[實用新型]一種用于照明的LED芯片

有效

• 申請號: 201220186555.6
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202633367U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 顧建祖
• 申請（專利權）人: 顧建祖
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

技術領域

本發明涉及一種用于照明的LED芯片，屬于LED燈泡領域。

背景技術

納米壓?。∟IL，Nano?Imprint?Lithography）是一種納米微制造技術，利用該技術，可以將由電子束直寫（e-Beam?Lithiography）或聚焦離子束（FIB）技術制備的模具的納米結構通過“印章”的辦法轉移到基底材質上。在GaN?LED領域，由于半導體介質的折射率較高，故LED芯片的光提取效率固有地低。產生的光大多數在半導體和空氣或藍寶石基板的交界面發生內部反射，能提取并進入空氣的光只有一小部分。曾經提出過好多通過增強光提取效率來提高LED效率的主意。目前LED業界采用的兩種主要方法是隨機紋理和成形藍寶石襯底（PSS）技術。

納米成形化藍寶石襯底（NPSS），可以認為是傳統微米級PSS的延伸。一些研究論文表明NPSS的效率比微米級?PSS?的發光效率約高10~20%，與PSS相比將有明顯優勢。從制造工藝的角度看，NPSS的優勢不僅僅在于提高了效率。與微米級PSS相比，它結構更小，故藍寶石蝕刻的時間便可縮短?？紤]外延生長，NPSS達到平面外延層所需的時間也較短。此外，?NPSS上生長的外延層可能有更好的外延層質量，具有進一步提高效率的潛力。但NPSS需要更高分辨率的光刻技術，由于波紋和缺陷的存在，光刻技術實乃一種挑戰且設備昂貴。而現有技術GaN?LED由于GaN折射率大，導致很多光線出射不出而形成反射，因此如何進一步提高GaN?LED光線出射率成為本領域技術人員努力的方向。

發明內容

本發明目的是提供一種用于照明的LED芯片，此用于照明的LED芯片有利利于減少全反射，并增大了界面的面積，大大提升界面處的出光效率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底、由P型氮化鎵層和N型氮化鎵層組成的發光PN結、分別連接P型氮化鎵層和N型氮化鎵層的兩個引出電極，所述藍寶石襯底與發光PN結接觸的表面內具有若干個通孔；所述藍寶石襯底的通孔底部具有“燈泡狀”凹坑區。

上述技術方案中進一步改進方案如下：

1、上述方案中，所述兩個引出電極位于所述發光PN結上表面，所述藍寶石襯底位于所述發光PN結下表面。

2、上述方案中，所述通孔的直徑為50~200nm，所述通孔的深度為50~200nm。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：?

本實用新型用于照明的LED芯片將所述藍寶石襯底繞軸心旋轉經位于其上方的噴嘴通過濕法刻蝕從而在所述通孔下方形成“燈泡狀”凹坑區從而形成無數個納米級燈泡，不但因其形狀利于減少全反射，也增大了界面的面積，故可大大提升界面處的出光效率，而且這種新型濕蝕法，也能將襯底缺陷腐蝕掉，減少GaN?外延層缺陷，故而提高發光效率，來自上部（GaN處)的光子進入凹坑區如同形成無數個燈泡，將光線導出GaN?進入藍寶石基板，大大提升了出光效率。

附圖說明

附圖1為現有技術LED芯片結構示意圖；

附圖2為本發明藍寶石襯底結構示意圖；

附圖3為本發明藍寶石襯底制造工藝示意圖。

以上附圖中：1、藍寶石襯底；2、P型氮化鎵層；3、N型氮化鎵層；4、發光PN結；5、引出電極；6、通孔；7、“燈泡狀”凹坑區；8、噴嘴。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

實施例：一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底1、由P型氮化鎵層2和N型氮化鎵層3組成的發光PN結4、分別連接P型氮化鎵層2和N型氮化鎵層3的兩個引出電極5，所述藍寶石襯底1與發光PN結4接觸的表面內具有若干個通孔6；所述藍寶石襯底的通孔6底部具有“燈泡狀”凹坑區7。

上述兩個引出電極5位于所述發光PN結4上表面，所述藍寶石襯底1位于所述發光PN結4下表面。

上述通孔6的直徑為50~200nm，所述通孔6的深度為50~200nm。

將所述藍寶石襯底1涂覆一光刻膠層，將多孔氧化鋁膜壓板的表面圖形轉移到所述藍寶石襯底1表面的光刻膠層上并固化；刻蝕所述藍寶石襯底1從而在此藍寶石襯底上形成所述若干個通孔6，可以為經干法刻蝕形成所述若干個通孔6后，將所述藍寶石襯底1繞軸心旋轉經位于其上方的噴嘴8通過濕法刻蝕從而在所述通孔6下方形成“燈泡狀”凹坑區7。