技术领域
[0001] 本
申请涉及
半导体技术领域，更具体地说，涉及一种
发光二极管及其制备方法。
背景技术
[0002] 发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，也称为电致发光二极管，是
LED灯的核心组件。随着发光二极管技术的快速发展，发光二极管在各领域中的应用越来越广泛。
[0003] 随着市场对发光二极管的发光功率的要求越来越严苛，使得当前主流的发光二极管的芯片尺寸也越做越大，以满足市场对发光二极管的高发光功率的要求。但是大尺寸的发光二极管芯片会带来
电流扩展效果不好的问题，使得芯片的结构不断地进行优化，以解决此问题。目前主流的大尺寸发光二极管都采用多扩展
电极的结构使得电流能够较好地在大面积发光二极管芯片内扩展开。
[0004] 参考图1和图2，图1为
现有技术中采用多扩展电极结构的氮化镓系材料的发光二极管的俯视结构示意图，在图1中可以看出，发光二极管的第一电极和第二电极分别由电极
接触点(11和21)和多个扩展电极(12和22)构成，第一电极的扩展电极位于相邻两条第二电极的扩展电极之间；参考图2，图2为图1沿AA线的剖面结构示意图，在图2中，标号10表示第一电极，13表示隔离层，20表示第二电极，30表示衬底，40表示
缓冲层，50表示非故意掺杂层，60表示第一型导电层，70表示有源层，80表示第二型导电层，90表示透明导电层，从图2中可以看出第一电极的扩展电极部分贯穿发光二极管的
外延结构，伸入第一型导电层中，实现与第一型导电层的电连接，第一电极的扩展电极的
侧壁附着有隔离层，以使第一电极的扩展电极的侧壁不与外延结构接触；参考图3，图3为该发光二极管的电流扩展示意图。但对于同侧电极结构的发光二极管而言，第一电极的扩展电极在大电流的情况下，很容易在图3中虚线框所标注
位置产生电流拥挤的现象，从而降低该结构的发光二极管的电流扩展效果。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题，本申请提供了一种发光二极管及其制备方法，以实现降低出现电流拥挤的现象的可能，从而提升发光二极管的电流扩展效果的目的。
[0006] 为实现上述技术目的，本申请
实施例提供了如下技术方案：
[0007] 一种发光二极管，包括：
[0008] 衬底；
[0009] 位于所述衬底表面的外延结构，所述外延结构表面设置有透明导电层，所述外延结构包括在所述衬底表面依次堆叠的缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层；所述外延结构及透明导电层中具有多个沟槽，所述第一型导电层包括至少两个子导电层，相邻两个所述子导电层之间具有电流阻挡层，所述沟槽贯穿所述透明导电层、第二型导电层和有源层，并伸入所述第一型导电层的不同子导电层中，所述沟槽侧壁具有隔离层；
[0010] 位于所述透明导电层表面的第一电极和第二电极；
[0011] 所述第一电极包括至少两类第一型扩展电极，每类第一型扩展电极的数量为一条或多条，每类第一型扩展电极填充所述沟槽，以与同一个所述子导电层电连接；
[0012] 所述第二电极包括多条第二型扩展电极，相邻两条第二型扩展电极之间设置有第一型扩展电极。
[0013] 可选的，所述第一电极包括第一类第一型扩展电极和第二类第一型扩展电极，所述第一类第一型扩展电极的数量为两条，所述第二类第一型扩展电极的数量为一条；
[0014] 所述第一型导电层包括第一子导电层和第二子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧；
[0015] 所述沟槽的数量为三个，其中，两个所述沟槽伸入所述第一子导电层中，一个所述沟槽伸入所述第二子导电层中。
[0016] 可选的，两条第一类第一型扩展电极相邻；
[0017] 或第二类第一型扩展电极位于两条所述第一类第一型扩展电极之间。
[0018] 可选的，所述第一电极包括第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极；每类第一型扩展电极的数量为一条；
[0019] 所述第一型导电层包括第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧，第三子导电层位于所述第二子导电层背离所述衬底一侧；
[0020] 所述沟槽的数量为三个，三个所述沟槽分别伸入第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层中。
[0022] 一种发光二极管的制备方法，包括：
[0023] 提供衬底；
[0024] 在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层，所述第一型导电层包括至少两个子导电层，相邻两个所述子导电层之间具有电流阻挡层，所述缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层构成所述发光二极管的外延结构；
