[發明專利]一種LED芯片結構

有效

• 申請號: 201880025547.3
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110800116B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 王晶;張昀;吳俊毅
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本案提出了一種LED芯片結構，其包括一載體，載體上的一半導體層序列，一反射層序列配置在載體和半導體層序列之間，反射層序列具有一面向半導體層序列的增透膜層和一遠離半導體層序列的金屬鏡面層，半導體序列包括：第一導電性半導體層、發光層和第二導電性半導體層，其特征在于：半導體序列與增透膜之間的界面至少部分區域為粗化面或圖案化面，增透膜層與金屬鏡面層的界面是光滑面，該光滑面能夠有效提高側面出光率。

技術領域

本申請涉及一種LED芯片結構，具體地涉及具有反射層的芯片結構。

背景技術

現有的LED芯片結構，影響出光率的因素很多，主要包括外延發光材料的發光率、外延結構的出光率。其中為了提高出光率，除了置換外延生長襯底成為更高透光率的生長襯底外，還包括設置金屬反射層提高芯片的正面出光率。置換的永久襯底可以是導電，也可以是非導電的。由于半導體序列的折射率為3.0左右，空氣的折射率為1，在半導體序列輻射的光線會在金屬反射層界面以及正面出光界面發生全內反射返回至半導體序列的現象，由于半導體序列的吸收光特性，輻射效率會降低。為了避免全內反射，現有技術提出了在半導體序列與反射層之間設置粗化處理或出光面進行粗化處理，粗化降低了全反射的可能性，在有源區域中產生的電磁輻射能夠以更高的效率從半導體本體中射出。此外也有包括設置增透層如導電類型的透明導電膜ITO或非導電性的增透膜如氧化硅或氮化硅等設置在金屬反射層與半導體序列之間以形成不同折射率的界面，提高反射率。然而由于該增透膜層的厚度較薄，在半導體序列進行粗化處理后形成的增透膜層一般也為粗化處理表面，該金屬與增透膜層之間的界面也往往做成粗化面。該金屬與增透膜層之間的界面為粗化面時會改變光路的角度，輻射出的光線重新回到半導體序列，由于半導體序列會吸收光線，導致出光率降低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本案提出了一種LED芯片結構，其包括一載體，載體上的一半導體層序列，一反射層序列配置在載體和半導體層序列之間，反射層序列具有一面向半導體層序列的增透膜層和一遠離半導體層序列的金屬鏡面層，半導體序列包括：第一導電性半導體層、發光層和第二導電性半導體層，其特征在于：半導體序列與增透膜之間的界面至少部分區域為粗化面或圖案化面，增透膜層與金屬鏡面層的界面是光滑面。

優選地，增透膜層為生長在半導體序列上，與金屬鏡面層的界面是光滑處理面。

優選地，所述的增透膜層為介電層或透明導電層。

優選地，所述的介電層包括孔結構，以形成金屬反射層與半導體序列與增透膜層之間的界面之間形成歐姆接觸。

優選地，所述增透膜層厚度為100-1000納米。

優選地，定義所述半導體序列與增透膜之間的界面的表面結構的平均高度H或粗化面的平均粗糙度為Rz，所述的增透膜層與金屬反射層之間的界面的粗糙度Rz’(表面結構輪廓的最大高度）為上述平均高度H或平均粗糙度Rz的至少一半以下。

優選地，定義所述的半導體序列與增透膜之間的界面的漫反射率為R1,而增透膜與金屬反射層界面的漫散射率為R1的至少三分之一。

優選地，定義所述的半導體序列與增透膜界面的漫反射率為至少50%，所述的金屬反射層界面的反射率為90%以上，漫反射率為10%以下。

優選地，所述的載體為非導電性載體，所述的金屬反射層用于芯片的正面電接觸。

優選地，所述的載體為導電性載體，在其背面形成有背電極，用于背面電接觸。

優選地，所述的圖案化面包括凹處，這些凹處在垂直于半導體區域的方向上隨著深度增加而擴寬，更優選地，所述的圖案化面包括凹處，該凹處擴寬的角度為45°。

優選地，所述的半導體層序列的頂面出光面是粗化或圖案化處理面。

優選地，半導體層序列的側面為粗化或圖案化處理面。