一种发光二极管及发光装置的制作方法

1.本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置。


背景技术：

2.发光二极管(light emitting diode，led)，通常是由如gan、gaas、gap、gaasp等半导体制成，其核心是具有发光特性的pn结，在正向电压下，电子由n区注入p区，空穴由p区注入n区，进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。led具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。
3.目前，现有的发光二极管通常在p型电极下方设电流阻挡层实现电流横向扩展，而n型电极下方不设电流阻挡层，即使设计有电流阻挡层，仍存在发光利用率低、抗esd冲击能力差等问题。
4.因此，如何提高n型电极处的光提取效率和抗esd冲击能力是亟需解决的技术难题之一。


技术实现要素：

5.本发明提供一种发光二极管，解决了背景技术中至少一个技术问题，实现了有效的电流扩展。在一些实施例中，其至少包括半导体叠层、第一电极、第二电极、第一电流阻挡层。
6.半导体叠层，具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；
7.第一电极，位于所述第一半导体层上，并且与所述第一半导体层电连接；
8.第二电极，位于所述第二半导体层上，并且与所述第二半导体层电连接；
9.第一电流阻挡层，位于所述第一半导体层与所述第一电极之间；
10.从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电流阻挡层具有与所述第一电极相重叠的第一阻挡区和未与所述第一电极相重叠的第二阻挡区；至少部分所述第二阻挡区设置于靠近所述第二电极一侧的所述第一电极局部边缘以外。
11.本发明还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管。
12.本发明提供的发光二极管通过在第一电极下方对第一电流阻挡层的图形进行设计，从而有效改善电场强度分布不均和电流聚集现象，提升发光二极管的光萃取能力和抗esd冲击能力。
13.本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发
明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
15.图1是现有技术中一种发光二极管的俯视示意图；
16.图2是图1现有技术中的发光二极管的发光强度分布图；
17.图3是现有技术中另一种发光二极管的俯视示意图；
18.图4是图3现有技术中另一种发光二极管的发光强度分布图；
19.图5是本发明一实施例提供的正装结构的发光二极管的侧视剖面示意图；
20.图6是本发明一实施例提供的倒装结构的发光二极管的侧视剖面示意图；
21.图7～图10是本发明各实施例提供的发光二极管的俯视剖面示意图；
22.图11是图10中发光二极管的发光强度分布图；
23.图12是图1、图3、图8、图9、图10中各发光二极管的亮度折线图；
24.图13是本发明其他实施例提供的高压结构的发光二极管的结构示意图。
25.附图标记：
26.10-半导体叠层；11-第一半导体层；12-发光层；13-第二半导体层；20-第一电极；30-第二电极；20a-未重叠电极区；40-第一电流阻挡层；41-第一阻挡区；42-第二阻挡区；s1-最短距离；s2-最小距离；50-绝缘层；60-衬底；70-透明电流扩展层；80-第二电流阻挡层；91-互联电极；92-第三电流阻挡层。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.本发明提供一种发光二极管，所述发光二极管至少包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第一电流阻挡层40。
29.其中，半导体叠层10，具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层10包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13；第一电极20，位于所述第一半导体层11上，并且与所述第一半导体层11电连接；第二电极30，位于所述第二半导体层13上，并且与所述第二半导体层13电连接；第一电流阻挡层40，位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。
30.从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40具有与所述第一电极20相重叠的第一阻挡区41和未与所述第一电极20相重叠的第二阻挡区42；至少部分所述第二阻挡区42设置于靠近所述第二电极30一侧的所述第一电极20局部边缘以外。
31.通过上述对第一电流阻挡层40的第一阻挡区41和第二阻挡区42的设置，以抑制电流集中聚集在第二电极30和第一电极20之间，实现电流扩展的同时有效改善电场强度分布不均和电流聚集现象，提升发光二极管的光萃取能力和抗esd冲击能力。
