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CN111052409A - 发光二极管装置及制造发光二极管装置的方法 - Google Patents

发光二极管装置及制造发光二极管装置的方法 Download PDF

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CN111052409A CN201880053327.1A CN201880053327A CN111052409A CN 111052409 A CN111052409 A CN 111052409A CN 201880053327 A CN201880053327 A CN 201880053327A CN 111052409 A CN111052409 A CN 111052409A
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Abstract

提供制造发光二极管的方法。该方法包括：在衬底上形成半导体层；在半导体层上形成包括多个凹槽的掩膜层；分别在所述多个凹槽中形成多个纳米结构；通过刻蚀半导体层的外侧区域和所述半导体层层的与所述外侧区域不同的内侧区域，形成已刻蚀的区域；在半导体层的已刻蚀的区域上形成第一电极；在第一电极上形成绝缘层；以及在绝缘层和多个纳米结构上形成第二电极。

Description

发光二极管装置及制造发光二极管装置的方法
技术领域
与本公开一致的装置和方法涉及发光二极管和制造发光二极管的方法，并且具体涉及包括纳米结构的发光二极管和制造包括纳米结构的发光二极管的方法。
背景技术
发光二极管(LED)具有寿命长、功耗低、以及响应速度快的优点，因此在各种显示设备和照明设备中使用。在最近几年，已经将包括纳米结构的发光二极管用于增大发光面积。
然而，在相关技术的发光二极管中，提供电子和空穴的n型电极和p型电极分别被偏置于发光二极管中的一个区域，因此，发光效率随着与n型电极和p型电极的距离的增大而指数下降。另外，在电极所处的位置附近出现局部发热现象。
这种问题被称作电流拥挤效应，且存在开发用于随着改变发光二极管中的电极的布置和结构来改善电流拥挤效应的发光二极管的需求。
发明内容
技术方案
根据示例实施例的一个方面，提供制造发光二极管的方法，该方法包括：在衬底上形成半导体层；在半导体层上形成包括多个凹槽的掩膜层；分别在所述多个凹槽中形成多个纳米结构；通过刻蚀半导体层的外侧区域和半导体层的与外侧区域不同的内侧区域，形成已刻蚀的区域；在半导体层的已刻蚀的区域上形成第一电极；在第一电极上形成绝缘层；以及在绝缘层和多个纳米结构上形成第二电极。
内侧区域可以包括：横向区域和纵向区域中的至少一个，所述横向区域和所述纵向区域中的所述至少一个在穿过与外侧区域不同的区域的中心部分的同时连接至外侧区域。
内侧区域可以包括：基于所述中心部分的、具有比横向区域和纵向区域的宽度长的四个边的矩形区域。
所述多个纳米结构中的每一个纳米结构可以包括：纳米形状的n型半导体层；在纳米形状的n型半导体层上形成的有源层；以及在有源层上形成的p型半导体层。
有源层可以形成为覆盖纳米形状的n型半导体层，并且p型半导体层可以形成为覆盖有源层。
该方法还可以包括：在第二电极上形成反射层。
该方法还可以包括：在衬底上形成第一通孔，以至少与在外侧区域中形成的第一电极的一部分连接；在第一通孔中形成第一焊盘；在衬底中形成第二通孔，以至少与第二电极的外侧部分连接；以及在第二通孔之中形成第二焊盘。
绝缘层的面积可以大于或等于第一电极的面积。
第二电极可以覆盖绝缘层和所述多个纳米结构。
根据另一个示例实施例的一个方面，提供一种发光二极管，该发光二极管包括：衬底；第一n型半导体层，第一n型半导体层形成在衬底上；第一电极，第一电极形成在第一n型半导体层的外侧区域中、并且形成在与外侧区域不同的第一n型半导体层的内侧区域中；多个纳米形状的第二n型半导体，所述多个纳米形状的第二n型半导体形成在第一n型半导体层的、与在第一n型半导体层中形成第一电极的区域不同的至少一部分中；多个有源层，所述多个有源层形成在所述多个纳米形状的第二n型半导体上；多个p型半导体，所述多个p型半导体形成在所述多个有源层上；绝缘层，绝缘层形成在第一电极上；以及第二电极，第二电极形成在绝缘层和所述多个p型半导体上。
