Led结构的制作方法_3

文档序号:8886980阅读:来源:国知局
,所述电极层36覆盖所述电流阻挡层32及有效电极区阵列,以在有源层中形成准点光源阵列。即在此,通过所述电极层36及电流阻挡层32的共同作用,将在有效电极区阵列的正下方、有源层24的中位面位置处自然形成准点光源阵列(图6中未示出,将在图13a中示出)。优选的,所述电极层36为透明导电层,例如,所述电极层36的材料为镍金合金和铟锡氧化物中的一种或多种组合。进一步的,所述电极层36可通过蒸发、溅射工艺,再结合金属剥离工艺形成,对此本申请不再赘述。
[0078]如图7e所示,接着,形成多个半球形支撑结构44,所述多个半球形支撑结构44露出部分电极层36,每个半球形支撑结构44覆盖一准点光源,每个半球形支撑结构44的球心与对应的一准点光源重合。
[0079]多个半球形支撑结构44的具体形成方法可进一步参考图7a?图7d。
[0080]首先,如图7a所示,形成支撑材料层38,所述支撑材料层38覆盖所述电极层36、电流阻挡层32及N区台面结构28。优选的,所述支撑材料层38的材料为绝缘透明材料,例如,所述支撑材料层38的材料为二氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中的一种或多种组合。在本申请实施例中,所述支撑材料层38可通过LPCVD工艺、PECVD工艺、溅射工艺或者蒸发工艺形成。
[0081]接着,如图7b所示,对所述支撑材料层38执行抛光工艺,使得所述电极层36和电流阻挡层32表面的支撑材料层38平坦化。
[0082]如图7c所示,在所述支撑材料层38上形成图形化光刻胶40阵列,所述图形化光刻胶40阵列与所述有效电极区34阵列对应。在本申请实施例中,每个图形化光刻胶40所占的区域(即截面宽度)大于相应的有效电极区34所占的区域(即截面宽度)。进一步的,为了工艺的简便以及后续工艺的需要,形成所述图形化光刻胶40阵列的同时,在N区台面结构28上的支撑材料层38上形成光刻胶42。
[0083]接着,如图7d所示,对所述图形化光刻胶40阵列执行烘烤工艺,使得每个图形化光刻胶40的形状为半球形。在此,同时对光刻胶42执行烘烤工艺,使得光刻胶42的上表面成为圆弧形表面。
[0084]接着,对所述图形化光刻胶40以及支撑材料层38执行同比刻蚀工艺,从而形成多个半球形支撑结构44,对此可相应参考图7e。多个半球形支撑结构44露出部分电极层36,每个半球形支撑结构44覆盖一准点光源,每个半球形支撑结构44的球心与对应的一准点光源重合。在此过程中,由于工艺特性,光刻胶42也将被部分去除,厚度发生减薄,对此本申请并不做限定。
[0085]请参考图8,在本申请实施例中,接着,形成反射层46,所述反射层46覆盖多个半球形支撑结构44及露出的部分电极层36。优选的,所述反射层46的材料为银。进一步的,在形成所述反射层46之前,可先形成欧姆接触层,所述欧姆接触层覆盖多个半球形支撑结构44及露出的部分电极层36 ;接着,在所述欧姆接触层上形成反射层46。优选的,所述欧姆接触层的材料为镍。通过所述欧姆接触层能够提高准点光源阵列的发光效率。
[0086]接着,如图9所示,在所述N区台面结构28中形成槽口结构48。具体的,通过光刻和干法刻蚀工艺将N区台面结构28中的支撑材料层38开槽至N区台面结构28的底壁,并且去除支撑材料层38上的光刻胶42,从而形成槽口结构48。
[0087]接着,如图10所示,在所述反射层46上形成P电极50,在所述槽口结构48中形成N电极52。在本申请实施例中,所述P电极50和N电极52同时形成,即通过同一工艺步骤形成。优选的,所述P电极50和N电极52均包括:欧姆接触层、位于所述欧姆接触层上的防扩散层及位于所述防扩散层上的电极功能层。其中,所述欧姆接触层的材料为镍和铬中的至少一种;所述防扩散层的材料为钛、铂和镍中的至少一种;所述电极功能层的材料为铝、金和铜中的至少一种。
