[發(fā)明專利]一種LED芯片電極的制作方法、LED芯片及LED

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310386540.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN103489966A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉晶;葉國光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉晶
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;H01L33/14;H01L33/40
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二級(jí)管芯片的制作方法、LED芯片及LED,尤其一種LED芯片上的電極的制作方法，采用該方法的LED芯片及LED。

背景技術(shù)

所謂的LED管(LED)就是將具備直接能隙的半導(dǎo)體材料層做成P/N二極管，在熱平衡的條件下，大部份的電子沒有足夠的能量躍升至導(dǎo)電帶。再施以順向偏壓，則電子會(huì)躍升至導(dǎo)電帶，而電子在原價(jià)鍵帶上的原位置即產(chǎn)生空穴。在適當(dāng)?shù)钠珘合拢娮印⒖昭ū銜?huì)在P/N節(jié)區(qū)域(P-N?Juction)結(jié)合而發(fā)光，電源的電流會(huì)不斷的補(bǔ)充電子和空穴給負(fù)N型半導(dǎo)體和正P型半導(dǎo)體，使得電子、空穴結(jié)合而發(fā)光得以持續(xù)進(jìn)行。LED發(fā)光的原理是電子和空穴的結(jié)合，電子所帶的能量，以光的形式釋放出來，稱為自發(fā)放射。一般LED所放出的光便是屬于此種類型。

一顆傳統(tǒng)的藍(lán)綠光芯片架構(gòu)如圖1所示，可分成正極焊點(diǎn)01、透明電極02、正型氮化鎵03、發(fā)光層04、負(fù)極焊點(diǎn)05、負(fù)型氮化鎵06、本質(zhì)型氮化鎵緩沖07、藍(lán)寶石襯底8組成，其電極結(jié)構(gòu)是直接在正型氮化鎵03和負(fù)型氮化鎵06上蒸發(fā)鍍金或?yàn)R射鍍金的Cr，Pt，Au。采用這種電極結(jié)構(gòu)的芯片在封裝是必需使用材料為金的連接線，且由于共金性不好，焊線質(zhì)量不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種封裝成本低、焊線質(zhì)量可靠的LED管芯片制作方法、芯片及采用該芯片的LED管。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是：

一種LED芯片電極的制造方法，包括在襯底上依次生長出N型半導(dǎo)體層，發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層；在所述P型半導(dǎo)體層上刻蝕部分區(qū)域，去除該區(qū)域的P型半導(dǎo)體層、發(fā)光層至顯露負(fù)N型半導(dǎo)體層；顯露的N型半導(dǎo)體層形成N型電極區(qū)，用于制作N型電極，未被蝕刻的P型半導(dǎo)體層形成P型電極區(qū)，用于制作P型電極，所述P型電極的制作方法包括以下步驟：1）在所述P型電極區(qū)上需要制作P型電極的區(qū)域鍍上與P型半導(dǎo)體層非奧姆接觸的第一電極接觸層；2）在所述第一電極接觸層上鍍上電流阻擋層；3）在所述P型電極區(qū)上，未被上述第一電極接觸層和電流阻擋層覆蓋的區(qū)域鍍上電流擴(kuò)散層；4）在所述電流阻擋層上鍍上與電流擴(kuò)散層歐姆接觸的第二電極接觸層；5）在所述第二電極接觸層上鍍上第三電極接觸層；6）在所述第三電極接觸層上采用化學(xué)方法鍍上材料為金的電極焊線層。

一種LED芯片，包括襯底，和依次覆蓋在襯底上的N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體層上的部分區(qū)域被去除至顯露N型半導(dǎo)體層，所述顯露的N型半導(dǎo)體層上設(shè)置有N型電極，所述P型半導(dǎo)體層上未被去除的區(qū)域設(shè)置有P型電極，所述P型電極包括有第一電極接觸層，所述第一接觸層上設(shè)置有電流阻擋層，所述P型半導(dǎo)體層上除電流阻擋層覆蓋的區(qū)域以外設(shè)置有電流擴(kuò)散層，所述電流阻擋層上設(shè)置有第二電極接觸層，所述第二電極接觸層上設(shè)置有第三電極接觸層，所述第二電極接觸層和第三電極接觸層與電流擴(kuò)散層歐姆接觸，所述第三電極接觸層上設(shè)置有材料為金的電極焊線層。

一種LED，包括支架、安裝于支架上芯片、電連接芯片與支架的焊線和焊點(diǎn)、覆蓋所述支架和芯片的封裝膠體，所述芯片包括襯底，和依次覆蓋在襯底上的N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體層上的部分區(qū)域被去除至顯露N型半導(dǎo)體層，所述顯露的N型半導(dǎo)體層上設(shè)置有N型電極，所述P型半導(dǎo)體層上未被去除的區(qū)域設(shè)置有P型電極，所述P型電極包括有第一電極接觸層，所述第一接觸層上設(shè)置有電流阻擋層，所述P型半導(dǎo)體層上除電流阻擋層覆蓋的區(qū)域以外設(shè)置有電流擴(kuò)散層，所述電流阻擋層上設(shè)置有第二電極接觸層，所述第二電極接觸層上設(shè)置有第三電極接觸層，所述第二電極接觸層和第三電極接觸層與電流擴(kuò)散層歐姆接觸，所述第三電極接觸層上設(shè)置有材料為金的電極焊線層，所述焊線和焊點(diǎn)材料為：Au、Al、Ag、Pd、Cu或前述兩種以上的合金材料的組合合金

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用依次鍍上的第一電極接觸層、電流阻擋層、電流擴(kuò)散層、第二電極接觸層、第三電極接觸層及最后在第三電極接觸層上用化學(xué)方法鍍上材料為金的電極焊線層的結(jié)構(gòu)。由于采用該方法獲得的電流焊線層的質(zhì)地比較軟，焊接性能好，在后續(xù)封裝時(shí)，可以選擇價(jià)格低廉的焊線材料如Al、Ag、Pd和Cu以降低成本，即使選擇Au為焊線也可以形成比現(xiàn)有的電極結(jié)構(gòu)更可靠的焊點(diǎn)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)LED管芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是雙電極LED芯片的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2A-A方向剖面的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2A-A方向剖面的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；