所述多个有源层中的有源层可以形成在多个纳米形状的n型半导体中的每个纳米形状的n型半导体中，并且所述多个p型半导体中的p型半导体可以形成在所述多个有源层中的每个有源层上。
第二电极可以覆盖绝缘层和所述多个p型半导体。
内侧区域可以包括：横向区域和纵向区域中的至少一个，所述横向区域和所述纵向区域中的所述至少一个通过穿过与外侧区域不同的区域的中心部分而连接至外侧区域。
内侧区域可以包括：基于所述中心部分的、具有比横向区域和纵向区域的宽度长的四个边的矩形区域。
所述多个有源层可以形成为覆盖多个纳米形状的n型半导体中的每个纳米形状的n型半导体，并且所述多个p型半导体可以形成为覆盖所述多个有源层中的每个有源层。
该发光二极管还可以包括：掩膜层，该掩膜层形成在多个纳米形状的n型半导体之间。
发光二极管还可以包括：在第二电极上形成的反射层。
发光二极管还可以包括：第一焊盘，第一焊盘形成在衬底的第一通孔中，形成用于至少与在外侧区域中形成的第一电极的一部分连接；以及第二焊盘，第二焊盘形成在衬底的第二通孔中，形成用于至少与第二电极的外侧部分连接。
绝缘层的面积可以大于或等于第一电极的面积。
根据另一个示例实施例的一个方面，提供一种发光二极管，该发光二极管包括：在衬底上形成的半导体层；在半导体层上形成的多个掩膜部分，所述多个掩膜部分彼此间隔开，以形成多个开口；在所述多个开口中分别形成的多个纳米结构；在半导体层的已刻蚀的区域中形成的第一电极，已刻蚀的区域包括半导体层的外侧区域并且形成在由外侧区域形成的边界内的内侧区域中；在第一电极上形成的绝缘层；以及在绝缘层和所述多个纳米结构上形成的第二电极。
有益效果
根据上述各个示例实施例，可以改善LED的电流拥挤效应并且可以提高发光效率。
附图说明
通过参考在附图中示出的示例实施例，上述和/或其他方面将变得明显。这些附图仅描绘示例实施例，且因此不应被认为限制本公开的范围。而且，通过附图的使用结合另外的特性和细节来描述和解释本文的原理，在附图中：
图1A和图1B是说明根据示例实施例的发光二极管(LED)1000的图；
图2A至图2G是说明根据示例实施例的制造LED的方法的图；
图3是说明根据示例实施例的LED的底视图；
图4A和图4B是说明根据示例实施例的LED是倒装芯片结构的情况的图；
图5A和图5B是说明根据示例实施例的LED的封装处理的图；
图6A和图6B是说明根据示例实施例的LED的电流拥挤效应的图；以及
图7是说明根据示例实施例的制造LED的方法的流程图。
具体实施方式
在附图中示出并在详细的说明书中描述具体的示例实施例。然而，要理解，本公开不限于具体的示例实施例，而是包括不背离本公开的范围和精神的所有的修改、等同和替换。关于附图的说明，相同或类似的附图标记可以被用于类似的组成组件。
应当理解的是，当一个组件(例如，第一组件)“(操作地或通信地)耦接到/耦接至”或“连接至”另一个组件(例如，第二组件)时，该组件可以直接耦接到/耦接至另一个组件，且在该组件与另一个组件之间可以存在中间组件(例如，第三组件)。相反，应当理解的是，当一个组件(例如，第一组件)“直接耦接到/耦接至”或“直接连接至”另一个组件(例如，第二组件)时，在该组件与另一个组件之间没有中间组件(例如，第三组件)。
本公开的各个示例实施例中使用的术语仅用于描述特定的示例实施例的目的，而不是旨在限制本公开。另外，单数表示不将本公开限制为具有单个组件或单个步骤。相反，即使以单数表示来描述，本公开也可以包括多个组件或步骤。本文使用的包括技术或科学术语的所有的术语具有与相关领域技术人员通常所理解的含义相同的含义，但是另外对其进行定义的除外。通用字典中定义的术语应该被解释为具有与相关技术的背景含义相同的含义，而不应被解释为具有理想含义或过大的含义，但是在各个示例实施例中对其进行清楚定义的除外。根据环境，即使是示例实施例中定义的术语也不应被解释为排除本公开的示例实施例。