32.在一实施例中，所述第一电极20边缘与所述第二电极30边缘之间具有最短距离s1，至少部分所述第二阻挡区42位于所述最短距离s1处，以进一步延长电流通路，有效避免电流聚集在最短距离s1处。
33.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41全部或部分重叠，以起到较好的电流阻挡的作用。
34.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠，且所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的5％～96％。通过对第一阻挡区41的面积限定，以避免面积太少而存在阻挡效果不好的问题，同时也避免面积太大而使得电流导通能力差的问题。
35.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的50％～96％，以使得第一阻挡区41有较好的阻挡效果和芯片拥有合适的电流导通能力。此外，将第一阻挡区41占比设置为50％以上，能够保证cb接触面积更大，从而有利于整个发光二极管的发光效果。
36.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电流阻挡层40在所述第一半导体层11的投影面积的10％～95％，以使得第一阻挡区41和第二阻挡区42之间起到较好的电流阻挡作用。
37.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电流阻挡层40在所述第一半导体层11的投影面积的40％～80％，进一步保证第一阻挡区41、第二阻挡区42起到更佳的电流阻挡作用。
38.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，至少部分所述第一阻挡区41位于靠近所述第二电极30的第一电极20局部边缘以内，以使得电流进一步向远离第一阻挡区41的周围扩展，实现电场强度的调控，提升发光二极管的抗esd能力。
39.在一实施例中，所述第一阻挡区41与所述第一电极20部分重叠，且所述第一电极20具有未与第一阻挡区41重叠的未重叠电极区20a，至少部分所述未重叠电极区20a设置于最远离所述第二电极30的第一电极20局部边缘以内。通过该设计，不仅有利于进一步延长电流通路，增加电流传导距离，避免电流聚集在第一电极20和第二电极30之间，还能保证良好的cb接触。
40.在一实施例中，所述未重叠电极区20a在所述第一半导体层11的投影面积大于等于所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的4％～95％，或4％～50％，以保证第一电极20既在未重叠电极区20a位置具有一定的电流导通能力，又在第一阻挡区41有效发挥电流扩展能力。即，同时兼顾电流导通和电流扩展，确保发光二极管具有更佳的发光效果。
41.在一实施例中，所述第一阻挡区41和所述第二阻挡区42向所述未重叠电极区20a以外的所述第一电极20的所有边缘区域延伸覆盖，从而最大化实现电流扩展，促使电流向第一电极20的周围区域扩散分布，使得整个发光二极管的发光效果更佳。
42.在一实施例中，所述半导体叠层10形成有暴露出部分第一半导体层11上表面的台面，所述第一电极20位于所述台面上，且所述第二阻挡区42在所述台面上的投影位于所述台面内。通过该设置，不仅有利于对第一电流阻挡层40的制程，还有效避免了在第一电流阻
挡层40具有膜系缺陷的情况下，第一电流阻挡层40与发光层12接触而存在微漏电的风险。
43.在一实施例中，所述第二阻挡区42在所述台面上的投影与所述台面边缘具有最小距离s2，所述最小距离s2大于等于1微米，以便于对第一电流阻挡层40的制程。
44.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第二阻挡区42超出所述第一电极20边缘的距离大于等于1微米，以保证第二阻挡区42起到有效的电流阻挡作用。
45.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40呈环形形状；所述环形形状的内环位于所述第一电极20内。通过上述设计，能够有效减少第一电极20吸光作用的同时实现较好的电流导通。
46.在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40的图形形状与所述第一电极20的图形形状一致，且所述第一电流阻挡层40的图形向靠近所述第二电极30方向偏移，以达到对电流通路的有效调控作用，进而优化电场强度分布，提升光萃取能力。
47.在一实施例中，所述第一电流阻挡层40的材料为至少可透过部分光的绝缘材料，所述第一电流阻挡层40包括氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃(sog，silicon on glass，指的是玻璃上的硅材料)、聚合物(polymer)中的一种或多种组合，以起到电流阻挡和有效保持发光亮度的作用。所述第一电流阻挡层40的厚度介于50～500μm之间，以保证有效起到电流阻挡作用的同时，避免浪费材料。
