正装发光二极管及其制备方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种正装发光二极管及其制备方法。


背景技术：

2.发光二极管的光电转化效率的提升是目前备受关注的技术重点，尤其对于iii-n族材料(iii族材料与氮元素形成的化合物材料，如gan、algan等材料)体系的发光二极管而言，由于iii-n族材料的p型掺杂激活相对困难，导致外延层的p型半导体层的空穴浓度比n型半导体层的电子浓度低一到两个数量级，且空穴的有效质量也大于电子的有效质量，同时空穴的迁移率也显著低于电子，因此如何获得较高的空穴浓度和较好的空穴注入效果是解决发光二极管的光电转化效率的关键问题之一。
3.对于传统的正装发光二极管而言，一般都会采用透明导电层进行欧姆接触以及电流扩展，实现高效空穴注入的同时使发光面具有较高的透光效率，然而当正装发光二极管的尺寸较大时，透明导电层的电流扩展效果有限，同时，若是正装发光二极管工作在大电流密度下，透明导电层的电流扩展效果会进一步降低，从而导致空穴注入效果不佳。目前，可以通过增加透明导电层的厚度以增加电流扩展效果，但同时又会增加光吸收，导致光透射效率下降；还可以利用透明导电层-超薄金属-透明导电层的夹层结构替换常规的透明导电层，但制备过程中使用到的溅射工艺会损伤p型半导体层的表面，同时夹层结构的工艺参数调试困难、成本也较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种正装发光二极管及其制备方法，以解决现有的正装发光二极管的光电转化效率较低的问题。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种正装发光二极管，包括：
6.衬底；
7.外延层，位于所述衬底上，包括由下至上依次设置的第一半导体层、发光层及第二半导体层；
8.透明电介质层，位于部分所述第二半导体层上；
9.透明导电层，包括位于所述透明电介质层上的第一部分以及位于部分所述第二半导体层上的第二部分，所述透明导电层的第一部分、所述透明电介质层及所述外延层构成mis电容结构；以及，
10.第一电极、第二电极和第三电极，分别与所述透明导电层的第一部分、所述透明导电层的第二部分及所述第一半导体层电性连接。
11.可选的，所述第二电极位于所述透明导电层的第二部分上，并通过所述透明导电层的第二部分与所述第二半导体层电性连接。
12.可选的，所述透明导电层的第二部分中具有第一穿孔，所述第二电极位于所述透明导电层的第二部分上并填充所述第一穿孔，以与所述第二半导体层直接电性连接。
13.可选的，所述第一电极位于所述透明导电层的第一部分上。
14.可选的，所述透明导电层的第一部分及所述透明电介质层中具有第二穿孔，所述第二穿孔露出的所述第二半导体层的表面为高阻面，所述第一电极位于所述透明导电层的第一部分上并填充所述第二穿孔，以与所述高阻面接触。
15.可选的，所述高阻面的电阻率大于或等于106ω
·
cm。
16.可选的，所述正装发光二极管在使用时，所述第一电极连接第一电位，所述第二电极连接第二电位，所述第三电极连接第三电位，所述第一电位和所述第二电位均大于所述第三电位。
17.可选的，所述第一电位与所述第三电位之间的差值为3v～10v。
18.可选的，所述外延层的边缘具有台阶，所述台阶贯穿所述第二半导体层及所述发光层并露出所述第一半导体层，所述第三电极位于所述台阶的下台阶面上。
19.可选的，还包括：
20.钝化层，共形覆盖所述外延层、所述透明电介质层及所述透明导电层，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的至少部分表面从所述钝化层中露出。
21.可选的，所述钝化层为由sio2和/或al2o3构成的单层或至少两层膜。
22.可选的，所述透明电介质层的材料为sio2、al2o3、hfo2、sin
x
、aln、bn及mgf2中的至少一种；和/或，所述透明电介质层的厚度为2nm-30nm。
23.可选的，所述正装发光二极管的宽度大于或等于0.5mm。
24.可选的，所述正装发光二极管的工作电流密度大于或等于350ma/mm2。
25.本发明还提供了一种正装发光二极管的制备方法，包括：
26.提供衬底；
27.形成外延层，所述外延层位于所述衬底上，所述外延层包括由下至上依次设置的第一半导体层、发光层及第二半导体层；
28.形成透明电介质层，所述透明电介质层位于部分所述第二半导体层上；
29.形成透明导电层，所述透明导电层包括位于所述透明电介质层上的第一部分以及位于部分所述第二半导体层上的第二部分，所述透明导电层的第一部分、所述透明电介质层及所述外延层构成mis电容结构；以及，