在下文中，将参考附图详细地描述本公开的各个示例实施例。
图1A是说明根据示例实施例的发光二极管(LED)1000的图。
参考图1A，发光二极管1000包括：衬底10、第一半导体层20、纳米结构40、第一电极50、第二电极70、以及绝缘层60。
衬底10可以是用于半导体生长的能够在其表面上生长半导体材料的衬底。具体地，衬底10可以是模板衬底，在模板衬底上层叠以下中的任何一项：蓝宝石衬底；硅(Si)衬底；氧化锌(ZnO)衬底；氮化物半导体衬底；以及GaN、InGaN、AlGaN和AlInGaN。作为示例，衬底10可以是用于生长具有六边晶系的氮化物层的蓝宝石衬底。然而，示例不限于此，且衬底可以是由诸如Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Mo、Pd、W、Al等之类的金属材料制作的金属衬底。在下文中，为了便于说明，将假设衬底由蓝宝石衬底制成。
根据示例实施例，可以在衬底10的表面上形成光提取(light extraction)结构，从而提高发光效率。根据示例实施例，光提取结构可以包括：具有彼此不同的至少两个周期(period)的不规则图案(uneven pattern)。
可以在衬底10上形成第一半导体层20。根据示例实施例，第一半导体层20可以是基于氮化物的半导体层，并且可以是由以下中的至少一项制成的半导体层：GaN、InAlGaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN和AIInN。作为示例，第一半导体层20可以是n型掺杂的n型GaN。然而，示例不限于此，并且第一半导体层20可以由如下文所述的p型掺杂的p型半导体层制成。
根据示例实施例，可以在第一半导体层20上形成掩膜层30。掩膜层30可以包括氧化硅或氮化硅，并且可以例如由以下中的至少一项制成：SiOx、SiOxNy、SixNy、Al2O3、TiN、AlN、ZrO、TiAlN和TiSiN。具体地，掩膜层30可以是分布式布拉格反射器(DBR)层或全向反射器(ODR)。根据示例实施例，掩膜层30可以具有以下结构：在该结构中具有不同的折射率的层交替重复布置。然而，示例不限于此，并且掩膜层30可以是包括以下中的至少一项的单层：SiO、SiON、SiN、Al2O3、TiN、A1N、ZrO、TiAlN和TiSiN。
根据示例实施例，掩膜层30可以包括：多个凹槽，从所述多个凹槽中的每一个凹槽暴露第一半导体层20的一部分。根据示例实施例，可以根据多个凹槽31的尺寸确定将在之后讨论的纳米结构40的直径、长度、位置和生长条件。作为示例，多个凹槽31中的每个凹槽可以具有各种形状(例如，矩形、圆形等)。
参考图1B，可以在所述多个凹槽中的每个凹槽中形成纳米结构40。根据示例实施例，纳米结构40可以包括：从第一半导体层20生长的多个纳米形状的第二半导体41；在多个第二半导体41中的每个第二半导体中形成的多个有源层42；以及在所述多个有源层中的每个有源层中形成的多个第三半导体43。例如，纳米结构40可以具有核-壳结构，核-壳结构包括：从通过多个凹槽31从掩膜层30暴露的第一半导体层20的区域生长的第二半导体；在第二半导体41的表面上依次形成的有源层42；以及在有源层42的表面上依次形成的第三半导体43。
根据示例实施例，第一半导体层20和第二半导体41可以由相同的材料制成。例如，当第一半导体层20是n型掺杂的n型半导体时，第二半导体41可以是从第一半导体层20的区域生长的n型半导体，且第三半导体43可以是p型掺杂的p型半导体。然而，示例不限于此，并且，相反地，第一半导体层20和第二半导体41可以是p型半导体，且第三半导体43可以由n型半导体形成。在下文中，为了便于说明，将假设第一半导体层20和第二半导体41是p型半导体，并且假设第三半导体43是n型半导体。另外，将假设第一半导体层20是第一n型半导体层，假设第二半导体41是第二n型半导体，且假设第三半导体43是p型半导体。
