[發明專利]一種半導體LED芯片

有效

• 申請號: 201710092326.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106887490B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 吳瓊;孫成麗
• 申請（專利權）人: 福建兆元光電有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/38;H01L33/40;H01L33/62
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙)35214
• 代理人: 林志崢,柯玉珊

技術領域

本發明涉及半導體芯片技術，特別涉及一種半導體LED芯片。

背景技術

近年來，第Ⅲ族氮化物半導體材料及器件成為人們研究的熱點，尤其是氮化物發光二極管(LED)，能被廣泛地應用于藍光發光器件。以氮化鎵(GaN)為代表的LED具有出光效率高、耗電量小、發熱量低、壽命長、體積小和環保節能等諸多優點，因而具有廣泛的應用市場，如汽車照明、背光源、信號照明、大屏幕顯示及軍事等領域，并隨著其技術的不斷發展與成熟，LED有望成為新型的第四代照明光源。

目前，絕大多數氮化物半導體層都是生長在絕緣的藍寶石襯底上。作為固態發光元件的LED，其主要結構包括襯底、n型氮化物半導體層、有源層、p型氮化物半導體層。通過ICP刻蝕工藝去除部分p型氮化物半導體層和有源層，以露出n型氮化物半導體層，并在n型和p型氮化物半導體層上分別沉積電極，制作成正裝芯片。當注入電流施加于電極上，p型半導體層內的空穴與n型半導體層中的電子分別注入有源層，在有源層復合后發出光并出射。對于傳統氮化物發光二極管而言，由于p型氮化物具有較低的導電性使得電流在其內的橫向導電性能遠低于垂直導電性能，而且電極到有源區的距離是有限的，電流還沒來得及橫向擴張多遠就已經到達有源區，使得有源區發光的區域主要集中在電極下方；另外，對于傳統氮化物發光二極管而言，p電極至n電極的路徑也并非等距，而電流傾向于流過最短路徑或最小距離，因此電流通道過少，造成電流擁擠，擴展不均勻，局部發光較強和局部溫度過高，降低了器件的可靠性。

例如，說明書附圖1是典型的傳統氮化物LED芯片的平面圖，其中p焊盤為圓形，從焊盤處延伸出指型電極。通過p、n電極注入電流，由于大部分注入的電流傾向于流過最短路徑或最小距離，因此，圖1中的電流通道只有一個，會造成芯片電壓高，電流分布不均勻，出光效率低。

因此，電極設計需要合理布局n電極和p電極，以增加電流通道、降低電壓、改善電流分布以及提高出光效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種半導體LED芯片，通過改變電極布局，以增加電流通道，并插入電流傳輸層，以增強電流遷移速率，減輕電流擁擠，從而提高電流擴散效率。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種半導體LED芯片，包括第一電極和第二電極，還包括電流傳輸層，所述電流傳輸層設置于第一電極與所述第二電極之間，所述第一電極與所述第二電極之間形成至少兩個電流通道，所述至少兩個電流通道的長度相等，所述電流傳輸層為透明導電材料。

本發明的有益效果在于：

由于電流傾向于通過最短路徑傳輸，在第一電極與所述第二電極之間形成長度相等的至少兩個的電流通道，即增加電流通道為兩個以上，使電流分布更均勻，以降低芯片電壓。采用電導率和熱導率高的材料作為電流傳輸層，用于增強電子遷移速率和熱量擴散，進一步減輕電流擁擠效應，進而提高了出光效率。

附圖說明

圖1為現有技術中的基于氮化物的半導體LED芯片的平面圖；

圖2為本發明實施例一的半導體LED芯片的側面剖視圖；

圖3為本發明實施例一的半導體LED芯片的平面圖；

圖4為本發明實施例一的半導體LED芯片的平面圖；

圖5為本發明實施例二的半導體LED芯片的平面圖；

圖6為本發明實施例三的半導體LED芯片的平面圖；

標號說明：

1、基板；2、第一導電半導體層；3、有源層；4、第二導電半導體層；

5、電流傳輸層；6、導電層；7、第二電極；71、第二焊盤；72、第二電極分支；73、過渡部；8、第一電極；81、第一焊盤；82、第一電極分支；

100、芯片。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本發明最關鍵的構思在于：增設電流傳輸層，同時增加電流通道至兩個以上，使電流分布更均勻，從而提高電流擴散效率。

本發明的半導體LED芯片可以應用于電子照明領域，例如將本發明的芯片100的第一電極8和第二電極7與外部電路導通，從而芯片100實現發光。本發明的芯片100增加電流通道至兩個以上，電流分布更均勻，可提高電流擴散效率，進而使芯片的發光效率得到有效的提高；同時增設電流傳輸層5，以增強電流遷移速率和熱量擴散，減輕電流擁擠，從而提高電流擴散效率和器件的可靠性。