30.形成第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极分别与所述透明导电层的第一部分、所述透明导电层的第二部分及所述第一半导体层电性连接。
31.可选的，形成所述透明导电层的步骤包括：
32.形成所述透明导电层于所述透明电介质层及所述第二半导体层上；以及，
33.刻蚀所述透明导电层的部分区域，以将所述透明导电层分成所述透明导电层的第一部分和所述透明导电层的第二部分；以及，
34.将所述第二电极形成于所述透明导电层的第二部分上。
35.可选的，形成所述透明导电层的步骤包括：
36.形成所述透明导电层于所述透明电介质层及所述第二半导体层上；以及，
37.刻蚀所述透明导电层的部分区域，以将所述透明导电层分成所述透明导电层的第一部分和所述透明导电层的第二部分，同时还在所述透明导电层的第二部分中形成第一穿
孔；以及，
38.将所述第二电极形成于所述透明导电层的第二部分上以及所述第一穿孔中。
39.可选的，刻蚀所述透明导电层的部分区域之后，将所述第一电极形成于所述透明导电层的第一部分上。
40.可选的，形成所述透明电介质层之后，在所述透明电介质层中形成第一子穿孔，并对所述第一子穿孔露出的所述第二半导体层的表面进行等离子体处理，以使所述第一子穿孔露出的所述第二半导体层的表面形成高阻面，刻蚀所述透明导电层的部分区域时，还在所述透明导电层的第一部分中形成第二子穿孔，所述第二子穿孔与所述第一子穿孔连通以构成第二穿孔，将所述第一电极形成于所述透明导电层的第一部分上以及所述第二穿孔中。
41.可选的，所述等离子体处理的工艺气体包括氧基、氩基及氟基气体中的至少一种。
42.可选的，所述高阻面的电阻率大于或等于106ω
·
cm。
43.可选的，形成所述透明电介质层之前，在所述外延层的边缘形成贯穿所述第二半导体层及所述发光层并露出所述第一半导体层的台阶，将所述第三电极形成于所述台阶的下台阶面上。
44.可选的，形成所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极之前或之后，还包括：
45.形成钝化层，所述钝化层共形覆盖所述外延层、所述透明电介质层及所述透明导电层，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的至少部分表面从所述钝化层中露出。
46.所述钝化层为由sio2和/或al2o3构成的单层或至少两层膜。
47.可选的，所述透明电介质层的材料为sio2、al2o3、hfo2、sin
x
、aln、bn及mgf2中的至少一种；和/或，所述透明电介质层的厚度为2nm-30nm。
48.可选的，所述正装发光二极管的宽度大于或等于0.5mm。
49.可选的，所述正装发光二极管的工作电流密度大于或等于350ma/mm2。
50.可选的，所述正装发光二极管在使用时，所述第一电极连接第一电位，所述第二电极连接第二电位，所述第三电极连接第三电位，所述第一电位和所述第二电位均大于所述第三电位。
51.可选的，所述第一电位与所述第三电位之间的差值为3v～10v。
52.在本发明提供的正装发光二极管及其制备方法中，在透明导电层的第一部分与外延层之间形成透明电介质层，所述透明导电层的第一部分、所述透明电介质层及所述外延层可以构成mis(metal-insulator-semiconductor，金属-绝缘层-半导体)电容结构，而所述透明导电层的第二部分用于欧姆接触和电流扩展，当所述正装发光二极管在使用时，可以令第二电极连接相对较高的电位，第三电极连接相对较低的电位，使得所述外延层中的发光层发光，同时，令第一电极连接相对较高的电位，令第三电极连接相对较低的电位，使得电子从所述外延层的第一半导体层向所述发光层聚集，空穴从所述外延层的第二半导体层向所述发光层中聚集，且所述透明导电层的第一部分和第二部分利用不同工作原理提高了空穴注入效率，增加所述发光层中的辐射复合效率，在不降低辐射复合发光的透射效率的同时提高了所述正装发光二极管的光电转化效率，且成本较低。
附图说明
53.图1为本发明实施例一提供的正装发光二极管的制备方法的流程图；
54.图2～图7为本发明实施例一提供的正装发光二极管的制备方法的相应步骤对应的结构示意图；
55.图8～图11为本发明实施例二提供的正装发光二极管的制备方法的相应步骤对应的结构示意图；
56.其中，附图标记为：
57.100-衬底；200-外延层；200a-台阶；201-缓冲层；202-低缺陷密度层；203-应力调整层；204-第一半导体层；205-发光层；206-第二半导体层；300-透明电介质层；300a-第一子穿孔；400-透明导电层；401-透明导电层的第一部分；401a-第二子穿孔；402-透明导电层的第二部分；402a-第一穿孔；304a-第二穿孔；500-钝化层；601-第一电极；602-第二电极；603-第三电极。