另外，纳米结构40中所包括的第二n型半导体41、有源层42和第三p型半导体43可以不必形成核-壳结构，并且其可以具有堆叠结构，在该堆叠结构中，第二n型半导体41、有源层42和第三p型半导体43是依次形成的。纳米结构可以是角锥状的、圆柱状的和圆形的。因为纳米结构具有三维形状，所以发光表面面积相对于相关技术的二维形状增加，从而可以提高光提取效率。
第一电极50可以与第一n型半导体层20电连接。由于第一电极50与第一n型半导体层20电连接，电荷可以输入到第一n型半导体层20和第二n型半导体41。
在示例实施例中，当在衬底10上形成第一n型半导体层20、掩膜层30和纳米结构40之后，刻蚀第一n型半导体层20的一部分，并且可以在刻蚀位置形成第一电极50。例如，可以刻蚀发光二极管的外侧区域和与外侧区域不同的区域，从而暴露第一n型半导体层20的上部的一部分。作为示例，被刻蚀和暴露的区域可以具有大约1-3μm的深度。外侧区域可以指从上方观察发光二极管时的矩形区域。另外，与外侧区域不同的区域可以指从上方观察发光二极管时不包括外侧区域的其余区域。作为示例，其可以指从上方观察发光二极管时的横向区域和纵向区域，所述横向区域和所述纵向区域之中的一个区域与矩形外侧区域内的内侧区域的中心部分重叠。根据示例实施例，可以刻蚀经过外侧区域的中心部分和内侧区域连接至外侧区域的横向区域和纵向区域，并且可以在刻蚀位置形成第一电极50。将在下文中参考图2D和图3做出其更具体的说明。
可以在第一电极50上形成绝缘层60。如之后将描述的，可以形成绝缘层60，将与纳米结构40中所包括的第三半导体电连接的第二电极70与第一电极50电绝缘。例如，绝缘层60可以由聚酰亚胺、SiNx等制成。
例如，绝缘层60可以被塑造成覆盖定位在外侧区域和与外侧区域不同的区域之中的第一电极50，并且可以具有大于或等于第一电极50的面积的面积。因此，第一电极50和第二电极70被电绝缘，从而防止可能由于第一电极50和第二电极70之间的连接而出现的电短路现象。
第二电极70与纳米结构40中所包括的p型半导体43电连接。例如，第二电极70可以覆盖纳米结构40的上表面和侧表面，并且可以形成为使相邻的纳米结构40彼此连接。例如，第二电极70可以是氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)、ZnO、ZnO：Ga(GZO)、In2O3、SnO2、CdO、CdSnO4或Ga2O3。另外，第二电极70可以被称作透明电极或透明电极层，但是为了便于说明将在下文称作第二电极70。
由于第二电极70与p型半导体43电连接，空穴可以注入到p型半导体43。如上文所述，由于第一电极50与第一n型半导体层20电连接，电荷注入到第一n型半导体层20和第二n型半导体层41，并且，当空穴注入到p型半导体43时，定位在第二n型半导体41与p型半导体层43之间的有源层可以通过电子和空穴的复合而发出具有预定能量的光。根据示例实施例，有源层420可以是包括诸如InGaN等之类的单个材料的层，但是在量子势垒层和量子阱层交替布置的单个或多个量子阱(MQW)结构的情况下，可以具有GaN/InGaN结构。
将参考图2A至图2G在下文描述制造本发光二极管1000的方法。
将在下文中使用的术语“沉积”和“堆叠”指形成半导体材料层，并且，通过本公开的各个示例实施例形成的层或膜可以通过使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法或分子束外延(MBE)方法在生长室中沉积，并且可以依靠通过诸如以下之类的各种方法沉积而形成：PECVD、APCVD、LPCVD、UHCVD、PVD、电子束方法、电阻加热方法等。
图2A至图2G是说明根据示例实施例的发光二极管的制造过程的图。如图2A中所示，可以准备衬底10，并且可以在衬底10上生长第一n型半导体层20(或第一n型半导体基层)。
第一n型半导体层20可以提供用于生长掩膜层30和纳米结构40的生长表面，并且可以是用于与纳米结构40中所包括的第二n型半导体41电连接的结构。因此，第一n型半导体层20可以由具有导电性的半导体单晶制成，并且，在这种情况下，衬底10可以是用于晶体生长的衬底。