[0025] 在所述外延结构上形成透明导电层、第一电极制作区域和第二电极制作区域；
[0026] 在所述外延结构中形成多个沟槽，并在所述沟槽侧壁形成隔离层，所述沟槽贯穿所述透明导电层、第二型导电层和有源层，并伸入所述第一型导电层的不同子导电层中；
[0027] 在所述第一电极制作区域及所述多个沟槽中制备第一电极，所述第一电极包括至少两类第一型扩展电极，每类第一型扩展电极的数量为一条或多条，每类第一型扩展电极填充所述沟槽，以与同一个所述子导电层电连接；
[0028] 在所述第二电极制作区域制备第二电极，所述第二电极包括多条第二型扩展电极，相邻两条第二型扩展电极之间设置有第一型扩展电极。
[0029] 可选的，所述在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层包括：
[0030] 采用金属有机化合物
化学气相沉积技术在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层；
[0031] 所述在所述外延结构上形成透明导电层包括：
[0032] 采用
物理气相沉积技术在所述第二型导电层上形成透明导电层。
[0033] 可选的，当所述第一电极包括第一类第一型扩展电极和第二类第一型扩展电极，所述第一类第一型扩展电极的数量为两条，所述第二类第一型扩展电极的数量为一条；所述第一型导电层包括第一子导电层和第二子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧时；
[0034] 所述在所述外延结构中形成多个沟槽包括：
[0035] 采用反应耦合
等离子体工艺，在所述外延结构中形成两个伸入所述第一子导电层中的沟槽和一个伸入所述第二子导电层中的沟槽；
[0037] 可选的，当所述第一电极包括第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极；每类第一型扩展电极的数量为一条；
[0038] 所述第一型导电层包括第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧，第三子导电层位于所述第二子导电层背离所述衬底一侧时；
[0039] 所述在所述外延结构中形成多个沟槽包括：
[0040] 采用反应耦合等离子体工艺，在所述外延结构中形成一个伸入所述第一子导电层中的沟槽、一个伸入所述第二子导电层中的沟槽和一个伸入所述第三子导电层中的沟槽；
[0041] 在每个所述沟槽侧壁形成二氧化硅层。
[0042] 从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种发光二极管及其制备方法，其中，所述发光二极管的外延结构的第一型导电层包括至少两个子导电层，并且每两个子导电层之间还设置有电流阻挡层，这些子导电层和电流阻挡层堆叠设置，使得子导电层之间具有一定的高度差；另外，所述发光二极管的第一电极包括种类与子导电层相匹配的第一型扩展电极，每类第一型扩展电极通过沟槽实现与一个子导电层的电连接，而由于子导电层之间具有一定的高度差及
电阻差，且存在着一定的电流阻挡效果，有效引导流出第一型扩展电极的电流更大范围的横向扩展，有利于引导电流在第一型扩展电极与相邻的第二型扩展电极之间的合理分布，从而降低发光二极管的电流拥挤，从而提升发光二极管
发光效率。
附图说明
[0043] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0044] 图1为现有技术中的发光二极管的俯视结构示意图；
[0045] 图2为图1所示的发光二极管沿AA线的剖面结构示意图；
[0046] 图3为图2所示的发光二极管的电流扩展示意图；
[0047] 图4为本申请的一个实施例提供的一种发光二极管的俯视结构示意图；
[0048] 图5为图4所示的发光二极管沿BB线的剖面结构示意图；
[0049] 图6为图5所示的发光二极管的电流扩展示意图；
[0050] 图7为本申请的另一个实施例提供的一种发光二极管的俯视结构示意图；
[0051] 图8为本申请的又一个实施例提供的一种发光二极管的剖面结构示意图；
[0052] 图9为本申请的一个实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图；
[0053] 图10为本申请的另一个实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图；
[0054] 图11为本申请的又一个实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图；