具体实施方式
58.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
59.实施例一
60.图7为本实施例提供的正装发光二极管的结构示意图。如图7所示，所述正装发光二极管包括衬底100、外延层200、透明电介质层300、透明导电层400、第一电极601、第二电极602和第三电极603。
61.具体而言，所述衬底100为外延异质衬底，其材料可以为ga2o3、sic、si、蓝宝石、zno及ligao2中的任一种，厚度可以为300um～2mm，但不应以此为限。
62.所述衬底100的表面可以制备出微纳图形，从而提高发光效率。所述微纳图形可以直接在所述衬底100的表面制备，也可以预先在所述衬底100上沉积诸如aln膜等介质层，所述微纳图形制备在所述介质层上，所述微纳图形制备的特征尺寸范围可以是数百纳米至数微米，其图形阵列方式可以为平行直线、曲线条、四方、六方排列中的任一种。
63.所述外延层200位于所述衬底100上，包括由下至上依次设置的第一半导体层204、发光层205及第二半导体层206。本实施例中，所述第一半导体层204为n型半导体层，所述第二半导体层206为p型半导体层；其中，所述第一半导体层204为n-gan层，所述第二半导体层206为p-gan层，所述发光层205为多量子阱层(mqw)，所述多量子阱层可由in组分渐变的gainn/gan堆叠而成，对应的发光波长范围为360nm～600nm。
64.进一步地，本实施例中，所述外延层200还具有由下至上依次设置的缓冲层201、低缺陷密度层202及应力调整层203，所述缓冲层201、所述低缺陷密度层202及所述应力调整层203堆叠后位于所述衬底100与所述第一半导体层204之间。其中，所述缓冲层201可以是gan或aln层，所述低缺陷密度层202可以是较厚的非故意掺杂gan层，所述应力调整层203可以是超晶格结构，具体为：在所述低缺陷密度层202和所述第一半导体层204之间，从所述低缺陷密度层202向所述第一半导体层204方向对al组分渐变(逐渐降低)alxga1-xn/alyga1-yn超晶格结构，其中0＜y＜x＜1，从而继续降低所述衬底100与所述外延层200之间因晶格
和热膨胀系数差异所导致的应力差异。
65.应理解，所述外延层200中还可以形成有其他膜层，例如所述发光层205与所述第二半导体层206之间还可以形成ebl电子阻挡层等，此处不再一一解释说明。
66.所述外延层200中具有台阶200a，所述台阶200a贯穿所述第二半导体层206及所述发光层205并露出所述第一半导体层204。所述台阶200a位于所述外延层200的边缘，所述台阶200a作为mesa台阶，mesa台阶的上台阶面为所述第二半导体层206，下台阶面为所述第一半导体层204，上台阶面和下台阶面之间连接形成台阶侧面。
67.请继续参阅图7，所述透明电介质层300位于所述第二半导体层206上，覆盖部分所述第二半导体层206的表面，由于所述透明电介质层300是透明的膜层，不会影响光透射。本实施例中，所述透明电介质层300的材料可以为sio2、al2o3、hfo2、sin
x
、aln、bn及mgf2中的至少一种，厚度可以为2nm～30nm，但不应以此为限。
68.请继续参阅图7，所述透明导电层400包括相互绝缘的第一部分401和第二部分402，所述透明导电层的第一部分401位于所述透明电介质层300上，覆盖至少部分所述透明电介质层300，所述透明导电层的第二部分402位于所述第二半导体层206上，覆盖部分所述第二半导体层206。所述透明导电层的第一部分401、所述透明电介质层300及所述外延层200可以构成mis电容结构，而所述透明导电层的第二部分402则用于欧姆接触和电流扩展。本实施例中，所述透明导电层400的材料可以为ito、izo、gzo或azo，厚度可以为10nm～200nm，但不应以此为限。
69.进一步地，所述第一电极601位于所述透明导电层的第一部分401上，覆盖至少部分所述透明导电层的第一部分401的表面，所述第一电极601与所述透明导电层的第一部分401电性连接；所述透明导电层的第二部分402中具有第一穿孔402a，所述第二电极602位于所述透明导电层的第二部分402上并填充所述第一穿孔402a，所述第二电极602与所述透明导电层的第二部分402及所述第二半导体层206直接电性连接；所述第三电极603位于所述台阶200a的下台阶面上，并与所述第一半导体层204电性连接。所述第一电极601作为所述mis电容结构的一个电极，所述第二电极602作为所述正装发光二极管的p电极，所述第三电极603同时作为所述mis电容结构的另一电极以及所述正装发光二极管的n电极。所述第三电极603可以共用也可以分开成两个单独的电极。