48.在一实施例中，所述第一电极20和所述第二电极30由金属材料制成，包括镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨和钼中的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种，以用于实现电性连接。
49.本发明还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管，以有效提高发光装置的性能。
50.以下将结合本发明实施例中的附图，通过多种具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。请参阅图5、图6，图5、图6分别是本发明一实施例提供的正装结构、倒装结构的发光二极管的侧视剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提供一种发光二极管，发光二极管至少可以包括半导体叠层10、第一电极20、第二电极30、第二电流阻挡层40。
51.半导体叠层10是设置在衬底60上。衬底60可为透明性衬底或者非透明衬底或者半透明衬底，其中透明性衬底或者半透明衬底可以允许发光层12辐射出的光穿过衬底60到达衬底60的远离半导体叠层10的一侧，例如衬底60可以是蓝宝石平片衬底、蓝宝石图形化衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化镓衬底、玻璃衬底中的任意一种。在一些实施例中，衬底60可以采用组合式的图形化衬底。在其他实施例中，衬底60可以进行减薄或者移除形成薄膜型的芯片。
52.半导体叠层10具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层10包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13。其中，第一半导体层11形成于衬底60上，作为在衬底60上生长的层，可以是掺杂了n型杂质，例如si的氮化镓类半导体层。在一些实施例中，在第一半导体层11与衬底60之间还可设置缓冲层。在其他实施例中，第一半导体层11还可以通过粘结层与衬底60进行连结。
53.发光层12可以为量子阱结构(quantum well，简称qw)。在一些实施例中，发光层12也可以为多重量子阱结构(multiple quantum well，简称mqw)，其中多重量子阱结构包括以重复的方式交替设置的多个量子阱层(well)和多个量子阻障层(barrier)。此外，发光层12内的阱层的组成以及厚度决定生成的光的波长。特别是，通过调节阱层的组成可以提供生成紫外线、蓝色光、绿色光、黄色光等不同色光的发光层12。
54.第二半导体层13可以是掺杂了p型杂质，例如mg的氮化镓类半导体层。虽然第一半导体层11和第二半导体层13分别可以是单层结构，但本案不限于此，也可以是多重层，还可以包括超晶格层。此外，在其他实施例中，在第一半导体层11是掺杂了p型杂质的情况下，第二半导体层13可以是掺杂n型杂质，即第一半导体层11为p型半导体层，第二半导体层13为n型半导体层。
55.当然，半导体叠层10还可以包括其它层材料，如窗口层或欧姆接触层等，根据掺杂浓度或组分含量不同进行设置为不同的多层。
56.优选地，第一电极20位于第一半导体层11上且与第一半导体层11电连接；第二电极30位于第二半导体层13上且与第二半导体层13电连接。
57.在该实施例中，第一电极20和第二电极30可以为金属电极，即第一电极20和第二电极30由金属材料制成，例如，镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨和钼中的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种。作为示例，第一电极20可以为n电极，第二电极30可以为p电极。
58.在一些实施例中，请继续参阅图5，第二电极30的下方还可以设置有透明电流扩展层70和/或第二电流阻挡层80，所述第二电流阻挡层80夹设于所述半导体叠层10与所述透明电流扩展层70之间。所述第二电极30与所述第二电流阻挡层80(又称cb，即current block)上下对应接触，即所述第二电极30在所述第二电流阻挡层80上的投影位于所述第二电流阻挡层80内部；所述第二电流阻挡层80用作阻挡电流，避免电流拥挤在所述第二电极30的正下方，使电流四散开来；所述透明电流扩展层70则作为电流流经的通道，通过这样的设计使电流通过所述透明电流扩展层70流经整个所述第二半导体层13的表面，避免出现电流拥挤，保证电流在所述第二半导体层13的表面尽可能的扩展开来，以提高发光效率。作为示例，所述第二电流阻挡层80可以是sio2、si3n4、sion或者它们的复合结构。所述透明电流扩展层70可包括铟锡氧化物(ito)、掺锌铟锡氧化物(zito)、锌铟氧化物(zio)、镓铟氧化物(gio)、锌锡氧化物(zto)、掺氟氧化锡(fto)、掺铝氧化锌(azo)、掺镓氧化锌(gzo)中的至少一种。本实施例中所述透明电流扩展层70优选为采用蒸镀或溅镀工艺形成的ito(铟锡氧化物半导体透明导电膜)层。
