥1.25D0。

优选地，所述下电极部的宽度D1与突起结构的宽度D0符合关系式：D1≥1.05D0。

优选地，所述上电极部的宽度D2、下电极部的宽度D1与突起结构的宽度D0符合关系式：D2-D1≤0.2D0。

优选地，所述上电极部的宽度D2与下电极部的宽度D1符合关系式：2μm≤ D2-D1≤10μm。

优选地，所述上电极部的宽度D2与突起结构的宽度D0符合关系式：10μm≤D2-D0≤40μm。

优选地，所述上电极部的高度H1与突起结构高度H0的大小关系为：H0=H1。

优选地，所述突起结构高度H0与所述发光外延层的厚度T符合关系式：1/3T≤H0≤T。