接着，如图2B中所示，可以在图2A中提供的第一n型半导体层20上形成掩膜层30。掩膜层30可以包括多个凹槽31。
作为示例，可以通过在预定基层上形成包括掩膜图案的模型层以提供掩膜层30，以及根据模型层的掩膜图案来图案化基层，来形成包括多个凹槽31的掩膜层30。根据示例实施例，多个凹槽31的尺寸可以是恒定的，并且，可以基于要在多个凹槽31中的每个凹槽形成的纳米结构40的尺寸来确定多个凹槽31的尺寸。
参考图2C，可以在多个凹槽31中形成纳米结构40。例如，尽管未示出，但是可以在掩膜层30的多个凹槽31中所暴露的第一n型半导体层20上生长并形成第二n型半导体41。如上文所述，第二n型半导体41可以是n型氮化物半导体，其可以包括与第一n型半导体层20相同的材料。可以使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)过程或分子束外延(MBE)过程形成第二n型半导体层41。另外，可以在第二n型半导体41上形成有源层42，并且可以在有源层42上形成p型半导体43。在示例实施例中，如图2C中所示，纳米结构40中所包括的第二n型半导体41、有源层42和p型半导体43可以具有核-壳结构。取决于沉积方法，有源层42和p型半导体43可以沉积以具有与第二n型半导体41不同的厚度。在另一个示例实施例中，其可以具有以下结构：在沉积结构中，第二n型半导体41、有源层42和p型半导体43依次形成，而不是核-壳结构。
然后，如图2D所示，可以刻蚀衬底10上的区域中所具有的结构，以提供用于形成第一电极的区域。例如，可以采用平顶(mesa)结构来刻蚀衬底10上的区域中所具有的纳米结构40、掩膜层30和第一n型半导体层20。根据示例实施例，可以仅将第一n型半导体层20刻蚀至预定深度，从而留下第一n型半导体层20的一部分。换言之，可以将其刻蚀成使第一n型半导体层20的下部所具有的衬底10不被暴露，但是不限于此。例如，图案化过程可以是诸如光刻过程、压印过程等之类的各种过程。另外，刻蚀过程可以包括诸如以下之类的处理：使用化学制剂的湿刻蚀、干刻蚀(包括使用反应气体的等离子刻蚀)、使用离子轰击效应等的反应离子刻蚀(RIE)、以及使用激光的激光烧蚀。
根据示例实施例，已刻蚀的区域可以包括第一区域和与第一区域不同的第二区域。第一区域可以是第一n型半导体层20的外侧区域，且第二区域可以是与外侧区域不同的区域。第一区域可以指从上方观察第一n型半导体层20或发光二极管1000时具有矩形形状的外侧区域。根据示例实施例，第一区域可以指在发光二极管1000的半导体结构的周界形成的外侧区域。另外，与第一区域不同的第二区域可以指除了上述外侧区域之外的其余区域之中的区域。根据示例实施例，可以在由外侧区域形成的边界内的内侧区域中形成第二区域。例如，穿过内侧区域的中心部分的横向区域和纵向区域之中的至少一个区域可以对应于与第一区域不同的第二区域，并且可以与第一区域一同刻蚀对应的区域。另外，对应的第二区域可以具有与第一区域连接的结构。换言之，可以一起刻蚀与外侧区域不同的内侧区域的区域(即，横向区域和纵向区域)，并且可以在已刻蚀的区域中形成第一电极。
如图2D所示，当第一n型半导体层20的一部分被刻蚀时，如图2E所示，可以在已刻蚀的区域中形成第一电极50。换言之，可以在第一n型半导体层20的外侧区域和内侧区域中的一个中形成第一电极50。
在相关技术的发光二极管中，第一电极50仅被定位在外侧区域中。因此，电荷更容易注入到定位在外侧区域的周界之中的第一n型半导体层20和第二n型半导体41，并且，电荷注入随着与外侧区域的距离的增大而指数下降。然而，如根据本公开的一个或多个示例实施例所述，当刻蚀内侧区域中的一个以具有连接至外侧区域的结构，并且在已刻蚀的区域中形成第一电极50时，经过第一电极50的电荷注入不集中在第一n型半导体层20和第二n型半导体41中的特定一个中。将在图6B中更具体地描述具体效果，例如，提高发光效率的效果。
然后，如图2F中所示，可以在第一电极50上形成绝缘层60。具体地，绝缘层60是用于电绝缘第一电极50和第二电极70的结构，因此可以形成在第一电极50所形成的区域中。在示例实施例中，绝缘层60可以具有比第一电极50的面积更大或更小的面积，并且可以具有覆盖第一电极50的上表面和侧表面的结构。
