[實用新型]LED結構

有效

• 申請號: 201420739438.7
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204216044U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 丁海生;馬新剛;李東昇;李芳芳;江忠永
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭明芯科技有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/38
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型屬于半導體光電芯片制造領域，尤其涉及一種LED結構。

背景技術

自從20世紀90年代初商業化以來，經過二十幾年的發展，GaN基LED已被廣泛應用于戶內外顯示屏、投影顯示用照明光源、背光源、景觀亮化照明、廣告、交通指示等領域，并被譽為二十一世紀最有競爭力的新一代固體光源。然而對于半導體發光器件LED來說，要代替傳統光源，進入高端照明領域，必須考慮三個因素：一是發光亮度的提升，二是可靠性的提升，三是生產成本的降低。

近年來，各種為提高LED發光亮度的技術應運而生，例如圖形化藍寶石襯底技術、側壁粗化技術、DBR技術、優化電極結構、在藍寶石襯底或透明導電膜上制作二維光子晶體等。其中圖形化藍寶石襯底技術最具成效，在2010年到2012年間，前后出現的錐狀結構的干法圖形化藍寶石襯底和金字塔形狀的濕法圖形化藍寶石襯底完全取代了表面平坦的藍寶石襯底成為LED芯片的主流藍寶石襯底，使LED的晶體結構和發光亮度都得到了革命性的提高。但是圖形化的藍寶石襯底代替表面平坦的藍寶石襯底成為LED芯片的主流藍寶石襯底無疑增加了LED的生產成本，雖然所增加的成本隨著圖形化藍寶石襯底制作技術水平的提高會慢慢降低，但卻無法完全消除。

隨著半導體集成技術的高速發展，一種稱為高壓芯片的LED結構應運而生，此種結構的LED一般是在發光半導體層形成后，通過光刻刻蝕工藝在所述發光半導體層上形成隔離槽，再在隔離槽內填充絕緣材料，最后在各絕緣分離的發光半導體層上制作電極并形成串聯結構；雖然這種結構可以在一定程度上提高LED的發光亮度，但此種結構也會降低LED的可靠性，同時其提高LED發光亮度的空間也是有限的；這是因為發光半導體層的厚度要超過6μm，如果利用光刻膠作掩膜，在發光半導體層上形成隔離槽，則光刻膠的厚度一般要在10μm以上，此種厚度的光刻膠勢必會影響光刻線寬，進而增大隔離槽的寬度，減小LED的發光面積；如果利用二氧化硅作掩膜，在發光半導體層上形成隔離槽，則會由于選擇比的局限性，進而導致隔離槽的側壁陡峭，這會影響后續串聯電極的爬坡效果，進而降低LED芯片的良率和可靠性；不僅如此，由于現有刻蝕工藝均勻性的局限性，形成的隔離槽內總有部分區域存在半導體材料殘留現象，此種現象會導致串聯芯片因短路而失效；再者，無論采用哪種工藝形成隔離槽，都會在現有LED生產技術的基礎上增加一部分生產成本。

總之，現有LED生產工藝技術要么提高LED發光亮度的空間有限，要么降低了LED芯片的可靠性好良率，要么提高了LED的生產成本，要么兩者或三者兼有之，不利于LED替代傳統光源進入照明領域。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種提高LED發光亮度、LED芯片可靠性及LED芯片良率且能同時降低其生產成本的LED結構。

為了解決上述問題，本實用新型還提供一種LED結構，包括：

藍寶石襯底；

形成于所述藍寶石襯底上的發光半導體層；

形成于所述發光半導體層中的若干高阻態離子注入層，所述若干高阻態離子注入層將所述發光半導體層分割成若干絕緣分離的獨立發光半導體層，每個獨立發光半導體層均包括依次層疊的N型半導體層、有源層和P型半導體層；

若干貫穿所述P型半導體層、有源層和至少部分N型半導體層的凹槽，每個所述凹槽暴露一高阻態離子注入層的一側壁；

形成于所述每個獨立發光半導體層的P型半導體層上的第一電極以及形成于所述每個獨立發光半導體層的凹槽中的第二電極，部分相鄰的獨立發光半導體層上的第二電極和第一電極電連接，形成串聯結構；以及

形成于所述發光半導體層所有暴露的表面上的鈍化保護層，所述鈍化保護層具有暴露所述串聯結構中為首的獨立發光半導體層上的第一電極和為尾的獨立發光半導體層上的第二電極的引線孔。

可選的，在所述的LED結構中，還包括形成于所述P型半導體層的部分區域上的阻擋層。

可選的，在所述的LED結構中，還包括形成于所述P型半導體層和阻擋層上的接觸層。

可選的，在所述的LED結構中，所述阻擋層的材料為二氧化硅，所述接觸層的材料為ITO。

本實用新型提供的LED結構具有以下有益效果：