[0088]请参考图11a,接着,提供第二衬底54,所述第二衬底54包括P极区540以及与所述P极区540绝缘分离的N极区542。具体的,所述P极区540与N极区542之间可设置有绝缘层,从而实现所述P极区540与N极区542的绝缘分离。
[0089]相应的,可参考图11b,其为图1la所示的器件结构的俯视图,为了便于区分,在图1lb中,绝缘隔离所述P极区540和N极区542的绝缘层由带线条的图案加以标示。根据图1lb所示,可以更清楚的看到P极区540和N极区542之间的位置关系。具体的,N极区542包围P极区540,N极区542与P极区540之间通过一绝缘层加以隔离,N极区542还被一绝缘层包围,从而能够保护所述N极区542。
[0090]接着,请参考图12,将所述P电极50与所述P极区540键合在一起,所述N电极52与所述N极区542键合在一起。在本申请实施例中,将所述P电极50与所述P极区540键合在一起,所述N电极52与所述N极区542键合在一起时,所述P电极50与所述P极区540之间形成有种晶层,所述N电极52与所述N极区542之间形成有种晶层。即在将所述P电极50与所述P极区540键合在一起,所述N电极52与所述N极区542键合在一起之前,可以在所述P电极50以及N电极52上形成种晶层;或者在所述P极区540以及N极区542上形成种晶层,从而使得所述P电极50与所述P极区540,所述N电极52与所述N极区542更好的键合在一起。
[0091]请继续参考图10和图12,根据图10所示可知,P电极50的表面具有凸起,在将所述P电极50与所述P极区540键合在一起的过程中,所述凸起也将随之消失,从而在图12中,将形成一个平整的键合面。
[0092]接着,如图13a所示,在所述第一衬底20的第二表面上形成多个凸形结构,其中,所述第二表面上的多个凸形结构与所述第一表面上的多个凸形结构组成双凸面聚光体阵列,每个双凸面聚光体的焦点与对应的一准点光源56重合。具体的,可先对所述第一衬底20的第二表面执行抛光工艺,以将所述第一衬底20减薄至所需的厚度;接着,对所述第一衬底20的第二表面执行光刻和刻蚀工艺,以在所述第一衬底20的第二表面上形成多个凸形结构。在此,所述第二表面上的多个凸形结构与所述第一表面上的多个凸形结构一一对应,组成多个凸形结构对,每个凸形结构对组成一双凸面聚光体,每个双凸面聚光体的焦点与对应的一准点光源56重合。
[0093]相应的,请参考图13b,在图13b中,示出了光线的发射方式。具体的,P极区540接入正向电压、N极区542接入负向电压后;带正电的空穴开始通过P极区540进入P电极50 ;再由P电极50进入反射层46 ;再由反射层46进入电极层36 ;而后空穴开始在电极层36中横向扩散,在有电流阻挡层32的区域空穴不能纵向进入P型层26,所以空穴只能往有效电极区移动,通过有效电极区进入P型层26,再进入有源层24。由于空穴走最短路径,所以空穴垂直进入有源层24。同时电子也通过N极区542进入N电极52,再进入N型层22,并在N型层22中横向扩展,最终进入有源层24和空穴相遇复合,产生光能。因此,也就相当于有源层24中设有准点光源阵列,各准点光源全方位发光。而由于半球形支撑结构44是透明的,所以光可以透过多个半球形支撑结构44,并传播到反射层46,由于准点光源位于半球形支撑结构44的球心处(每个半球形支撑结构的球心与一准点光源重合),所以反射光将沿原路返回。又由于每个准点光源位于一双凸面聚光体的焦点上,所以其所发
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