70.应理解，当所述正装发光二极管的尺寸较大时，所述透明导电层的第二部分402的电流扩展效果有限，同时，若是所述正装发光二极管工作在大电流密度下，所述透明导电层的第二部分402的电流扩展效果会进一步降低，从而导致空穴注入效果不佳。本实施例中，由于所述透明导电层的第二部分402中具有所述第一穿孔402a，所述第二电极602可以穿过所述第一穿孔402a与所述第二半导体层206接触，提高所述第二电极602和所述第二半导体层206的粘附效果。当然，作为可选实施例，所述第二电极602可以位于所述透明导电层的第二部分402上，覆盖所述透明导电层的第二部分402的至少部分表面，如此一来，所述第二电极602也可以与所述透明导电层的第二部分402及所述第二半导体层206电性连接。
71.本实施例中，所述正装发光二极管的宽度大于或等于0.5mm，工作电流密度大于或等于350ma/mm2，但不应以此为限。
72.进一步地，本实施例中，所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603均包括粘附金属层及反射金属层(图7中未示出)，所述反射金属层位于所述粘附金属层上。
其中，所述粘附金属层可以较好地粘附在所述透明导电层400上，防止分层；所述反射金属层的反射率可以大于或等于70％，从而能够反射所述发光层205发出的光，减少光吸收。本实施例中，所述反射金属层的材料可以为al、ag及au中的至少一种，厚度可以为60nm～500nm；所述粘附金属层的材料可以为cr、ti及ni中的至少一种，厚度可以为2nm～5nm，但不应以此为限。
73.当然，在一些实施例中，所述粘附金属层可以被省略，此处不再过多赘述。
74.请继续参阅图7，所述正装发光二极管还包括钝化层500，所述钝化层500共形覆盖所述外延层200、所述透明电介质层300及所述透明导电层400(当然还覆盖了所述台阶200a的侧壁和下台阶面)，也即是说，所述钝化层500整面覆盖所述正装发光二极管的表面，从而保护所述正装发光二极管的内部结构。需要说明的是，所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的至少部分表面需要露出所述钝化层500，从而便于施加电压。本实施例中，所述钝化层500可以为由sio2和/或al2o3构成的单层或至少两层膜，例如可以是由sio
2-al2o
3-sio2构成的三层膜，从而避免外界的水汽进入，提高所述正装发光二极管的防潮能力，但不应以此为限。
75.本实施例中，所述正装发光二极管在使用时，所述第二电极602连接第二电位，所述第三电极603连接第三电位，所述第二电位大于所述第三电位从而为所述正装发光二极管提供正向工作电流，使得所述发光层205发光；同时，所述第一电极601连接第一电位，所述第一电位大于所述第三电位，从而为所述mis电容结构提供正向工作电流，使得电子从所述第一半导体层204向所述发光层205聚集，空穴从所述第二半导体层206向所述发光层205中聚集，相当于提高了空穴注入效率，增加所述发光层205中的辐射复合效率，在不降低辐射复合发光的透射效率的同时提高了所述正装发光二极管的光电转化效率，且成本较低，对实现大尺寸的正装发光二极管的产业化具有重大的意义。同时，由于本实施例中所述第二电极602穿过所述第一穿孔402a与所述第二半导体层206接触，提高了所述第二电极602和所述第二半导体层206的粘附效果。
76.可选的，所述第一电位与所述第三电位之间的差值可以为3v～10v，但不应以此为限。
77.图1为本实施例提供的正装发光二极管的制备方法的流程图，如图1所示，所述正装发光二极管的制备方法包括：
78.步骤s100：提供衬底；
79.步骤s200：形成外延层，所述外延层位于所述衬底上，所述外延层包括由下至上依次设置的第一半导体层、发光层及第二半导体层；
80.步骤s300：形成透明电介质层，所述透明电介质层位于部分所述第二半导体层上；
81.步骤s400：形成透明导电层，所述透明导电层包括位于所述透明电介质层上的第一部分以及位于部分所述第二半导体层上的第二部分，所述透明导电层的第一部分、所述透明电介质层及所述外延层构成mis电容结构；以及，
82.步骤s500：形成第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极分别与所述透明导电层的第一部分、所述透明导电层的第二部分及所述第一半导体层电性连接。
