[發明專利]LED芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 201310359148.X
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN104377291B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 李明剛
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/10;H01L33/64;H01L33/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種LED芯片及其制備方法。

背景技術

由于LED具有環保、節能、壽命長等優點，得到的廣泛的應用。其中最核心部件——LED芯片的通常采用碳化硅襯底、硅襯底和藍寶石襯底。其中碳化硅襯底和硅襯底由于導電性良好，可以制作成垂直結構LED芯片和水平結構LED芯片，而絕緣的藍寶石襯底僅能制作成水平結構LED芯片。

圖1為現有技術中的水平結構LED芯片的結構示意圖。可以看出水平結構的LED芯片通常是在外延層上表面刻蝕掉一部分露出N型層，然后分別在P型層和N型層之上形成P電極和N電極。該水平結構LED芯片的P極通常采用透明電極，但仍會吸收30%-40%的光，大大降低了出光效率。并且，當襯底選用藍寶石襯底時由于其導熱性較差，在100℃導熱系數僅為25w/（m﹒K），容易引起器件熱量累積，對LED芯片壽命帶來衰減。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的一個目的在于提出一種出光率高、散熱性好的LED芯片。本發明的另一個目的在于提出一種出光率高、散熱性好的LED芯片的制備方法。

根據本發明實施例的LED芯片，包括以下部分：襯底；形成在所述襯底之上的緩沖層；形成在所述緩沖層之上的N型層；形成在所述N型層之上的量子阱；形成在所述量子阱之上的電子阻擋層；形成在所述電子阻擋層之上的P型層；形成在所述P型層之上的鈍化層；P電極，所述P電極從所述襯底的下表面貫穿至所述P型層的下表面；以及N電極，所述N電極從所述襯底的下表面貫穿至所述N型層的下表面。

優選地，還包括：形成在所述P型層和所述鈍化層之間的電流擴散層。

優選地，所述P電極從所述襯底的下表面貫穿至所述電流擴散層的下表面。

優選地，還包括：形成在所述緩沖層和所述N型層之間的本征層。

優選地，所述N電極從所述襯底的下表面貫穿至所述本征層的下表面。

優選地，所述P電極和N電極的形狀為正梯形。

優選地，定義所述P電極的側面與所述襯底的下表面夾角為α,所述N電極的側面與所述襯底的下表面夾角為β，其中，α和β的取值范圍為65-80°。

優選地，所述P電極和N電極的側面以及所述襯底的下表面具有分布式布拉格反射層。

優選地，所述襯底是經過減薄處理的。

優選地，所述襯底為藍寶石襯底。

根據本發明實施例的LED芯片的制備方法，包括以下步驟：提供襯底；在所述襯底之上形成緩沖層；在所述緩沖層之上形成N型層；在所述N型層之上形成量子阱；在所述量子阱之上形成電子阻擋層；在所述電子阻擋層之上形成P型層；在所述P型層之上形成鈍化層；從所述襯底下表面開P電極沉積窗口和N電極沉積窗口，其中，所述P電極沉積窗口從所述襯底的下表面貫穿至所述P型層的下表面,所述N電極沉積窗口從所述襯底的下表面貫穿至所述N型層的下表面；以及在所述P電極沉積窗口和N電極沉積窗口中沉積P電極和N電極。

優選地，還包括：在所述P型層和所述鈍化層之間形成電流擴散層。

優選地，所述P電極沉積窗口從所述襯底的下表面貫穿至所述電流擴散層的下表面。

優選地，還包括：在所述緩沖層和所述N型層之間形成本征層。

優選地，所述N電極沉積窗口從所述襯底的下表面貫穿至所述本征層的下表面。

優選地，所述P電極沉積窗口和N電極沉積窗口的形狀為正梯形。

優選地，定義所述P電極沉積窗口的側面與所述襯底的下表面夾角為α,所述N電極沉積窗口的側面與所述襯底的下表面夾角為β，其中，α和β的取值范圍為65-80°。

優選地，在開P電極沉積窗口和N電極沉積窗口之后、形成所述P電極和N電極之前，在所述P電極沉積窗口和N電極沉積窗口的側面以及所述襯底的下表面形成分布式布拉格反射層。

優選地，在開P電極沉積窗口和N電極沉積窗口之前，對所述襯底進行減薄。

優選地，所述襯底為藍寶石襯底。

由上可知，根據本發明的LED芯片及其制備方法至少具有如下優點：

(1)電極從襯底下方引出，不影響光線從正面芯片正面射出，并且，電極層側面和襯底下表面具有分布式布拉格反射層，光線不容易從電極處和芯片底部漏出，因此LED芯片的出光率高。