59.进一步地，所述发光二极管还可以包括绝缘层50，所述绝缘层50覆盖半导体叠层10，还可以覆盖部分的第一电极20和部分的第二电极30。绝缘层50根据设计的位置具有不同的功效，例如：当绝缘层50覆盖半导体叠层10的侧壁时，其可用于防止因导电材料泄露而电连通第一半导体层11和第二半导体层13，减少发光二极管的短路异常可能性，但本公开实施例并非以此为限。绝缘层50的材料包含非导电材料。非导电材料优选地为无机材料或是介电材料。无机材料可以包含硅胶。介电材料包含氧化铝、氮化硅、氧化硅、氧化钛、或氟化镁等电绝缘材料。例如，绝缘层50可以是二氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化铌、钛酸钡或者其组合，其组合例如可以是两种不同折射率的材料重复堆叠形成的布拉格反射镜
(dbr)。
60.请参阅图1，图1为现有技术中一种发光二极管，一般将电流阻挡层设置于第二电极30下方用以抑制芯片的第二电极30附近的电流聚集现象。其通常不会在第一电极20下方设置电流阻挡层，这就使得第一电极20为金属材质存在对光的吸收遮挡较大而导致发光二极管光提取效率较低的问题。且图2为图1现有技术中的发光二极管的发光强度分布图，其中，第二半导体层13中部的白色曝光位置表示为热量相对集中的部位。通过该发光强度分布图可推测图1结构的发光二极管的电流密度分布并不均匀(尤其是白色曝光位置表现出了电流聚集现象)，进而导致光辐射功率非均匀分布。
61.请参阅图3，图3为现有技术中另一种发光二极管，该发光二极管虽然在第一电极20下方设置电流阻挡层，然而该设计的方式为按照电极图案的一定尺寸内缩获得，即电流阻挡层设置在第一电极20内部。虽然能够在一定程度提高光提取效率，但发现该电流阻挡层的设计方式还存在位于n型电极位置的电场分布较为集中且不均匀、电流聚集而造成发光利用率低、抗esd冲击能力差等问题。具体如图4所示，图4为图3现有技术中另一种发光二极管的发光强度分布图，通过该发光强度分布图可推测图3结构的发光二极管的电流密度同样分布并不均匀，进而导致发光利用率低、抗esd冲击能力差等。
62.对此，本实施例通过对电流阻挡层的设计以克服上述存在的至少一个问题。
63.请继续参阅图5、图6，第一电流阻挡层40位于所述第一半导体层11与所述第一电极20之间。所述第一电极20与所述第一电流阻挡层40(又称cb，即current block)上下对应。具体而言，请参阅图7～图10，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40具有与所述第一电极20相重叠的第一阻挡区41和未与所述第一电极20相重叠的第二阻挡区42；至少部分所述第二阻挡区42设置于靠近所述第二电极30一侧的所述第一电极20局部边缘以外。
64.通过上述对第一电流阻挡层40中第一阻挡区41和第二阻挡区42的设置，能够有效减少第一电极20对光的吸收，提高发光二极管的光萃取效率。
65.由于注入电流从第二电极30向第一电极10传输过程中电流通路会形成在第二电极30与第一电极10之间，具体如图1、图3(箭头表示电流流向形成的电流通路的路径)所示的现有技术中的发光二极管，该电流通路易造成电流聚集在第二电极30和第一电极20之间，从而无法均匀地向周围扩展，进而导致电流密度分布不均匀并形成如图2、图4所示的发光强度不均匀的现象。
66.为解决上述问题，本实施例通过将至少部分第二阻挡区42设置在靠近第二电极30一侧的第一电极20局部边缘以外，能够抑制电流集中聚集在第二电极30和第一电极20之间，有效改变电流通路，具体如图7(箭头表示电流流向形成的电流通路的路径)所示，使得电流通路向避开第二阻挡区42的方向扩展，从而使得整个发光二极管的电场强度分布更为均匀，提升整个发光利用率，提高抗esd冲击能力。
67.作为示例，第一电流阻挡层40的材料为绝缘材料，可以是氧化物，并且第一电流阻挡层40可以是相对透明的材料，可允许至少部分发光层12的辐射透过，例如氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃(sog)、聚合物(polymer)等材料中的一种或多种组合，本技术不限于此处所列举的示例。较佳地，第一电流阻挡层的厚度介于50～500μm之间。
68.作为优选方案，所述第一电极20边缘与所述第二电极30边缘之间具有最短距离
s1，至少部分所述第二阻挡区42位于所述最短距离s1处。通过该设置能够有效延长电流通路的最短距离，有效避免电流聚集在最短距离s1处，使得电流向周围扩展，进而避免如图2、图4所示中左下角的发光区由于远离电流通路的位置而无法实现较好的发光(即发光强度较弱)，以进一步提高整个发光二极管的电场强度均匀性和表面的发光利用率。