83.图2～图7为本实施例提供的正装发光二极管的制备方法的相应步骤对应的结构
示意图。接下来，将结合图2～图7对本实施例提供的正装发光二极管的制备方法进行详细说明。
84.参阅图2，执行步骤s100，提供所述衬底100。此时，所述衬底100可以为1英寸～8英寸的晶圆，厚度可以为300um～2mm，但不应以此为限。
85.接着，执行步骤s200，在所述衬底100上形成所述外延层200。具体而言，在所述衬底100上依次形成所述缓冲层201、低缺陷密度层202、应力调整层203、第一半导体层204、发光层205及第二半导体层206。具体而言，所述缓冲层201可采用低温生长工艺制备或溅射工艺制备，所述低缺陷密度层202、应力调整层203、第一半导体层204、发光层205及第二半导体层206可以采用金属化学气相沉积工艺、激光辅助分子束外延工艺、激光溅射工艺或氢化物气相外延工艺制备。
86.请参阅图3，向下刻蚀所述第二半导体层206及所述发光层205直至露出所述第一半导体层204，以形成所述台阶200a。具体而言，形成所述台阶200a的步骤包括：通过光刻工艺，制作出发光区mesa图形，用icp对所述第二半导体层206及所述发光层205进行刻蚀以形成所述台阶200a，刻蚀的深度需要超过所述发光层205。
87.作为可选实施例，形成所述台阶200a之后，可以沿所述台阶200a向下继续刻蚀所述第一半导体层204、所述应力调整层203、所述低缺陷密度层202及所述缓冲层201直至露出所述衬底100。刻蚀完成后，形成横纵分布的划片道，此时，利用所述划片道可以限定出单个的正装发光二极管的区域，便于后续划片。
88.请参阅图4，执行步骤s300，在部分所述第二半导体层206上形成所述透明电介质层300。所述透明电介质层300的形成步骤可以是：通过电子束蒸发工艺、溅射工艺、原子层沉积工艺、等离子体辅助工艺、离子束辅助沉积工艺或化学气相沉积工艺在所述第二半导体层206上全面沉积透明电介质材料(图4中未示出)，然后采用湿法刻蚀工艺去除所述第二半导体层206上的部分透明电介质材料，所述第二半导体层206上的部分透明电介质材料得以保留，剩余的透明电介质材料构成所述透明电介质层300。
89.请参阅图5，执行步骤s400，在所述透明电介质层300及部分所述第二半导体层206上形成所述透明导电层400，所述透明导电层400包括第一部分401和第二部分402，所述透明导电层的第一部分401位于所述透明电介质层300上，所述透明导电层的第二部分402位于部分所述第二半导体层206上。形成所述透明导电层400的步骤包括：利用电子束蒸发工艺、溅射工艺、原子层沉积工艺、等离子体辅助工艺、离子束辅助沉积工艺或化学气相沉积工艺在所述透明电介质层300及所述第二半导体层206上形成透明导电材料(图5中未示出)并进行退火处理，然后利用光刻和湿法刻蚀工艺对透明导电材料进行图形化以去除不需要的透明导电材料，刻蚀完毕后，所述透明电介质层300上的至少部分透明导电材料得以保留，从而构成所述透明导电层的第一部分401，所述第二半导体层206上的部分透明导电材料得以保留，从而构成所述透明导电层的第二部分402。
90.本实施例中，在去除不需要的透明导电材料时，还将所述透明导电层的第二部分402的中间区域同时去除一部分，从而在所述透明导电层的第二部分402中形成第一穿孔402a。
91.请参阅图6，执行步骤s500，同步形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603，其中，所述第一电极601位于所述透明导电层的第一部分401上，所述第二电
极602位于所述透明导电层的第二部分402上并填充所述第一穿孔402a，所述第三电极603位于所述台阶200a的下台阶面上。形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的步骤包括：形成光刻胶掩模遮盖不需要形成电极的区域，然后利用电子束蒸发工艺形成导电材料，接着利用去胶工艺去除光刻胶掩模以及光刻胶掩模上的导电材料，未被光刻胶掩模覆盖的区域的导电材料得以保留，从而构成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603。
