[發(fā)明專利]高壓LED芯片及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410414612.5
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104134724A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳飛翔;李慶;晏平;陳立人
• 申請（專利權(quán)）人: 聚燦光電科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/48;H01L33/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓LED芯片及其制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light-Emitting?Diode，LED)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。這種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛取６猛疽灿沙鯐r(shí)作為指示燈、顯示板等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)光二極管已被廣泛的應(yīng)用于顯示器、電視機(jī)采光裝飾和照明。

然而，隨著LED開始取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈照明，由于照明供電為220V，而普通LED照明芯片的電壓為3～4V，因此降壓損耗較大。為解決低壓芯片問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種高壓LED芯片。

參圖1所示，其包括襯底1’、GaN外延層2’、透明導(dǎo)電層3’、P電極4’、及N電極5’，GaN外延層2’之間刻蝕有6-8um的溝槽6’，溝槽6’之間形成有連接兩個(gè)芯片的金線7’。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的工藝會有溝槽區(qū)域刻蝕不凈的影響；同時(shí)，由于溝槽的存在，金線需彎曲設(shè)置，存在斷線的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種新的高壓LED芯片及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓LED芯片及其制備方法，其能夠有效減少橋接處的斷金導(dǎo)致的芯片不良。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種高壓LED芯片，其包括襯底、位于襯底上的GaN外延層、及位于外延層上的透明導(dǎo)電層、P電極及N電極，所述GaN外延層包括P型GaN外延層、發(fā)光層、及N型GaN外延層，P電極位于透明導(dǎo)電層上且通過透明導(dǎo)電層與P型GaN外延層電性連接，N型GaN外延層上設(shè)有N型半導(dǎo)體臺面，N電極位于N型半導(dǎo)體臺面上，所述GaN外延層之間通過離子注入形成有一個(gè)或多個(gè)絕緣的離子注入?yún)^(qū)，離子注入?yún)^(qū)上方形成有金線，所述GaN外延層和透明導(dǎo)電層通過金線電性導(dǎo)通。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述離子注入?yún)^(qū)設(shè)置為一個(gè)，離子注入?yún)^(qū)將GaN外延層分隔成第一GaN外延層和第二GaN外延層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，，所述第一GaN外延層和第二GaN外延層上分別設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層，第一透明導(dǎo)電層上設(shè)置有P電極，第二透明導(dǎo)電層旁側(cè)N型半導(dǎo)體臺面上設(shè)置有N電極。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層旁側(cè)的N型半導(dǎo)體臺面通過金線電性導(dǎo)通。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述透明導(dǎo)電層下方還設(shè)置有電流阻擋層。

相應(yīng)地，一種高壓LED芯片的制備方法，所述方法包括：

S1、提供一襯底，在襯底上生長GaN外延層，GaN外延層包括P型GaN外延層、發(fā)光層、及N型GaN外延層；

S2、在GaN外延層形成Mesa圖形，將Mesa圖形外的區(qū)域刻蝕至N型GaN外延層，形成N型半導(dǎo)體臺面；

S3、通過掩膜版對GaN外延層進(jìn)行離子注入，形成一個(gè)或多個(gè)絕緣的離子注入?yún)^(qū)；

S4、在GaN外延層上形成透明導(dǎo)電層；

S5、在透明導(dǎo)電層上形成P電極，在N型半導(dǎo)體臺面上形成N電極；

S6、在離子注入?yún)^(qū)上方形成金線，GaN外延層和透明導(dǎo)電層通過金線電性導(dǎo)通。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中掩膜版為SiO₂或SiNx掩膜版，離子注入的離子為Si或B離子。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S5之前還包括：

采用PECVD進(jìn)行SiO₂沉積，再通過光刻、刻蝕得到電流阻擋層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S4具體為：

采用電子束蒸發(fā)或磁控濺射沉積ITO薄膜，再通過光刻、刻蝕得到透明導(dǎo)電層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明不需要刻蝕溝槽，解決了刻蝕不凈造成的正向電壓低的問題；

高壓LED芯片內(nèi)部無溝槽，通過離子注入形成絕緣的離子注入?yún)^(qū)，GaN外延層沒有陡直的坡，有效減少橋接處的斷金導(dǎo)致的芯片不良。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中高壓LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；