69.优选地，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电极20与所述第一阻挡区41全部或部分重叠。即第一电极20可以为完全覆盖第一阻挡区41，也可以如图7所示为部分覆盖第一阻挡区41，具体根据实际需求进行设置，在此不做限定。较佳地，当第一电极20完全覆盖第一阻挡区41时，为保证电流导通能力，所述第一电极20和所述第一半导体层11之间设置有一电流扩展层，该电流扩展层包覆至少部分所述第一电流阻挡层40，以实现电流的导通和扩散。其中，该电流扩展层的材料可参考前述透明电流扩展层70的内容，在此不再赘述。
70.此外，第一阻挡区41可以由单个块状结构组成，也可以由多个不相连的块状结构组成，至少有一块状结构与第二阻挡区42相连以起到较好的电流阻挡的作用。第一阻挡区41的形状可以根据实际制程需求设计成任意规则或不规则的结构，在此不做限定。
71.较佳地，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，至少部分所述第一阻挡区41位于靠近所述第二电极30的第一电极20局部边缘以内。通过将第一阻挡区41设置在靠近第二电极30的第一电极20内的位置，使得电流进一步向远离第一阻挡区41的周围扩展，实现电场强度的调控，提升发光二极管的抗esd能力。
72.作为一个实施例，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，当所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠时，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的5％～96％。通过上述对第一阻挡区41的限定，避免第一阻挡区41的投影面积较少而存在阻挡效果不好的问题，同时也避免第一阻挡区41的投影面积太大而使得电流导通能力差的问题。较佳地，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的50％～96％。通过将第一阻挡区41的占比设置在50％以上，能够有效保证第一阻挡区41与第一电极20之间的cb接触效果，有效提升发光二极管的整体发光亮度。
73.进一步地，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，当所述第一电极20与所述第一阻挡区41部分重叠时，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电流阻挡层40在所述第一半导体层11的投影面积的10％～95％。较佳地，所述第一阻挡区41在所述第一半导体层11的投影面积占所述第一电流阻挡层40在所述第一半导体层11的投影面积的40％～80％。通过上述限定，使得第一阻挡区41和第二阻挡区42之间起到较好的电流阻挡作用。
74.作为另一个实施例，所述第一阻挡区41与所述第一电极20部分重叠，且所述第一电极20具有未与第一阻挡区41重叠的未重叠电极区20a，至少部分所述未重叠电极区20a设置于最远离所述第二电极30的第一电极20局部边缘以内。通过将至少部分未重叠电极区20a设置在最远离第二电极30的第一电极20内，从而使得最远离第二电极30的第一电极20部位不覆盖第一电流阻挡层40，例如图7、图8所示的未重叠电极区20a位于最远离第二电极30的左上角位置。如此设置，有利于进一步延长电流通路，增加电流传导距离，避免电流集中聚集在第二电极30和第一电极20之间，达到局部电流调控效果，使得整个发光二极管的
电流扩展更均匀，同时还能保证良好的cb接触。
75.进一步地，所述未重叠电极区20a在所述第一半导体层11的投影面积大于等于所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的4％～95％。更佳地，所述未重叠电极区20a在所述第一半导体层11的投影面积大于等于所述第一电极20在所述第一半导体层11的投影面积的4％～50％。通过上述限定，保证第一电极20既在未重叠电极区20a位置具有一定的电流导通能力，又在第一阻挡区41有效发挥电流扩展能力，同时兼顾电流导通和电流扩展，确保发光二极管具有更佳的发光效果。
76.在一实施例中，所述半导体叠层10形成有暴露出部分第一半导体层11上表面的台面，所述第一电极20位于所述台面上，且所述第二阻挡区42在所述台面上的投影位于所述台面内。通过上述设置，不仅有利于对第一电流阻挡层40的制程，还有效避免了当第一电流阻挡层40具有膜系缺陷的情况下，第一电流阻挡层40与发光层12接触而存在微漏电的风险。
77.进一步地，所述第二阻挡区42在所述台面上的投影与所述台面边缘具有最小距离s2，所述最小距离s2大于等于1微米，以便于对第一电流阻挡层40的制程。此外，所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第二阻挡区42超出所述第一电极20边缘的距离大于等于1微米，以保证第二阻挡区42起到有效的电流阻挡作用。更佳地，第二阻挡区42超出第一电极20边缘的距离介于3～8微米之间。
