一种LED芯片及其制备方法技术

一种LED芯片,所述LED芯片包括：衬底；位于所述衬底上的半导体外延层，包括N型半导体层、发光层及P型半导体层；与所述P型半导体层电性导通的P电极以及与所述N型半导体层电性导通的N电极；所述半导体外延层中形成有呈封闭型的绝缘层，所述P电极全部位于所述绝缘层内的半导体外延层上方，所述绝缘层外部的P型半导体层与P电极电性导通。所述绝缘层呈封闭状，并且所述P电极全部位于所述绝缘层内的半导体外延层上方，因此，所述绝缘层内的外延层失效，削弱了P电极的吸光，增强了发光效率。

LED chip and preparation method thereof

A LED chip, the LED chip includes: a substrate; a semiconductor epitaxial layer on the substrate, including a N type semiconductor layer, a light-emitting layer and the P type semiconductor layer; and the P type semiconductor layer electrically conductive P electrode and the N type semiconductor layer electrically conductive electrode N pass; the semiconductor epitaxial layer formed in the insulating layer is closed, the P electrodes are all located in the semiconductor epitaxial layer above the layer of insulation, P type semiconductor layer and the insulating layer of P external electrode electric conduction. The insulating layer is closed, and the P electrode are all located in the semiconductor epitaxial layer, layer insulation result, the insulation layer of the epitaxial layer failure, weaken the light absorption of P electrode, enhance the luminous efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种LED芯片及其制备方法。
技术介绍
发光二极管（Light-EmittingDiode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。随着技术的不断进步，用途也由初时作为指示灯、显示板等广泛的应用于显示器、电视机采光装置和照明。对于蓝宝石衬底的氮化镓基LED芯片，P电极直接形成在P型半导体层上，导致P电极下面外延发出的光很大部分被P电极吸收。通过导入反射电极，即在P电极底层加入铝等具有反射效果的金属层，能够减弱P电极对光的吸收，有效提高LED芯片的亮度。然而导入反射电极的方法受限于金属的反射率和镀膜的工艺，无法完全避免P电极的吸光现象。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，其目的在于提供一种LED芯片及其制作方法，以避免P电极的吸光。为实现上述目的，本专利技术提供了一种LED芯片,所述LED芯片包括：衬底；位于所述衬底上的半导体外延层，包括N型半导体层、发光层及P型半导体层；与所述P型半导体层电性导通的P电极以及与所述N型半导体层电性导通的N电极；所述半导体外延层中形成有呈封闭型的绝缘层，所述P电极全部位于所述绝缘层内的半导体外延层上方，所述绝缘层外部的P型半导体层与P电极电性导通。作为本专利技术的进一步改进，所述绝缘层贯穿所述N型半导体层、发光层及P型半导体层。作为本专利技术的进一步改进，所述绝缘层的顶端高度不低于所述P型半导体层的上表面。作为本专利技术的进一步改进，所述绝缘层的截面呈圆环形，所述P电极的截面呈圆形，并且所述P电极位于所述绝缘层的中心位置。作为本专利技术的进一步改进，所述P型半导体层上设有透明导电层，所述P电极设置于透明导电层上侧，所述P电极与绝缘层外部的P型半导体层通过透明导电层电性导通。作为本专利技术的进一步改进，所述P型半导体层上设有引脚电极，所述P电极与绝缘层外部的P型半导体层通过引脚电极电性导通。作为本专利技术的进一步改进，所述绝缘层的宽度大于或等于4um。作为本专利技术的进一步改进，所述绝缘层的材料选自二氧化硅、氮化硅、二氧化钛、五氧化三钛、三氧化二铝、氟化镁中的一种。