[0055] 图12为本申请的再一个实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0056] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0057] 本申请实施例提供了一种发光二极管，如图4和图5所示，包括：
[0058] 衬底300；
[0059] 位于所述衬底300表面的外延结构，所述外延结构表面设置有透明导电层900，所述外延结构包括在所述衬底300表面依次堆叠的缓冲层400、非故意掺杂层500、第一型导电层600、有源层700和第二型导电层800；所述外延结构及透明导电层中具有多个沟槽，所述第一型导电层600包括至少两个子导电层601，相邻两个所述子导电层601之间具有电流阻挡层602，所述沟槽贯穿所述透明导电层900、第二型导电层800和有源层700，并伸入所述第一型导电层600的不同子导电层601中，所述沟槽侧壁具有隔离层；
[0060] 位于所述透明导电层900表面的第一电极和第二电极；
[0061] 所述第一电极包括至少两类第一型扩展电极，每类第一型扩展电极的数量为一条或多条，每类第一型扩展电极填充所述沟槽，以与同一个所述子导电层601电连接；
[0062] 所述第二电极包括多条第二型扩展电极，相邻两条第二型扩展电极之间设置有第一型扩展电极。
[0063] 图4为所述发光二极管的俯视结构示意图，图4中的标号101表示第一电极的电极接触点，102表示第一型扩展电极，201表示第二电极的电极接触点，202表示第二型扩展电极，图5为图4所示的发光二极管沿BB线的剖面结构示意图，图5中的标号1021和1022表示两类的第一型扩展电极；在图4和图5中，以第一型扩展电极的种类为两类，一类第一型扩展电极(1021)的数量为2，另一类第一型扩展电极的数量(1022)为1进行说明，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述第一型扩展电极的种类还可以为其他数量，每类第一型扩展电极的数量也可以为其他数量，只要保证第一型扩展电极的种类数量大于或等于2，每类第一型扩展电极的数量大于或等于1即可，具体视实际情况而定。
[0064] 参考图6，图6为图4和图5所示的发光二极管的电流扩展示意图，从图6中可以看出，由于每类第一型扩展电极与处于不同高度的第一型导电层600的子导电层601电连接，为流出第一型扩展电极的电流提供了更加广阔的电流扩展空间，有利于引导电流向与第一型扩展电极相邻的第二型扩展电极流动，从而降低了在发光二极管中出现电流拥挤的现象的可能性，从而提升了发光二极管的电流扩展效果。
[0065] 在本申请的一个实施例中，仍然参考图5和图6，所述第一电极包括第一类第一型扩展电极和第二类第一型扩展电极，所述第一类第一型扩展电极的数量为两条，所述第二类第一型扩展电极的数量为一条；
[0066] 所述第一型导电层600包括第一子导电层和第二子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底300一侧；
[0067] 所述沟槽的数量为三个，其中，两个所述沟槽伸入所述第一子导电层中，一个所述沟槽伸入所述第二子导电层中。
[0068] 在图5和图6所示的发光二极管中，所述第二类第一型扩展电极位于两条所述第一类第一型扩展电极之间。
[0069] 在本申请的另一个实施例中，在同样具有两类第一型扩展电极，且第一类第一型扩展电极的数量为两条，第二类第一型扩展电极的数量为一条，且所述沟槽的数量为三个，其中，两个所述沟槽伸入所述第一子导电层中，一个所述沟槽伸入所述第二子导电层中的前提下；参考图7，两条所述第一类扩展电极还可以相邻设置。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0070] 在上述实施例的
基础上，在本申请的另一个实施例中，参考图8，图8中的标号1021、1022和1023表示三类第一型扩展电极，所述第一电极包括第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极；每类第一型扩展电极的数量为一条；
[0071] 所述第一型导电层600包括第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底300一侧，第三子导电层位于所述第二子导电层背离所述衬底300一侧；
[0072] 所述沟槽的数量为三个，三个所述沟槽分别伸入第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层中。