另外，在示例实施例中，绝缘层60可以形成为具有比有源层42更大的带隙能量的物质，并且可以例如包括AlGaN或AlInGaN。
然后，如图2G所示，可以在纳米结构40中所包括的p型半导体43上形成第二电极70。例如，第二电极70可以被扩展至覆盖相邻的纳米结构40之间的掩膜层30的上表面和p型半导体43的上表面，且因此可以形成为多个纳米结构40上的层。
将在下文详细描述刻蚀第一n型半导体层20的第一区域(即，外侧区域)和第二区域(即，与外侧区域不同的内侧区域)并且在已刻蚀的区域中形成第一电极50的示例。
图3是说明根据示例实施例的LED的底视图。
参考图3，刻蚀第一n型半导体层20的外侧区域32和与外侧区域32不同的内侧区域33，并且可以在已刻蚀的区域中形成第一电极50。例如，与外侧区域32不同的内侧区域33可以是：通过穿过内侧区域33的中心部分34而连接至外侧区域的横向区域和纵向区域。例如，如图3所示，可以刻蚀第一n型半导体层20的外侧区域32(即，外侧区域32)，并且可以在已刻蚀的区域中形成第一电极50。另外，也可以刻蚀与外侧区域32不同的内侧区域33。根据示例实施例，已刻蚀的内侧区域可以与已刻蚀的外侧区域连接。然而，如图3所示，横向区域和纵向区域的宽度和形状仅是示例性的，且示例不限于此。例如，可以刻蚀第一n型半导体层20，从而仅形成横向区域和纵向区域中的一个，并且可以在已刻蚀的区域中刻蚀第一电极。
另外，根据示例实施例的与外侧区域不同的区域可以包括：基于中心部分的、具有比横向和纵向的宽度长的四个边的矩形区域。如图3所示，其中刻蚀内侧区域的中心部分的第一n型半导体层20并且形成第一电极50的区域可以比横向和纵向的宽度相对更宽。这是由于该过程的产量造成的，且不需要必须使矩形区域位于如图3中所示的中心，并且可以采用各种形状刻蚀内侧区域的区域，并且可以在已刻蚀的区域中形成第一电极。
图4A和图4B是说明根据示例实施例的LED是倒装芯片结构的情况的图。
如图4B所示，倒装芯片绑定可以被用于封装发光二极管1000。根据示例实施例，倒装芯片绑定可以指在LED 1000的第一电极和第二电极上形成凸部并且然后将LED 1000面朝下(即，底部发射方法)、使用焊剂或热声方式将发光二极管1000安装在封装衬底100上的过程。
参考图4B，在如上所述图2G所示的形成衬底10、第一n型半导体层20、掩膜层30、纳米结构40、第一电极50、绝缘层60和第二电极70之后，可以在第二电极70上形成反射层80。具体地，当通过纳米结构40中所包括的有源层中的电子和空穴的复合而发出具有预定能量的光时，由反射层80反射的光仅经过透明蓝宝石衬底10发出，因此可以提高光的提取效率。同时，可以在倒装芯片过程中使用凸部绑定和倒装芯片绑定，但具体过程和方法是众所周知的技术，因此在本文将不提供详细描述。
在示例实施例中，在第一电极50和第二电极70中的每一个上形成n型焊盘51和p型焊盘71。n型焊盘51和p型焊盘71中的每一个可以与封装衬底100(即，背板上的凸部(bump))耦接。由于n型焊盘51和p型焊盘71与凸部耦接，第一电极50和第二电极70可以将电子和空穴注入到纳米结构40。同时，可以在发光二极管1000的边缘上形成n型焊盘51和p型焊盘71。例如，如图4A所示，可以在底视图的右上端形成n型焊盘51，并且可以将p型焊盘71布置在左下端。然而，这仅是示例，并且在发光二极管1000上n型焊盘51和p型焊盘71可以形成为间隔预定的距离，并且可以分别连接至第一电极和第二电极。
荧光体90可以是吸收能量以发出红光、绿光和蓝光的发光材料，并且可以被实现为量子点等。荧光体90可以层叠在衬底10的上部上。当层叠荧光体90时，衬底10的特性是有区别的(distinguished)。例如，发光二极管1000可以发光，且荧光体90可以层叠在衬底10的上部上，从而使其利用R子像素、G子像素和B子像素中的任何一个操作。然而，示例不限于此，发光二极管1000可以发出蓝光，并且当未层叠荧光体90时，发光二极管1000可以利用B子像素操作。
