[發(fā)明專(zhuān)利]一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210184100.9
• 申請(qǐng)日: 2022-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114551681A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王程剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽格恩半導(dǎo)體有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L33/38
• 分類(lèi)號(hào): H01L33/38;H01L33/42
• 代理公司: 北京文慧專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11955
• 代理人: 戴麗偉

本發(fā)明是關(guān)于一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法。該LED芯片結(jié)構(gòu)具有一種具有表面微結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電層，該微結(jié)構(gòu)Ra值在nm量級(jí)，光線經(jīng)過(guò)微結(jié)構(gòu)的反射，可以有效改變傳播方向，降低出光面的全反射幾率，最終提升器件的光效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED芯片結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

發(fā)光器件是依靠有源層發(fā)射的光子來(lái)進(jìn)行發(fā)光的，有源層發(fā)射的光子為各向等幾率發(fā)射，因此在光子從出光方向發(fā)出時(shí)，在器件內(nèi)部會(huì)進(jìn)行多次反射，因此，如何提高發(fā)光器件內(nèi)部的反射效率，進(jìn)而增加器件光效是一個(gè)需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法，通過(guò)形成具有表面nm量級(jí)微結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電層，例如ITO層。使得光線經(jīng)過(guò)微結(jié)構(gòu)的反射，可以有效改變傳播方向，降低出光面的全反射幾率，最終提升器件的光效。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)，包括：第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、位于所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層之間有源層、與所述第一半導(dǎo)體層至少部分區(qū)域形成接觸的透明導(dǎo)電層、與所述透明導(dǎo)電層形成電連接的第一導(dǎo)電層、與所述第一導(dǎo)電層形成電連接的第二導(dǎo)電層、與所述第二導(dǎo)電層形成電連接的電極，其中，所述第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層和電極共同組成第一電連接層，貫穿所述第一半導(dǎo)體層及有源層，并延伸到第二半導(dǎo)體層內(nèi)部的凹陷、覆蓋于所述第一半導(dǎo)體層部分表面且部分暴露于所述發(fā)光器件外部的第一絕緣層、覆蓋于所述凹陷側(cè)壁及所述第一電連接層一側(cè)的第二絕緣層，部分接觸于所述第二絕緣層表面并且與所述第二半導(dǎo)體層形成電連接的第三導(dǎo)電層、以及與所述第三導(dǎo)電層接觸的支撐基板，所述透明導(dǎo)電層的至少一側(cè)表面具有nm級(jí)別的微結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述微結(jié)構(gòu)在透明導(dǎo)電層表面呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則隨機(jī)分布狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述透明導(dǎo)電層為金屬氧化物材料。

進(jìn)一步，所述氧化物含有In、Sn、O元素。

進(jìn)一步，所述第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層、第三導(dǎo)電層和電極均包含多層金屬結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，當(dāng)所述支撐基板為不導(dǎo)電材料時(shí)，所述第三導(dǎo)電層為第二電連接層，當(dāng)所述支撐基板導(dǎo)電時(shí)，所述第三導(dǎo)電層與所述支撐基板共同組成電連接層。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

制作初始的外延結(jié)構(gòu)，包括在外延生長(zhǎng)基板上依次生長(zhǎng)第二半導(dǎo)體層、有源層和第一半導(dǎo)體層；

制作貫穿所述第一半導(dǎo)體層及所述有源層，并延伸到所述第二半導(dǎo)體層內(nèi)部的至少一個(gè)凹陷；

在所述第一半導(dǎo)體層的部分表面上依次制作獲得透明導(dǎo)電層和第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層至少部分區(qū)域通過(guò)所述透明導(dǎo)電層與所述第一半導(dǎo)體層形成接觸；

使用氣體蝕刻的方式在所述透明導(dǎo)電層表面形成微結(jié)構(gòu)；

在所述第一導(dǎo)電層的外側(cè)的所述第一半導(dǎo)體層的表面制作第一絕緣層；

在所述第一絕緣層的部分表面和所述第一導(dǎo)電層的表面制作第二導(dǎo)電層；

在所述第一絕緣層的剩余表面、所述第二導(dǎo)電層的表面以及凹陷的側(cè)壁表面制作第二絕緣層；

在所述第二絕緣層的表面制作第三導(dǎo)電層；

在所述第三導(dǎo)電層的表面制作支撐基板；

去除外延生長(zhǎng)基板。

進(jìn)一步，使用氣體蝕刻的方式在所述透明導(dǎo)電層表面形成微結(jié)構(gòu)，具體包括：使用電場(chǎng)加速的氣體轟擊所述透明導(dǎo)電層表面，從而獲得尺度nm級(jí)別的微結(jié)構(gòu)；