[發明專利]一種小型LED芯片及其制造方法

在審

• 申請號: 201610221411.2
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105702823A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 李慶;張廣庚;吳紅斌;陳立人
• 申請（專利權）人: 聚燦光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/20;H01L33/38;H01L33/40;H01L33/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及半導體發光器件技術領域，尤其涉及一種小型LED芯片及其制造方法。

背景技術

發光二極管（Light-EmittingDiode，LED）是一種能發光的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現，早期只能發出低亮度的紅光，之后發展出其他單色光的版本，時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，亮度也提高到相當的亮度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等；隨著技術的不斷進步，發光二極管已被廣泛的應用于顯示器、裝飾和照明。

LED芯片的制備通常包括下述步驟：

1）通過MOCVD在藍寶石襯底上生長多層GaN外延層；

2）芯片正常MESA制作；

3）電流阻擋層制作；

4）透明導電層制作；

5）制作SiO₂保護層以及金屬電極。

隨著小間距LED顯示屏發展，對LED芯片尺寸要求是越來越小。目前小型LED芯片尺寸能做到6*6mil，甚至更小，而LED芯片中兩個金屬電極的直徑最小為2.4mil，N電極下方發光層無法發光，會導致發光面積不足，影響小型LED芯片的發光效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種小型LED芯片及其制造方法，有效提高了LED芯片的發光效率。

為了實現上述目的，本發明實施例提供的技術方案如下：

一種小型LED芯片，所述LED芯片包括襯底、位于襯底上的N型半導體層、發光層、及P型半導體層，所述LED芯片上形成有貫穿P型半導體層、發光層及部分N型半導體層的通孔，所述P型半導體層上形成有未覆蓋通孔區域的透明導電層，所述LED芯片上在通孔側壁、以及通孔旁側部分透明導電層上形成有電流阻擋層，所述電流阻擋層上及通孔內形成有與N型半導體層電性連接的N電極，透明導電層上形成有與P型半導體層電性連接的P電極，所述襯底為圖案化襯底，所述N電極為反射電極。

作為本發明的進一步改進，所述透明導電層覆蓋于部分P型半導體層上，透明導電層的面積小于P型半導體層的面積。

作為本發明的進一步改進，所述電流阻擋層還覆蓋于未被透明導電層覆蓋的P型半導體層上。

作為本發明的進一步改進，所述N電極的俯視投影位于電流阻擋層內。

作為本發明的進一步改進，所述LED芯片設有保護層，所述保護層位于透明導電層、電流阻擋層上方且至少露出部分N電極及部分P電極。

作為本發明的進一步改進，所述通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、方形、或不規則形狀。

作為本發明的進一步改進，所述襯底為藍寶石圖案化襯底、Si圖案化襯底、或SiC圖案化襯底。

相應地，一種小型LED芯片的制造方法，所述制造方法包括：

提供一襯底，所述襯底為圖案化襯底；

在襯底上外延生長N型半導體層、發光層、及P型半導體層；

通過MESA光刻，形成貫穿P型半導體層、發光層及部分N型半導體層的通孔；

在P型半導體層上形成有未覆蓋通孔區域的透明導電層；

在通孔側壁、以及通孔旁側部分透明導電層上形成電流阻擋層；

在電流阻擋層上及通孔內形成與N型半導體層電性連接的N電極，在透明導電層上形成與P型半導體層電性連接的P電極。

作為本發明的進一步改進，所述制造方法還包括：

在透明導電層、電流阻擋層上方形成保護層，并光刻至少露出部分N電極及部分P電極。

作為本發明的進一步改進，所述制造方法中：

透明導電層通過涂抹正性光刻膠并光刻形成；

電流阻擋層通過涂抹負性光刻膠并光刻形成。

本發明的有益效果是：

通過電流阻擋層和電極的設置，減小了N電極與N型半導體層的接觸面積，能夠使N電極下方的部分發光層進行發光，通過反射電極和PSS襯底進行出光，有效提高了小型LED芯片的發光效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明第一實施例中小型LED芯片的剖視結構示意圖；

圖2為本發明中小型LED芯片PSS襯底與反射電極的結構示意圖；