一种GaN基发光二极管结构的制作方法

一种gan基发光二极管结构
技术领域
1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种gan基发光二极管结构。


背景技术：

2.如图1所示，现有的二极管结在衬底上依次设置有p型半导体层5、发光层4和n型半导体层3，在n型半导体层3上设置有n电极2。n电极2面积的大小影响器件的电压，为了降低电压现有技术需要增大n电极2的面积，增大n电极2的面积就会遮挡发光层4的光，会影响亮度。


技术实现要素：

3.(一)本发明所要解决的技术问题之一是：现有增大n电极的面积会影响gan基发光二极管结构的亮度问题。
4.(二)技术方案
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种gan基发光二极管结构，包括：n型半导体层；
6.多个安装孔，多个安装孔沿所述n型半导体层的周向开设于所述n型半导体层上；
7.n电极，至少部分所述n电极设置于所述安装孔内，且所述n电极与所述n型半导体层多晶面连接，晶面表面为氮面。
8.根据本发明的一个实施例，所述n型半导体层包括ingan,algan的任意成分组成。
9.根据本发明的一个实施例，所述n电极包括多个第一连接部和用于连接多个所述第一连接部的第二连接部，部分所述第一连接部设置于所述安装孔内，所述第二连接部设置于所述n型半导体层上。
10.根据本发明的一个实施例，所述第一连接部的形状与所述安装孔的形状匹配。
11.根据本发明的一个实施例，所述第一连接部的横截面为圆形，所述第二连接部的横截面为长方形。
12.根据本发明的一个实施例，所述第二连接部沿所述n型半导体层的宽度小于所述第一连接部的直径。
13.根据本发明的一个实施例，多个所述安装孔的深度不同。
14.根据本发明的一个实施例，所述安装孔沿所述n型半导体层的竖直方向设置。
15.根据本发明的一个实施例，所述安装孔的横截面为六边形或圆形。
16.本发明的有益效果：本技术提供的gan基发光二极管结构中，包括多个沿所述n型半导体层的周向开设的安装孔，至少部分所述n电极设置于所述安装孔内，且所述n电极与所述n型半导体层多晶面连接，晶面表面为氮面，能够增加n电极与n型半导体层的接触面积，且不会遮挡大量的发光活性层的面积，能够保证亮度。结合平面细小金属电极条连接，可以实现电流均匀分布。
附图说明
17.本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明背景技术gan基发光二极管结构的侧面结构示意图；
19.图2为本发明实施例一gan基发光二极管结构的侧面结构示意图；
20.图3为本发明实施例一gan基发光二极管结构中n型半导体层和n电极结构示意图；
21.图4为本发明实施例二gan基发光二极管结构的侧面结构示意图。
22.附图标记如：
23.1-衬底；2-n电极；3-n型半导体层；4-发光活性层；5-p型半导体层；6-第二连接部；7-第一连接部。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.实施例一
26.如图2和图3所示，本发明提供了一种gan基发光二极管结构，包括：n型半导体层3，多个安装孔和n电极2；多个安装孔沿所述n型半导体层3的周向开设于所述n型半导体层3的表面层上；至少部分所述n电极2设置于所述安装孔内，且所述n电极2与所述n型半导体层3多晶面连接，晶面表面为氮面。
27.具体地，安装孔具有深度，n电极2与安装孔的底面和侧面连接，从而形成多晶面连接，使得n电极2不仅可以在安装孔的深度方向同时可以在n型半导体层3的水平方向与n型半导体层3多晶面连接，相比仅仅增加n电极2的面积，不会遮挡大量的发光活性层4的面积，能够保证亮度。设置多个安装孔能够增加n电极2与所述n型半导体层3的接触面积。
28.需要说明的是，通过刻蚀挖安装孔，形成多个具有深度的安装孔，露出n-gan不同角度的氮面。
29.根据本发明的一个实施例，所述n型半导体层包括ingan,algan的任意成分组成。
30.根据本发明的一个实施例，所述n电极2包括多个第一连接部7和用于连接多个所述第一连接部7的第二连接部6，部分所述第一连接部7设置于所述安装孔内，所述第二连接部6设置于所述n型半导体层3上。
31.具体地，第一连接部7为圆形，第二连接部6为条形，第一连接部7的底部设置于安装孔内，第二连接部6用于依次连接多个第一连接部7，第二连接部6与多个第一连接部7围合形成方框形。
32.根据本发明的一个实施例，所述第一连接部7的形状与所述安装孔的形状匹配。
33.具体地，本技术中，第一连接部7的横截面和第一通孔的横截面均为圆形。
34.根据本发明的一个实施例，所述第一连接部7的横截面为圆形，所述第二连接部6的横截面为长方形。
35.具体地，第一连接部7为圆形，能够增加n电极2与所述n型半导体层3的接触面积。
36.根据本发明的一个实施例，所述第二连接部6沿所述n型半导体层3的宽度小于所
述第一连接部7的直径。
37.具体地，第二连接部6沿所述n型半导体层3的宽度小于所述第一连接部7的直径，能够防止第二连接部6遮挡发光活性层4的光，更好的保证亮度。
38.根据本发明的一个实施例，所述安装孔沿所述n型半导体层3的竖直方向设置。
39.具体地，安装孔沿所述n型半导体层3的竖直方向设置便于加工。
40.根据本发明的一个实施例，所述安装孔的横截面为六边形或圆形。
41.具体地，安装孔的横截面为六边形时能够增加n电极2与所述n型半导体层3的接触面积。
42.所述gan基发光二极管结构还包括p型半导体层5，所述p型半导体层5设置于所述衬底1与所述n型半导体层3之间。所述衬底1的材质为蓝宝石。
43.实施例二
44.如图4所示，根据本发明的一个实施例，多个所述安装孔的深度不同。设置多个安装孔且多个所述安装孔的深度不同能够增加n电极2与所述n型半导体层3的接触面积。
45.需要说明的是，通过刻蚀挖安装孔，形成多个具有深度的安装孔，露出n-gan不同角度的氮面。
46.本技术提供的gan基发光二极管结构使用时，常规的n电极接触都是在n型半导体层(材质为algan)的平面接触，为了降低n电极的电阻，可以直接增大n电极的接触面积，但需要牺牲发光层，常规的改进技术都是改善接触电阻；本技术增加了多个安装孔便于n电极2安装在n型半导体层3上，能够增加n电极2与所述n型半导体层3的接触面积，电流在n电极2的注入从二维转向三维注入。增加第一连接部与n型半导体层垂直方向的接触面积实现良好欧姆接触，搭配细的金属材质的第二连接部连接，实现水平方向低的遮光面积。在p型半导体层5的底部设置衬底1。
47.综上，本技术提供的gan基发光二极管结构中，包括多个沿所述n型半导体层的周向开设的安装孔，至少部分所述n电极设置于所述安装孔内，且所述n电极与所述n型半导体层多晶面连接，能够增加n电极与n型半导体层的接触面积，且不会遮挡大量的发光活性层的面积，能够保证亮度。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。