改善发光效率的反极性发光二极管及其制备方法与流程

本公开涉及半导体，特别涉及一种改善发光效率的反极性发光二极管及其制备方法。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，led)因具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，目前已经被广泛应用于背光、照明、景观等各个光源领域。反极性led是led的一种，需要反向偏置才能正常工作。当给反极性led施加反向电压时，其pn结处的载流子会与夹杂在其中的杂质离子复合，产生能量释放，使反极性led发光。反极性led通常采用垂直结构。

2、相关技术中，垂直结构的反极性led包括外延层、多个导电凸起、介质层、透明导电层和金属反射层，多个导电凸起位于外延层的表面，介质层覆盖多个导电凸起的侧壁、导电凸起的远离外延层的表面以及未设置导电凸起的外延层的表面，透明导电层位于介质层的远离外延层的表面，且通过介质层中的通孔与导电凸起连接，金属反射层位于第一透明导电层的远离外延层的表面。其中，透明导电层一般通过沉积方式形成。

3、然而，由于沉积形成的透明导电层的厚度均匀，透明导电层会填充于介质层中的通孔内与导电凸起连接，因此，通孔处的透明导电层会向外延层所在的一侧凹陷，使得透明导电层的远离外延层的表面不平整，这样会导致透明导电层和金属反射层的交界面的反射效果较差，从而影响led的发光效率。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种改善发光效率的反极性发光二极管及其制备方法，能提高led的发光效率。所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种发光二极管，包括外延层、多个导电凸起、介质层、第一透明导电层和金属反射层，所述多个导电凸起位于所述外延层的表面，所述导电凸起包括沿远离所述外延层的方向依次层叠的过渡层、欧姆接触层和第二透明导电层；所述介质层覆盖所述外延层的表面和所述多个导电凸起的侧壁；所述第一透明导电层位于所述介质层的远离所述外延层的一侧，且与所述导电凸起连接，所述第一透明导电层的远离所述外延层的表面为平面；所述金属反射层位于所述第一透明导电层的远离所述外延层的表面。

3、可选地，所述介质层包覆所述多个导电凸起且具有露出所述导电凸起的多个通孔，所述介质层的厚度均匀；所述第一透明导电层位于所述介质层的远离所述外延层的表面且填充于覆盖所述多个导电凸起的侧壁的所述介质层之间，所述第一透明导电层通过所述通孔与所述导电凸起连接。

4、可选地，所述第一透明导电层的最大厚度大于或者等于所述导电凸起的厚度。

5、可选地，所述介质层填充于所述多个导电凸起之间，且与所述外延层的表面和所述多个导电凸起的侧壁连接；所述第一透明导电层位于所述介质层的远离所述外延层的表面和所述导电凸起的远离所述外延层的表面，且所述第一透明导电层的厚度均匀。

6、可选地，所述介质层的厚度等于所述导电凸起的厚度。

7、可选地，所述导电凸起中所述第二透明导电层的厚度为20nm至300nm。

8、可选地，所述发光二极管还包括键合层、衬底、第一电极和第二电极，所述衬底通过所述键合层与所述金属反射层的远离所述外延层的表面连接；所述第一电极位于所述外延层的远离所述导电凸起的表面；所述第二电极位于所述衬底的远离所述外延层的表面。

9、另一方面，提供了一种发光二极管的制备方法，包括：在外延层的表面形成多个导电凸起，所述导电凸起包括沿远离所述外延层的方向依次层叠的过渡层、欧姆接触层和第二透明导电层；在所述外延层的表面形成介质层，所述介质层覆盖所述外延层的表面和所述多个导电凸起的侧壁；在所述介质层的远离所述外延层的一侧形成第一透明导电层，所述第一透明导电层与所述导电凸起连接，所述第一透明导电层的远离所述外延层的表面为平面；在所述第一透明导电层的远离所述外延层的表面形成金属反射层。

10、可选地，所述介质层包覆所述多个导电凸起且具有露出所述导电凸起的多个通孔，所述介质层的厚度均匀；所述在所述介质层的远离所述外延层的一侧形成第一透明导电层，包括：在所述介质层的远离所述外延层的表面形成初始第一透明导电层，所述初始第一透明导电层的厚度大于或者等于所述导电凸起的厚度；对所述初始第一透明导电层进行抛光，得到所述第一透明导电层，所述第一透明导电层位于所述介质层的远离所述外延层的表面且填充于覆盖所述多个导电凸起的侧壁的所述介质层之间，所述第一透明导电层通过所述通孔与所述导电凸起连接。

11、可选地，所述在所述外延层的表面形成介质层，包括：在所述多个导电凸起之间形成初始介质层，所述初始介质层与所述外延层的表面和所述多个导电凸起的侧壁连接，所述初始介质层的厚度大于或者等于所述导电凸起的厚度；对所述初始介质层进行抛光，得到所述介质层，所述介质层的厚度等于所述导电凸起的厚度；所述在所述介质层的远离所述外延层的一侧形成第一透明导电层，包括：在所述介质层的远离所述外延层的表面和所述导电凸起的远离所述外延层的表面形成所述第一透明导电层，所述第一透明导电层的厚度均匀。

12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

13、本公开实施例中，介质层覆盖外延层的表面和多个导电凸起的侧壁，第一透明导电层位于介质层的远离外延层的一侧，且与导电凸起连接，第一透明导电层的远离外延层的表面为平面，金属反射层位于第一透明导电层的远离外延层的表面，也即是第一透明导电层和金属反射层的交界面为平整的平面，可以使得第一透明导电层与金属反射层形成的全方向反射(omni-directional reflection，odr)结构的反射效果更好，从而提高led的发光效率。

1.一种发光二极管，其特征在于，包括外延层(10)、多个导电凸起(20)、介质层(30)、第一透明导电层(40)和金属反射层(50)，

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述介质层(30)包覆所述多个导电凸起(20)且具有露出所述导电凸起(20)的多个通孔(31)，所述介质层(30)的厚度均匀；

3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一透明导电层(40)的最大厚度大于或者等于所述导电凸起(20)的厚度。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述介质层(30)填充于所述多个导电凸起(20)之间，且与所述外延层(10)的表面和所述多个导电凸起(20)的侧壁连接；

5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述介质层(30)的厚度等于所述导电凸起(20)的厚度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述导电凸起(20)中所述第二透明导电层(23)的厚度为20nm至300nm。

7.根据权利要求1至5任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括键合层(60)、衬底(70)、第一电极(80)和第二电极(81)，

8.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述介质层(30)包覆所述多个导电凸起(20)且具有露出所述导电凸起(20)的多个通孔(31)，所述介质层(30)的厚度均匀；

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在所述外延层(10)的表面形成介质层(30)，包括：