[0073] 在本实施例中，所述第一型扩展电极的种类为三条，每类第一型扩展电极的数量为一条，每条第一型扩展电极均伸入不同的子导电层601中，在图8所示的结构中，第一类第一型扩展电极伸入距离衬底300最近的子导电层601中，第二类第一型扩展电极伸入中间的一层导电层中，第三类第一型扩展电极伸入距离衬底300最远的子导电层601中；当然地，在本申请的其他实施例中，第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极还可以伸入其他两层子导电层601中，只要保证每个子导电层601均与一类第一型扩展电极电连接即可，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0074] 在上述实施例的基础上，在本申请的其他实施例中，所述第一型扩展电极的种类数量还可以为四类或五类等，只要保证第一型导电层600的子导电层601的数量相应地设置为与第一型扩展电极的种类数量相同即可；同样的，第一型扩展电极的数量还可以为4条、5条、6条等，只要大于或等于两条，且第一型扩展电极的种类大于或等于两类即可，当第一型扩展电极的种类数量或每种第一型扩展电极的电极数量发生变化时，只需要参照上述实施例进行外延结构的适应性改变即可，本申请在此不做穷举。
[0075] 可选的，所述隔离层为二氧化硅层；
[0076] 可选的，所述透明导电层900为氧化铟
锡(ITO)层。
[0077] 相应的，本申请实施例还提供了一种发光二极管的制备方法，如图9所示，包括：
[0078] S101：提供衬底；
[0079] S102：在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层，所述第一型导电层包括至少两个子导电层，相邻两个所述子导电层之间具有电流阻挡层，所述缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层构成所述发光二极管的外延结构；
[0080] S103：在所述外延结构上形成透明导电层、第一电极制作区域和第二电极制作区域；
[0081] S104：在所述外延结构中形成多个沟槽，并在所述沟槽侧壁形成隔离层，所述沟槽贯穿所述透明导电层、第二型导电层和有源层，并伸入所述第一型导电层的不同子导电层中；
[0082] S105：在所述第一电极制作区域及所述多个沟槽中制备第一电极，所述第一电极包括至少两类第一型扩展电极，每类第一型扩展电极的数量为一条或多条，每类第一型扩展电极填充所述沟槽，以与同一个所述子导电层电连接；
[0083] S106：在所述第二电极制作区域制备第二电极，所述第二电极包括多条第二型扩展电极，相邻两条第二型扩展电极之间设置有第一型扩展电极。
[0084] 参考图4、图5和图6，图4为所述发光二极管的俯视结构示意图，图5为图4所示的发光二极管沿BB线的剖面结构示意图，图6为图4和图5所示的发光二极管的电流扩展示意图；在图4和图5中，以第一型扩展电极的种类为两类，一类第一型扩展电极的数量为2，另一类第一型扩展电极的数量为1进行说明，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述第一型扩展电极的种类还可以为其他数量，每类第一型扩展电极的数量也可以为其他数量，只要保证第一型扩展电极的种类数量大于或等于2，每类第一型扩展电极的数量大于或等于1即可，具体视实际情况而定。从图6中可以看出，由于每类第一型扩展电极与处于不同高度的第一型导电层的子导电层电连接，为流出第一型扩展电极的电流提供了更加广阔的电流扩展空间，有利于引导电流向与第一型扩展电极相邻的第二型扩展电极流动，从而降低了在发光二极管中出现电流拥挤的现象的可能性，从而提升了发光二极管的电流扩展效果。
[0085] 需要注意的，在所述外延结构上形成第一电极制作区域和第二电极制作区域时，由于透明导电层与其他外延层的材料存在较大差异，在透明导电层上形成电极的制作区域时，优选采用
光刻的方式制作，在对除透明导电层外的其他外延层进行电极区域的制备时，优选采用反应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma，ICP)
刻蚀工艺进行制备。
[0086] 可选的，如图10所示，所述在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层包括：
[0087] S1021：采用金属有机化合物化学气相沉积技术在所述衬底上依次形成缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层；
[0088] 所述在所述外延结构上形成透明导电层、第一电极制作区域和第二电极制作区域包括：
[0089] S1031：采用物理气相沉积技术在所述第二型导电层上形成透明导电层，并形成第一电极制作区域和第二电极制作区域。
[0090] 当然地，在本申请的其他实施例中，还可以采用其他的外延结构制备技术进行缓冲层、非故意掺杂层、第一型导电层、有源层和第二型导电层，例如可以是