92.请参阅图7，在所述衬底100上整面形成所述钝化层500，使得所述钝化层500共形覆盖所述外延层200、所述透明电介质层300、所述透明导电层400、所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603，但所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的至少部分表面需要从所述钝化层500中露出。形成所述钝化层500的步骤包括：利用等离子体增强化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺整面沉积钝化材料(图6中未示出)，然后利用光刻和干法刻蚀工艺去除所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的部分表面的钝化材料，剩余的钝化材料构成所述钝化层500。
93.作为可选实施例，所述钝化层500也可以在形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603之前形成，如此一来，在形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603之前，需要先刻蚀所述钝化层500形成容纳所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的开口。
94.进一步地，利用砂轮或激光(水导激光、激光表切)沿着划片道切割所述衬底100，从而分离出单个的正装发光二极管。
95.实施例二
96.图11为本实施例提供的正装发光二极管的结构示意图。如图11所示，与实施例一的区别在于，本实施例中，所述透明导电层的第一部分401及所述透明电介质层300中具有第二穿孔304a，所述第二穿孔304a露出的所述第二半导体层206的表面为高阻面，所述第一电极601位于所述透明导电层的第一部分401上并填充所述第二穿孔304a，以与所述高阻面接触，所述第一电极601与所述第二半导体层206之间通过所述高阻面实现绝缘，防止所述mis电容结构短路。
97.应理解，由于金属与介质、金属与半导体之间的粘附性不同，相较于实施例一中将所述第一电极601形成于所述透明导电层的第一部分401上来说，本实施例通过所述第二穿孔304a将所述第一电极601与所述高阻面接触，可以降低所述第一电极601和所述第二电极602的推力差异。
98.可选的，所述高阻面的电阻率大于或等于106ω
·
cm，但不应以此为限。
99.图8～图11为本实施例提供的正装发光二极管的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，接下来，将结合图8～图11对本实施例提供的正装发光二极管的制备方法进行详细说明。
100.请参阅图8，在已执行实施例一中的步骤s100和步骤s200的基础上，执行步骤s300，在部分所述第二半导体层206上形成所述透明电介质层300，所述透明电介质层300中具有第一子穿孔300a。所述透明电介质层300的形成步骤可以是：通过电子束蒸发工艺、溅射工艺、原子层沉积工艺、等离子体辅助工艺、离子束辅助沉积工艺或化学气相沉积工艺在所述第二半导体层206上全面沉积透明电介质材料(图8中未示出)，然后采用湿法刻蚀工艺
去除所述第二半导体层206上的部分透明电介质材料，所述第二半导体层206上的部分透明电介质材料得以保留，剩余的透明电介质材料构成所述透明电介质层300。
101.相较于实施例一来说，本实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除所述第二半导体层206上的部分透明电介质材料时，还同步在所述透明电介质层300中形成所述第一子穿孔300a。
102.接下来，对所述第一子穿孔300a露出的所述第二半导体层206的表面进行等离子体处理，以使所述第一子穿孔300a露出的所述第二半导体层206的表面形成高阻面。
103.所述等离子体处理的工艺气体可以为氧基、氩基及氟基气体中的至少一种。
104.请参阅图9，执行步骤s400，在所述透明电介质层300及部分所述第二半导体层206上形成所述透明导电层400，所述透明导电层400包括第一部分401和第二部分402，所述透明导电层的第一部分401位于所述透明电介质层300上，所述透明导电层的第二部分402位于部分所述第二半导体层206上；所述透明导电层的第一部分401中具有第二子穿孔401a，所述透明导电层的第二部分402中具有第一穿孔402a。形成所述透明导电层400的步骤包括：利用电子束蒸发工艺、溅射工艺、原子层沉积工艺、等离子体辅助工艺、离子束辅助沉积工艺或化学气相沉积工艺在所述透明电介质层300及所述第二半导体层206上形成透明导电材料(图9中未示出)并进行退火处理，需要说明的是，由于所述透明电介质层300中具有所述第一子穿孔300a，在形成透明导电材料时，透明导电材料还会填充所述第一子穿孔300a。然后利用光刻和湿法刻蚀工艺对透明导电材料进行图形化以去除不需要的透明导电材料，刻蚀完毕后，所述透明电介质层300上的至少部分透明导电材料得以保留，从而形成所述透明导电层的第一部分401，所述第二半导体层206上的部分透明导电材料得以保留，从而构成所述透明导电层的第二部分402。
