[發明專利]單色LED芯片及其形成方法

無效

• 申請號: 201010503760.6
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102130242A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 張汝京;肖德元
• 申請（專利權）人: 映瑞光電科技(上海)有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/20;H01L33/00;H01L27/15
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種單色LED芯片，包括：襯底，位于所述襯底上的緩沖層，位于所述緩沖層上的有源層，位于所述有源層上的帽層；用于與所述帽層電連接的正電極和用于與所述緩沖層電連接的負電極，其特征在于，還包括：

多個溝槽，所述溝槽至少自帽層延伸至緩沖層的頂部，所述溝槽內填充有透明材料；

所述多個溝槽間的緩沖層、有源層、帽層組成的疊層結構分別構成LED發光區域；所述正電極位于各LED發光區域的帽層上。

2.如權利要求1所述的單色LED芯片，其特征在于，所述溝槽的開口的寬度大于底部的寬度。

3.如權利要求1所述的單色LED芯片，其特征在于，所述溝槽側壁與底部的夾角為120°～150°。

4.如權利要求3所述的單色LED芯片，其特征在于，所述夾角為135°。

5.如權利要求1～4任一項所述的單色LED芯片，其特征在于，所述透明材料的頂部呈透鏡狀。

6.如權利要求1所述的單色LED芯片，其特征在于，所述透明材料為環氧樹脂。

7.如權利要求1所述的單色LED芯片，其特征在于，還包括：多個透鏡，位于所述帽層上。

8.如權利要求7所述的單色LED芯片，其特征在于，還包括：金屬接觸層，位于所述帽層和所述透鏡之間。

9.如權利要求1～4任一項所述的單色LED芯片，其特征在于，所述單色LED芯片為藍光LED芯片；

所述緩沖層為n-GaN層；

所述有源層為InGaN多量子阱有源層；

所述帽層為p-GaN層。

10.如權利要求1～4任一項所述的單色LED芯片，其特征在于，所述襯底為碳化硅襯底；

所述負電極為一層電極，位于所述碳化硅襯底的背面。

11.一種形成單色LED芯片的方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上依次形成緩沖層、有源層和帽層；

形成多個至少自帽層延伸至緩沖層的頂部的溝槽；

在所述溝槽內填充透明材料；

形成用于與所述帽層電連接的正電極，其中，所述多個溝槽間的緩沖層、有源層、帽層組成的疊層結構分別構成LED發光區域，所述正電極位于各LED發光區域的帽層上；

以及形成用于電連接所述緩沖層的負電極。

12.如權利要求11所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，溝槽的開口的寬度大于底部的寬度。

13.如權利要求11所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，所述溝槽側壁與底部的夾角為120°～150°。

14.如權利要求13所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，所述夾角為135°。

15.如權利要求12～14任一項所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，還包括：在所述溝槽內填充透明材料后，在溫度為150℃～200℃范圍內，高溫烘烤所述透明材料，使所述透明材料的頂部呈透鏡狀。

16.如權利要求11所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，所述透明材料為環氧樹脂。

17.權利要求11所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，還包括：在形成溝槽之前，在所述帽層上形成多個透鏡。

18.如權利要求17所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，還包括：

在所述帽層上形成透鏡之前，先在所述帽層上形成金屬接觸層。

19.如權利要求18所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，所述形成透鏡包括：

在所述金屬接觸層上光刻形成多個光刻膠圓形臺；

在溫度為150℃～200℃范圍內，對所述光刻膠圓形臺烘烤，使所述光刻膠圓形臺變為球冠狀光刻膠；

以所述球冠狀光刻膠為掩模，離子束刻蝕所述金屬接觸層形成多個成透鏡。

20.如權利要求19所述的形成單色LED芯片的方法，其特征在于，所述形成溝槽包括：

在所述透鏡以及金屬接觸層形成的表面上形成光刻膠層；

圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層上形成開口；

以所述圖形化的光刻膠層為掩模，依次蝕刻金屬接觸層、帽層、有源層，形成自金屬接觸層延伸至緩沖層頂部的溝槽。