[發明專利]一種大尺寸LED芯片及其制作方法

有效

• 申請號: 202110001890.8
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112652686B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 林志偉;陳凱軒;蔡建九;曲曉東;趙斌
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/36;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大尺寸LED芯片，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底表面的外延疊層，所述外延疊層至少包括沿第一方向依次堆疊的第一N型半導體層、有源層、P型半導體層；所述第一方向垂直于所述襯底，并由所述襯底指向所述外延疊層；

隧穿結，所述隧穿結設置于所述外延疊層背離所述襯底的一側表面；

若干個電流擴展復合層，以及設于相鄰兩個所述電流擴展復合層之間的電流擴散層；所述電流擴展復合層層疊于所述隧穿結背離所述外延疊層的一側表面，且各所述電流擴展復合層包括沿第一方向依次堆疊的第二N型半導體層和歐姆接觸層；

第一通孔，所述第一通孔從頂層的歐姆接觸層貫穿至部分所述第一N型半導體層，且裸露所述第一N型半導體層的部分表面；

絕緣層，所述絕緣層附著于所述第一通孔的側壁；

N型電極，以被保持在所述第一通孔的方式層疊于所述第一N型半導體層的裸露部，并通過所述絕緣層與其余各層相互隔離；

P型電極，層疊于所述頂層的歐姆接觸層的表面。

2.根據權利要求1所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，所述電流擴散層包括相互層疊的至少一N-GaN層和至少一U-GaN層。

3.根據權利要求2所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，任意一個所述U-GaN層的兩側均是所述N-GaN層。

4.根據權利要求1所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，所述N型電極還包括至少一N型擴展電極；

所述第一通孔設有若干個水平延伸并裸露所述第一N型半導體層的第一溝槽，且所述第一溝槽的側壁設有絕緣層；所述N型擴展電極以被保持在所述第一溝槽的方式層疊于所述第一N型半導體層；其中，所述N型擴展電極電連接于所述N型電極。

5.根據權利要求1所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，所述P型電極還包括至少一P型擴展電極；

所述P型擴展電極層疊于頂層的歐姆接觸層的表面，并局部向下延伸至底層的歐姆接觸層；其中，所述P型擴展電極電連接于所述P型電極。

6.根據權利要求1所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，所述電流擴展復合層的組數為1-5組，包括端點值。

7.根據權利要求1所述的大尺寸LED芯片，其特征在于，所述隧穿結包括沿所述第一方向依次堆疊的P型高摻層與N型高摻層，使所述P型半導體層與最底層的第二N型半導體層之間形成隧穿效應。

8.一種大尺寸LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步驟：

步驟S01、提供一襯底；

步驟S02、層疊一外延疊層于所述襯底表面，所述外延疊層至少包括沿生長方向依次堆疊的第一N型半導體層、有源層、P型半導體層；

步驟S03、層疊一隧穿結于所述外延疊層的表面；

步驟S04、層疊若干個電流擴展復合層于所述隧穿結的表面；所述電流擴展復合層包括沿生長方向依次堆疊的第二N型半導體層和歐姆接觸層；

進一步地，還在相鄰兩個所述電流擴展復合層之間生長電流擴散層；

步驟S05、將步驟S04所形成的結構的局部區域蝕刻至部分所述的第一N型半導體層，形成第一通孔及臺面；

步驟S06、生長絕緣層，所述絕緣層附著于所述第一通孔的側壁；

步驟S07、沉積形成N型電極和P型電極，所述N型電極以被保持在所述第一通孔的方式層疊于所述第一N型半導體層的裸露部，并通過所述絕緣層與其余各層相互隔離；

所述P型電極層疊于所述臺面的歐姆接觸層的表面。

9.根據權利要求8所述的大尺寸LED芯片的制作方法，其特征在于，所述電流擴散層包括相互層疊的至少一N-GaN層和至少一U-GaN層，任意一個所述U-GaN層的兩側均是所述N-GaN層。

10.根據權利要求8所述的大尺寸LED芯片的制作方法，其特征在于，所述N型電極還包括至少一N型擴展電極，所述P型電極還包括至少一P型擴展電極；

所述第一通孔設有若干個水平延伸并裸露所述第一N型半導體層的第一溝槽，且所述第一溝槽的側壁設有絕緣層；所述N型擴展電極以被保持在所述第一溝槽的方式層疊于所述第一N型半導體層；其中，所述N型擴展電極電連接于所述N型電極；

所述P型擴展電極層疊于頂層的歐姆接觸層的表面，并局部下延伸至底層的歐姆接觸層；其中，所述P型擴展電極電連接于所述P型電極。