78.在可选的实施例中，请参阅图8，为了起到最佳的电流阻挡效果，所述第一阻挡区41和所述第二阻挡区42向所述未重叠电极区20a以外的所述第一电极20的所有边缘区域延伸覆盖，从而最大化实现电流扩展，促使电流向第一电极20的周围区域扩散分布，使得整个发光二极管的发光效果更佳。
79.在另一可选的实施例中，请参阅图9，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40呈环形形状；所述环形形状的内环位于所述第一电极20内。换而言之，第一电流阻挡层40的环形形状覆盖第一电极20的边缘区域以减少第一电极20的吸光作用，其中部镂空的内环不覆盖以用于实现较好的电流导通，降低发光二极管的操作电压。
80.作为替代的实施方式，请参阅图10，从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层10俯视，所述第一电流阻挡层40的图形形状与所述第一电极20的图形形状一致，且所述第一电流阻挡层40的图形向靠近所述第二电极30方向偏移。即，第一电流阻挡层40的图形向靠近第二电极30方向偏移后形成靠近第二电极30的第二阻挡区42、与第一电极20重叠的第一阻挡区41以及最远离第二电极30的未重叠电极区20a。如图11所示为图10的第一电流阻挡层40的结构的发光强度分布图，由此可以看出，整个发光面的发光强度较为均匀。因此该设计可以达到对电流通路调控作用，进而优化电场强度分布，提升光萃取能力。本实施例仅以图10为例对图10的发光二极管结构做发光强度分布图，本发明的其他实施例的发光二极管结构同样也能起到优化电场强度分布的作用。
81.请参阅图12，在同一条件下对图1、图3、图8、图9、图10中各结构的亮度进行测试，其中，纵坐标表示为图3、图8、图9、图10中各结构的亮度相对于图1的亮度提升百分比值。由图12可知，图1和图3结构的发光亮度远低于图8、图9、图10结构的发光二极管，这也从侧面反映了本发明实施例中对第一电流阻挡层40的设计所体现的亮度优势较为明显，整个发光
二极管的性能更佳。
82.应当说明的是，第一电流阻挡层40的分布形式并不仅限于上述所描述的内容，在其基础上所作出的适应性改变也属于本发明所保护的范围。同样，第一电极20、第二电极30的形状和尺寸均可以根据实际发光二极管的结构和需求进行设计，各附图仅为参考，在此不做限定。
83.还应当说明的是，上述各实施例提供的发光二极管不仅适用于如图5、图6所示的正装结构、倒装结构的芯片，还适用于高压结构的芯片。例如图13所示，高压结构的芯片包括多个发光单元、衬底60以及绝缘层50，相邻发光单元之间通过衬底60上的隔离槽相互隔离，且通过横跨在隔离槽上的互联电极91实现电性连接。所述互联电极91的下方设有第三电流阻挡层92以用于实现电流阻挡作用，避免电流聚集现象。
84.进一步地，每一发光单元均包括半导体叠层10，所述半导体叠层10包括由下至上依次层叠的第一半导体层11、发光层12和第二半导体层13。每一发光单元还包括与第一半导体层11电连接的第一电极20或与第二半导体层13电连接的第二电极30。其中，第一电极20的下方设有如上述各实施例所述的第一电流阻挡层40。此外，第二电极30的下方也可以设有如上述实施例所述的透明电流扩展层70和第二电流阻挡层80。其具体的结构、性能和优点可参照前述内容，在此不做过多赘述。
85.本发明还提供一种发光装置，采用如上任一实施例所述的发光二极管，可有效提高发光装置的性能。
86.综上所述，本发明提供的发光二极管通过在第一电极下方对第一电流阻挡层的图形进行设计，可有效改善电场强度分布不均和电流聚集现象，进而提升发光二极管的整体光萃取能力和抗esd冲击能力。
87.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：半导体叠层，具有相对的下表面和上表面，所述半导体叠层包括由所述下表面到所述上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；第一电极，位于所述第一半导体层上，并且与所述第一半导体层电连接；第二电极，位于所述第二半导体层上，并且与所述第二半导体层电连接；第一电流阻挡层，位于所述第一半导体层与所述第一电极之间；从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电流阻挡层具有与所述第一电极相重叠的第一阻挡区和未与所述第一电极相重叠的第二阻挡区；至少部分所述第二阻挡区设置于靠近所述第二电极一侧的所述第一电极局部边缘以外。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一电极边缘与所述第二电极边缘之间具有最短距离，至少部分所述第二阻挡区位于所述最短距离处。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极与所述第一阻挡区全部或部分重叠。4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极与所述第一阻挡区部分重叠，且所述第一阻挡区在所述第一半导体层的投影面积占所述第一电极在所述第一半导体层的投影面积的5％～96％。