[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管芯片及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980003205.6
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111201617A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃嘉宏;楊順貴;林雅雯;黃國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶康佳光電技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/20;H01L33/46;H01L33/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文

本申請屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)光二極管芯片及其制備方法，發(fā)光二極管芯片包括：襯底層，該襯底層的表面依次設(shè)置有N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層及電極，所述襯底層上開設(shè)有多個貫穿所述襯底層的預(yù)設(shè)圖形，以通過所述預(yù)設(shè)圖形在所述襯底層形成的通道反射出預(yù)設(shè)波長的光。本申請在襯底(sapphire)層上開多個預(yù)設(shè)圖形，因所開的預(yù)設(shè)圖形貫通所述sapphire層，從而降低了sapphire層的覆蓋率，提高了發(fā)光二極管芯片的散熱效率。同時，本申請利用光波導(dǎo)原理可以根據(jù)需要將具有一定波長的光導(dǎo)出，提高了演色性。使得人眼可以感受的光不容易有色偏的感受。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)光二極管芯片及其制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(Light-Emitting-Diode，LED)是一種能將電轉(zhuǎn)化為光的半導(dǎo)體電子元件。以目前白光LED而言，通常采用的是將藍光+YAG熒光粉(YAG是釔鋁石榴石的簡稱，化學(xué)式為Y₃Al₅O₁₂，是由Y₂O₃和Al₂O₃反應(yīng)生成的一種復(fù)合氧化物，屬立方晶系，具有石榴石結(jié)構(gòu))，以2.5nm為一單位，搭配針對此波長的熒光粉。舉例來說455nm的混合白光與450nm的熒光粉比例不同，才能將白光控制在CIE(Commission International edeL'Eclairage，國際照明委員會)X＝0.33Y＝0.33的色坐標(biāo)位置，此時所發(fā)出的白光半寬才相對較窄。

u-LED為利用三原色RGB激發(fā)成的白光，其有別于藍光+YAG熒光粉模式所激發(fā)的白光，采用現(xiàn)有的發(fā)光二極管芯片結(jié)構(gòu)由于襯底層(sapphire層)的覆蓋率高，影響了芯片的散熱，同時所發(fā)出的藍光半寬(Full width at half maximum，F(xiàn)WHM)較寬，且因藍光+YAG熒光粉缺少紅色來源導(dǎo)致演色性較低和色溫偏冷。

因而，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請的目的在于提供一種發(fā)光二極管芯片及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片，散熱效果不佳，演色性不佳的問題。

本申請的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N發(fā)光二極管芯片，包括：襯底層，所述襯底層的表面依次設(shè)置有N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層及電極，所述襯底層上開設(shè)有多個貫穿所述襯底層的預(yù)設(shè)圖形，以通過所述預(yù)設(shè)圖形在所述襯底層形成的通道反射出預(yù)設(shè)波長的光。

可選地，所述預(yù)設(shè)圖形的內(nèi)表面設(shè)置有反射層。

可選地，所述反射層的材質(zhì)為金屬，所述金屬為鋁、銅和金中的任一種。

可選地，所述預(yù)設(shè)圖形的寬度為所述發(fā)光層所產(chǎn)生光的波長的整數(shù)倍，且所述預(yù)設(shè)圖形的寬度小于所述發(fā)光二極管芯片的直徑。

可選地，所述預(yù)設(shè)圖形為圓形和/或多邊形。

可選地，任意兩個相鄰的所述預(yù)設(shè)圖形之間的距離小于所述發(fā)光二極管芯片的直徑。

可選地，所述電極包括P電極及N電極，所述P電極設(shè)于所述P型半導(dǎo)體層的表面，所述N電極設(shè)于所述N型半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述襯底層的表面。

可選地，所述發(fā)光層為多量子阱有源層。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N發(fā)光二極管芯片的制備方法，包括步驟：

在襯底層表面依次制備N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、P型半導(dǎo)體層，以及在所述N型半導(dǎo)體層設(shè)置P電極，以及在所述N型半導(dǎo)體層設(shè)置N電極；

在所述襯底層上制備出貫穿所述襯底層的預(yù)設(shè)圖形，以通過所述預(yù)設(shè)圖形在所述襯底層形成的通道反射出預(yù)設(shè)波長的光。