[發明專利]一種直顯LED芯片及制備方法

在審

• 申請號: 202210917769.4
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115207174A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 胡加輝;金從龍;賈釗
• 申請（專利權）人: 江西兆馳半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/58
• 代理公司: 南昌旭瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 36150
• 代理人: 劉紅偉

本發明公開了一種直顯LED芯片及制備方法，該制備方法包括：在GaAs襯底之上依次生長GaAs緩沖層、DBR層、N型半導體層、多量子阱層、P型半導體層與GaP層；在GaP層遠離P型半導體的一側表面制作ITO層；在ITO層遠離GaP層的一側表面制作P?Pad層，P?Pad層環繞于ITO層的邊緣；在ITO層遠離GaP層的一側表面、P?Pad層以內區域生長AlGaAs膜層；對AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻以得到多個寬度相等的方形圖形，以制作得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層；光柵結構層中單個方形圖形的刻蝕寬度d＝λ/sinθ，d為單個刻蝕圖形寬度，λ為芯片中心波長，θ為發光角度。本發明能夠解決現有技術中芯片發光角度普遍在120°左右，無法運用于對發光角度要求小的直顯領域的問題。

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，具體涉及一種直顯LED芯片及制備方法。

背景技術

近年來，LED芯片產業快速發展，逐漸的應用到各個領域，技術越來越成熟。LED是一種常用的發光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發光，它在現代社會具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫療器件等。

LED芯片的發光角度通常在120°左右，LED芯片不同的發光角度在成品應用時有著不同的使用領域，因此，現有技術當中LED芯片無法運用至對發光角度要求小的直顯領域。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種直顯LED芯片及制備方法，旨在通過對LED芯片的發光角度進行控制，使LED芯片的發光角度更小，從而能夠運用至需要集中發光或發光角度小的直顯領域。

本發明的第一方面在于提供一種直顯LED芯片的制備方法，用于制備直顯LED芯片，所述方法包括：

在GaAs襯底之上依次生長GaAs緩沖層、DBR層、N型半導體層、多量子阱層、P型半導體層與GaP層；

在所述GaP層遠離所述P型半導體的一側表面制作ITO層；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面制作P-Pad層，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面、所述P-Pad層以內區域生長AlGaAs膜層；

對所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻以得到多個寬度相等的方形圖形，以制作得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層；

其中，所述光柵結構層中單個方形圖形的刻蝕寬度d＝λ/sinθ，d為單個刻蝕圖形寬度，λ為芯片中心波長，θ為發光角度。

根據上述技術方案的一方面，在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面制作P-Pad層，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣的步驟，具體包括：

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面生長用于P-Pad層的P-Pad材料，以制作得到所述P-Pad層，其中，所述P-Pad層環繞于所述ITO層的邊緣；

在所述ITO層遠離所述GaP層的一側表面、所述P-Pad層的外圍預留用于控制芯片大小的芯粒切割道。

根據上述技術方案的一方面，對所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻以得到多個寬度相等的方形圖形，以制作得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層的步驟，具體包括：

對預先生長的所述AlGaAs膜層進行光刻與蝕刻，以去除所述AlGaAs膜層的至少部分；

所述AlGaAs膜層的剩余部分形成多個寬度相等的方形圖形，相鄰兩個方形圖形之間間距相等，以得到用于控制芯片發光角度的光柵結構層。

根據上述技術方案的一方面，在所述GaP層遠離所述P型半導體的一側表面制作ITO層的步驟中，所述ITO層的透光率不小于一預設的透光率閾值，所述ITO層的厚度不小于一預設的厚度閾值。