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极与所述第一阻挡区部分重叠，所述第一阻挡区在所述第一半导体层的投影面积占所述第一电极在所述第一半导体层的投影面积的50％～96％。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极与所述第一阻挡区部分重叠，所述第一阻挡区在所述第一半导体层的投影面积占所述第一电流阻挡层在所述第一半导体层的投影面积的10％～95％。7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电极与所述第一阻挡区部分重叠，所述第一阻挡区在所述第一半导体层的投影面积占所述第一电流阻挡层在所述第一半导体层的投影面积的40％～80％。8.根据权利要求4-7中任一项所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，至少部分所述第一阻挡区位于靠近所述第二电极的第一电极局部边缘以内。9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一阻挡区与所述第一电极部分重叠，且所述第一电极具有未与第一阻挡区重叠的未重叠电极区，至少部分所述未重叠电极区设置于最远离所述第二电极的第一电极局部边缘以内。10.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于：所述未重叠电极区在所述第一半导体层的投影面积大于等于所述第一电极在所述第一半导体层的投影面积的4％～95％，或4％～50％。11.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于：所述第一阻挡区和所述第二阻挡区向所述未重叠电极区以外的所述第一电极的所有边缘区域延伸覆盖。12.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述半导体叠层形成有暴露出部
分第一半导体层上表面的台面，所述第一电极位于所述台面上，且所述第二阻挡区在所述台面上的投影位于所述台面内。13.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于：所述第二阻挡区在所述台面上的投影与所述台面边缘具有最小距离，所述最小距离大于等于1微米。14.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第二阻挡区超出所述第一电极边缘的距离大于等于1微米。15.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电流阻挡层呈环形形状；所述环形形状的内环位于所述第一电极内。16.根据权利要求4-7中任一项所述的发光二极管，其特征在于：从所述发光二极管的上方朝向所述半导体叠层俯视，所述第一电流阻挡层的图形形状与所述第一电极的图形形状一致，且所述第一电流阻挡层的图形向靠近所述第二电极方向偏移。17.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一电流阻挡层的材料为至少可透过部分光的绝缘材料，所述第一电流阻挡层包括氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化铝、氟化镁、旋涂玻璃、聚合物中的一种或多种组合，所述第一电流阻挡层的厚度介于50～500μm之间。18.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述第一电极和所述第二电极由金属材料制成，包括镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨和钼中的至少一种，或选自上述材料的合金或叠层的至少一种。19.一种发光装置，其特征在于：采用如权利要求1-18中任一项所述的发光二极管。

技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种发光二极管及发光装置。发光二极管包括半导体叠层、第一电极、第二电极、第一电流阻挡层，半导体叠层包括由下表面到上表面依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；第一电极位于第一半导体层上；第一电流阻挡层位于第一半导体层与第一电极之间；从发光二极管的上方朝半导体叠层俯视，第一电流阻挡层具有未与第一电极重叠的第二阻挡区；至少部分第二阻挡区设置于靠近第二电极一侧的第一电极局部边缘以外。本发明提供的发光二极管通过在第一电极位置对第一电流阻挡层进行设计，从而有效改善电场强度分布不均和电流聚集现象，提升发光二极管的光萃取能力和抗ESD冲击能力。光二极管的光萃取能力和抗ESD冲击能力。光二极管的光萃取能力和抗ESD冲击能力。


技术研发人员：杨人龙 张平 林雅雯 黄事旺 张中英
受保护的技术使用者：厦门三安光电有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/9