图5A和图5B是说明根据示例实施例的LED的封装处理的图。
如图5B所示，当根据示例实施例的发光二极管1000与封装衬底100绑定时，可以应用顶部发射方法而不是图4B中所示的底部发射方法。在形成衬底10、第一n型半导体层20、掩膜层30、纳米结构40、第一电极50、绝缘层60和第二电极70之后，可以形成从衬底10到在外侧区域中形成的第一电极50的第一通孔，并且可以在第一通孔中形成第一焊盘51。另外，形成从衬底10到在外侧区域中形成的第二电极70的第二通孔，并且可以在第二通孔中形成第二焊盘71。第一焊盘51和第二焊盘71中的每一个可以被绑定到封装衬底的凸部。另外，可以使用引线绑定将发光二极管1000中所包括的第一电极50和第二电极70连接至封装衬底100。
图6A和图6B是说明根据示例实施例的LED的电流拥挤效应的图。
参考图6A，可以仅在外侧区域中形成第一电极和第二电极，并且，根据示例实施例，电子和空穴无法在与发光二极管的外侧区域不同的内侧区域中适当地复合。换言之，电子和空穴注入到定位在第一电极50和第二电极70附近的n型半导体和p型半导体，由此引起电流过于拥挤的效果。如图6A的曲线图中所示，在位于距第一电极和第二电极一定距离处的n型半导体和p型半导体中的电荷注入J0指数下降。因此，发光效率可以根据发光二极管的发光区域的整个区域而降低。
然而，参考图6B，其示出发光二极管的结构和发光效率，根据本公开的示例实施例，可以在外侧区域和与发光二极管的外侧区域不同的内侧区域中形成第一电极50和第二电极70。根据示例实施例，经过第一电极和第二电极注入到n型半导体和p型半导体的电子和空穴不在外侧区域中集中，而是可以是均匀地注入到内侧区域。因此，与现有的发光二极管相比，可以相对改善电流拥挤效应。换言之，可以改善局部热量生成现象并且可以提高发光效率。图6B的曲线图中示出的J0′指发光二极管内的电流分布，可以看到，J0′在发光二极管的整个发光区域保持在预定水平。
图7是说明根据示例实施例的制造LED的方法的流程图。
首先，在操作S710处，在衬底上形成第一半导体层。另外，在操作S720处，在第一半导体层上形成包括多个凹槽的掩膜层。另外，在操作S730处，在所述多个凹槽中的每个凹槽中形成纳米结构。另外，在操作S740处，刻蚀第一半导体层的外侧区域和与外侧区域不同的区域。另外，在操作S750，在第一半导体层中的已刻蚀的区域上形成第一电极。另外，在操作S760处，在第一电极上形成绝缘层。另外，在操作S770处，形成覆盖绝缘层和多个纳米结构的第二电极。
根据示例实施例，与外侧区域不同的区域可以是：通过穿过与外侧区域不同的内侧区域的中心部分而连接至外侧区域的横向区域和纵向区域。
另外，与外侧区域不同的区域可以包括：基于所述中心部分的、具有比横向区域和纵向区域的宽度长的四个边的矩形区域。
同时，纳米结构可以包括：多个纳米形状的第二n型半导体；在所述多个第二n型半导体上分别形成的多个有源层；以及在所述多个有源层中的每个有源层中形成的多个p型半导体。
根据示例实施例，所述多个有源层可以形成为覆盖所述多个第二n型半导体中的每个第二n型半导体；以及，所述多个p型半导体可以形成为覆盖所述多个有源层中的每个有源层。
同时，该制造方法还可以包括：在第二电极上形成反射层。
另外，该制造方法还可以包括：在衬底上形成第一通孔，以至少与在外侧区域中形成的第一电极的一部分连接；在第一通孔中形成第一焊盘；在衬底上形成第二通孔，以至少与在外侧区域中形成的第二电极中的电极间隔开的一部分连接；以及在第二通孔中形成第二焊盘。
根据示例实施例，绝缘层的面积可以大于或等于第一电极的面积。
前述示例实施例和优点仅是示例性的，不应解释为对本发明的限制。本教导可以被容易地应用于其他类型的装置。此外，示例实施例的描述旨在是说明性的，而不限制权利要求的范围，并且，许多备选、修改和变型对于本领域技术人员将是明显的。

Claims (15)

1.一种制造发光二极管的方法，所述方法包括：
在衬底上形成半导体层；
在所述半导体层上形成包括多个凹槽的掩膜层；
