[發(fā)明專利]一種LED芯片及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611148825.3
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106784218B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于娜;田艷紅;顧小云;王力明
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發(fā)明公開了一種LED芯片及其制作方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。所述LED芯片包括襯底、以及依次層疊在襯底上的n型氮化物半導(dǎo)體層、發(fā)光層、p型氮化物半導(dǎo)體層、電流阻擋層、透明導(dǎo)電層，p型氮化物半導(dǎo)體層上設(shè)有延伸至n型氮化物半導(dǎo)體層的凹槽，n型氮化物半導(dǎo)體層、凹槽的側(cè)壁、透明導(dǎo)電層上設(shè)有鈍化層，透明導(dǎo)電層上的鈍化層上設(shè)有延伸至p型氮化物半導(dǎo)體層的第一通孔，p型電極設(shè)置在第一通孔內(nèi)，n型氮化物半導(dǎo)體層上的鈍化層上設(shè)有延伸至n型氮化物半導(dǎo)體層的第二通孔，n型電極設(shè)置在第二通孔內(nèi)，電流阻擋層上設(shè)有若干延伸至p型氮化物半導(dǎo)體層的第三通孔。本發(fā)明電流阻擋層下方發(fā)出的光線可以通過第三通孔射出，提高出光和亮度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LED芯片及其制作方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)以能耗小、無污染、高亮度、長壽命等優(yōu)勢，成為人們關(guān)注的焦點，應(yīng)用于照明、背光、屏幕顯示、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。

白光LED通常由GaN基LED芯片激發(fā)熒光粉得到，其中GaN基LED芯片主要采用以下步驟實現(xiàn)：在藍(lán)寶石襯底上依次生長n型氮化物半導(dǎo)體層、有源層、p型氮化物半導(dǎo)體層；利用光刻技術(shù)在p型氮化物半導(dǎo)體層上形成延伸至n型氮化物半導(dǎo)體層的凹槽；利用光刻技術(shù)在p型氮化物半導(dǎo)體層上形成電流阻擋層；利用光刻技術(shù)在電流阻擋層和p型氮化物半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層；利用光刻技術(shù)在p型氮化物半導(dǎo)體層上形成p型電極、在n型氮化物半導(dǎo)體層上形成n型電極；利用光刻技術(shù)在n型氮化物半導(dǎo)體層、透明導(dǎo)電層、以及凹槽側(cè)壁上形成鈍化層。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

電流阻擋層通常設(shè)置在p型氮化物半導(dǎo)體層上對應(yīng)p型電極的區(qū)域，避免電流直接從p型電極對應(yīng)區(qū)域的透明導(dǎo)電層縱向注入p型氮化物半導(dǎo)體層，驅(qū)使電流橫向擴(kuò)展，擴(kuò)大發(fā)光區(qū)域，提升LED芯片的亮度和發(fā)光效率。同時電流阻擋層下方發(fā)出的光線會被電流阻擋層吸收，影響LED芯片亮度和發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種LED芯片及其制作方法。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種LED芯片，所述LED芯片包括襯底、以及依次層疊在所述襯底上的n型氮化物半導(dǎo)體層、發(fā)光層、p型氮化物半導(dǎo)體層、電流阻擋層、透明導(dǎo)電層，所述p型氮化物半導(dǎo)體層上設(shè)有延伸至所述n型氮化物半導(dǎo)體層的凹槽，所述n型氮化物半導(dǎo)體層、所述凹槽的側(cè)壁、所述透明導(dǎo)電層上設(shè)有鈍化層，所述透明導(dǎo)電層上的鈍化層上設(shè)有延伸至所述p型氮化物半導(dǎo)體層的第一通孔，p型電極設(shè)置在所述第一通孔內(nèi)，所述n型氮化物半導(dǎo)體層上的鈍化層上設(shè)有延伸至所述n型氮化物半導(dǎo)體層的第二通孔，n型電極設(shè)置在所述第二通孔內(nèi)，所述電流阻擋層上設(shè)有若干延伸至所述p型氮化物半導(dǎo)體層的第三通孔。

可選地，所述第三通孔為柱體。

優(yōu)選地，所述柱體的橫截面為圓形、三角形、方形、六邊形中的任一種。

更優(yōu)選地，所述柱體的橫截面上兩點之間的最長距離為1～5μm。

可選地，所述電流阻擋層采用以下材料中的一種或多種形成：二氧化硅、二氧化鈦、氮化硅。

另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：

在襯底上依次外延生長n型氮化物半導(dǎo)體層、發(fā)光層、p型氮化物半導(dǎo)體層；

在所述p型氮化物半導(dǎo)體層上開設(shè)延伸至所述n型氮化物半導(dǎo)體層上的凹槽；

在所述p型氮化物半導(dǎo)體層上形成電流阻擋層，所述電流阻擋層內(nèi)設(shè)有延伸至所述p型氮化鎵半導(dǎo)體層的通孔；

在所述電流阻擋層和所述p型氮化物半導(dǎo)體層上形成透明導(dǎo)電層，所述透明導(dǎo)電層內(nèi)設(shè)有與所述p型氮化鎵半導(dǎo)體層內(nèi)的通孔連通的通孔；