原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)工艺等；同样地，所述透明导电层的形成还可以采用其他的化学或物理沉积技术形成，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0091] 在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图11所示，当所述第一电极包括第一类第一型扩展电极和第二类第一型扩展电极，所述第一类第一型扩展电极的数量为两条，所述第二类第一型扩展电极的数量为一条；所述第一型导电层包括第一子导电层和第二子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧时；
[0092] 所述在所述外延结构中形成多个沟槽包括：
[0093] S1041：采用反应耦合等离子体工艺，在所述外延结构中形成两个伸入所述第一子导电层中的沟槽和一个伸入所述第二子导电层中的沟槽；
[0094] S1042：在每个所述沟槽侧壁形成二氧化硅层。
[0095] 参考图5、图6和图7，在图5和图6所示的发光二极管中，所述第二类第一型扩展电极位于两条所述第一类第一型扩展电极之间。
[0096] 在本申请的另一个实施例中，在同样具有两类第一型扩展电极，且第一类第一型扩展电极的数量为两条，第二类第一型扩展电极的数量为一条，且所述沟槽的数量为三个，其中，两个所述沟槽伸入所述第一子导电层中，一个所述沟槽伸入所述第二子导电层中的前提下；参考图7，两条所述第一类扩展电极还可以相邻设置。本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0097] 在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，如图12所示，当所述第一电极包括第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极；每类第一型扩展电极的数量为一条；
[0098] 所述第一型导电层包括第一子导电层、第二子导电层和第三子导电层，其中，第二子导电层位于所述第一子导电层背离所述衬底一侧，第三子导电层位于所述第二子导电层背离所述衬底一侧时；
[0099] 所述在所述外延结构中形成多个沟槽包括：
[0100] S1043：采用反应耦合等离子体工艺，在所述外延结构中形成一个伸入所述第一子导电层中的沟槽、一个伸入所述第二子导电层中的沟槽和一个伸入所述第三子导电层中的沟槽；
[0101] S1044：在每个所述沟槽侧壁形成二氧化硅层。
[0102] 在本实施例中，所述第一型扩展电极的种类为三条，每类第一型扩展电极的数量为一条，每条第一型扩展电极均伸入不同的子导电层中，在图8所示的结构中，第一类第一型扩展电极伸入距离衬底最近的子导电层中，第二类第一型扩展电极伸入中间的一层导电层中，第三类第一型扩展电极伸入距离衬底最远的子导电层中；当然地，在本申请的其他实施例中，第一类第一型扩展电极、第二类第一型扩展电极和第三类第一型扩展电极还可以伸入其他两层子导电层中，只要保证每个子导电层均与一类第一型扩展电极电连接即可，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
[0103] 在上述实施例的基础上，在本申请的其他实施例中，所述第一型扩展电极的种类数量还可以为四类或五类等，只要保证第一型导电层的子导电层的数量相应地设置为与第一型扩展电极的种类数量相同即可；同样的，第一型扩展电极的数量还可以为4条、5条、6条等，只要大于或等于两条，且第一型扩展电极的种类大于或等于两类即可，当第一型扩展电极的种类数量或每种第一型扩展电极的电极数量发生变化时，只需要参照上述实施例进行外延结构的适应性改变即可，本申请在此不做穷举。
[0104] 可选的，所述隔离层为二氧化硅层；
[0105] 可选的，所述透明导电层为氧化铟锡(ITO)层。
[0106] 综上所述，本申请实施例提供了一种发光二极管及其制备方法，其中，所述发光二极管的外延结构的第一型导电层包括至少两个子导电层，并且每两个子导电层之间还设置有电流阻挡层，这些子导电层和电流阻挡层堆叠设置，使得子导电层之间具有一定的高度差；另外，所述发光二极管的第一电极包括种类与子导电层相匹配的第一型扩展电极，每类第一型扩展电极通过沟槽实现与一个子导电层的电连接，而由于子导电层之间具有一定的高度差及电阻差，且存在着一定的电流阻挡效果，有效引导流出第一型扩展电极的电流更大范围的横向扩展，有利于引导电流在第一型扩展电极与相邻的第二型扩展电极之间的合理分布，从而降低发光二极管的电流拥挤，从而提升发光二极管发光效率。
[0107] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0108] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