分别在所述多个凹槽中形成多个纳米结构；
通过刻蚀所述半导体层的外侧区域和所述半导体层的与所述外侧区域不同的内侧区域，形成已刻蚀的区域；
在所述半导体层的所述已刻蚀的区域上形成第一电极；
在所述第一电极上形成绝缘层；以及
在所述绝缘层和所述多个纳米结构上形成第二电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内侧区域包括横向区域和纵向区域中的至少一个，所述横向区域和所述纵向区域中的所述至少一个在穿过与所述外侧区域不同的区域的中心部分的同时连接至所述外侧区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述内侧区域包括：基于所述中心部分的、具有比所述横向区域和所述纵向区域的宽度长的四个边的矩形区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个纳米结构中的每一个纳米结构包括：
纳米形状的n型半导体层；
在所述纳米形状的n型半导体层上形成的有源层；以及
在所述有源层上形成的p型半导体层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述有源层形成为覆盖所述纳米形状的n型半导体层，并且
其中，所述p型半导体层形成为覆盖所述有源层。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第二电极上形成反射层。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述衬底上形成第一通孔，以至少与在所述外侧区域中形成的所述第一电极的一部分连接；
在所述第一通孔中形成第一焊盘；
在所述衬底中形成第二通孔，以至少与所述第二电极的外侧部分连接；以及
在所述第二通孔之中形成第二焊盘。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绝缘层的面积大于或等于所述第一电极的面积。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二电极覆盖所述绝缘层和所述多个纳米结构。
10.一种发光二极管，包括：
衬底；
第一n型半导体层，所述第一n型半导体层形成在所述衬底上；
第一电极，所述第一电极形成在所述第一n型半导体层的外侧区域中，并且形成在所述第一n型半导体层的与所述外侧区域不同的内侧区域中；
多个纳米形状的第二n型半导体，所述多个纳米形状的第二n型半导体形成在所述第一n型半导体层的、与在所述第一n型半导体层中形成所述第一电极的区域不同的至少一部分中；
多个有源层，所述多个有源层形成在所述多个纳米形状的第二n型半导体上；
多个p型半导体，所述多个p型半导体形成在所述多个有源层上；
绝缘层，所述绝缘层形成在所述第一电极上；以及
第二电极，所述第二电极形成在所述绝缘层和所述多个p型半导体上。
11.根据权利要求10所述的发光二极管，其中，所述多个有源层中的有源层形成在多个纳米形状的n型半导体中的每个纳米形状的n型半导体上，并且
其中，所述多个p型半导体中的p型半导体形成在所述多个有源层中的每个有源层上。
12.根据权利要求10所述的发光二极管，其中，所述第二电极覆盖所述绝缘层和所述多个p型半导体。
13.根据权利要求10所述的发光二极管，其中，所述内侧区域包括横向区域和纵向区域中的至少一个，所述横向区域和所述纵向区域中的所述至少一个通过穿过与所述外侧区域不同的区域的中心部分而连接至所述外侧区域。
14.根据权利要求13所述的发光二极管，其中，所述内侧区域包括：基于所述中心部分的、具有比所述横向区域和所述纵向区域的宽度长的四个边的矩形区域。
15.根据权利要求10所述的发光二极管，其中，所述多个有源层形成为覆盖多个纳米形状的n型半导体中的每个纳米形状的n型半导体，并且
其中，所述多个p型半导体形成为覆盖所述多个有源层中的每个有源层。
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