105.相较于实施例一来说，本实施例中，在去除不需要的透明导电材料时，还去除了所述第一子穿孔300a内以及所述第一子穿孔300a上方的透明导电材料，使得所述透明导电层的第一部分401中具有第二子穿孔401a，第二子穿孔401a暴露出第一子穿孔300a，所述第一子穿孔300a和所述第二子穿孔401a连通以构成所述第二穿孔304a。
106.请参阅图10，执行步骤s500，同步形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603，其中，所述第一电极601位于所述透明导电层的第一部分401上并填充所述第二穿孔304a后与所述高阻面接触，所述第二电极602位于所述透明导电层的第二部分402上并填充所述第一穿孔402a，所述第三电极603位于所述台阶200a的下台阶面上。形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的步骤包括：形成光刻胶掩模遮盖不需要形成电极的区域，然后利用电子束蒸发工艺形成导电材料，接着利用去胶工艺去除光刻胶掩模以及光刻胶掩模上的导电材料，未被光刻胶掩模覆盖的区域的导电材料得以保留，从而构成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603。
107.请参阅图11，在所述衬底100上整面形成所述钝化层500，使得所述钝化层500共形覆盖所述外延层200、所述透明电介质层300、所述透明导电层400、所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603，但所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的至少部分表面需要从所述钝化层500中露出。形成所述钝化层500的步骤包括：利用等离子体增强化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺整面沉积钝化材料(图11中未示出)，然后利用光刻和干法刻蚀工艺去除所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的部分表面的钝化材料，剩余的钝化材料构成所述钝化层500。
108.作为可选实施例，所述钝化层500也可以在形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603之前形成，如此一来，在形成所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603之前，需要先刻蚀所述钝化层500形成容纳所述第一电极601、所述第二电极602和所述第三电极603的开口。
109.进一步地，利用砂轮或激光(水导激光、激光表切)沿着划片道切割所述衬底100，从而分离出单个的正装发光二极管。
110.综上，在本发明实施例提供的正装发光二极管及其制备方法中，在透明导电层的第一部分与外延层之间形成透明电介质层，所述透明导电层的第一部分、所述透明电介质层及所述外延层可以构成mis电容结构，而所述透明导电层的第二部分用于欧姆接触和电流扩展，当所述正装发光二极管在使用时，可以令第二电极连接相对较高的电位，第三电极连接相对较低的电位，使得所述外延层中的发光层发光，同时，令第一电极连接相对较高的电位，令第三电极连接相对较低的电位，使得电子从所述外延层的第一半导体层向所述发光层聚集，空穴从所述外延层的第二半导体层向所述发光层中聚集，且所述透明导电层的第一部分和第二部分利用不同工作原理提高了空穴注入效率，增加所述发光层中的辐射复合效率，在不降低辐射复合发光的透射效率的同时提高了所述正装发光二极管的光电转化效率，且成本较低。
111.需要说明的是，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。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
112.还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
113.还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
114.此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。