为实现上述目的，本专利技术提供了一种LED芯片的制备方法,所述方法包括以下步骤：S1：提供一衬底，依次在衬底上制作N型半导体层、发光层和P型半导体层，形成LED晶圆；S2：在LED晶圆进行MESA光刻，在光刻胶层上形成MESA图层，并以MESA图层为掩膜对LED晶圆进行刻蚀，并自P型半导体层刻蚀至N型半导体层，形成N型台阶；S3：沿P型半导体层刻蚀至衬底形成封闭型的隔离槽，并在隔离槽内填充绝缘材料形成绝缘层；S4：在N型台阶上方制作N电极，在位于所述绝缘层内部的LED晶圆的正上方制作P电极。作为本专利技术的进一步改进，所述制作方法还包括：在P型半导体层上制作电流阻挡层；和/或在电流阻挡层上方制作ITO透明导电层；和/或在透明导电层上方制作SiO2保护层。本专利技术的有益效果：绝缘层呈封闭状，并且P电极全部位于绝缘层内的半导体外延层上方，因此，绝缘层内的外延层短路失效，避免了P电极的吸光，提高了LED的发光效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一种实施方式中LED芯片的侧面剖视图；图2为本专利技术第一种实施方式中LED芯片的俯视图;图3为本专利技术第二种实施方式中LED芯片的侧面剖视图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在......之上”、“在......上方”、“在......上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在......上方”可以包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。根据图1及图2为本专利技术中第一种实施方式的LED芯片的剖视结构示意图，LED芯片分别为：衬底10，及设置于衬底10上的半导体外延层，衬底10可以是蓝宝石、Si、SiC、GaN、ZnO等；半导体外延层包括：N型半导体层20，N型半导体层20可以是N型GaN等，N型半导体层20上设有N型台阶；发光层30，发光层30可以是GaN、InGaN等；P型半导体层40，P型半导体层40可以是P型GaN等；P电极81及N电极82，P电极81位于P型半导体层40上侧并与P型半导体层40电性连接，在本实施方式中，P电极81截面呈圆形；N电极82呈矩形方形且位于N型台阶上并且与N型半导体层20电性连接；设置于P型半导体层40上的引脚电极812，P型半导体层40与P电极81通过引脚电极812电性导通。半导体外延层中形成有封闭型的绝缘层90，P电极81全部位于绝缘层90内的半导体外延层上方，绝缘层90外部的P型半导体层40与P电极81电性导通。在本实施方式中，引脚电极812与P电极81电性导通并延伸至绝缘层90外，因此，P电极81与绝缘层90外部的P型半导体层40通过引脚电极812电性导通。绝缘层90贯穿N型半导体层20、发光层30、P型半导体层40，绝缘层90顶端的高度不低于P型半导体层40的上表面;因此，绝缘层90能够完全隔绝绝缘层90内外的N型半导体层20、发光层30、P型半导体层40，使得绝缘层90内外的外延层不相互导通，绝缘层90内的发光层30因短路无法发光，避免了P电极的吸光。在本实施方式中，绝缘层90的截面呈圆环形，P电极81位于绝缘层90的中心位置；当然，若绝缘层90呈其他形状，如方环形等，也可达到本专利技术的目的。绝缘层90的宽度越小越好，但是在目前的技术水平下，绝缘层90本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片,其特征在于：所述LED芯片包括：衬底；位于所述衬底上的半导体外延层，包括N型半导体层、发光层及P型半导体层；与所述P型半导体层电性导通的P电极以及与所述N型半导体层电性导通的N电极；所述半导体外延层中形成有呈封闭型的绝缘层，所述P电极全部位于所述绝缘层内的半导体外延层上方，所述绝缘层外部的P型半导体层与P电极电性导通。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片,其特征在于：所述LED芯片包括：
衬底；
位于所述衬底上的半导体外延层，包括N型半导体层、发光层及P型半导体层；
与所述P型半导体层电性导通的P电极以及与所述N型半导体层电性导通的N电极；
所述半导体外延层中形成有呈封闭型的绝缘层，所述P电极全部位于所述绝缘层内的半导体外延层上方，所述绝缘层外部的P型半导体层与P电极电性导通。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述绝缘层贯穿所述N型半导体层、发光层及P型半导体层。
3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述绝缘层的顶端高度不低于所述P型半导体层的上表面。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述绝缘层的截面呈圆环形，所述P电极的截面呈圆形，并且所述P电极位于所述绝缘层的中心位置。
5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述P型半导体层上设有透明导电层，所述P电极设置于透明导电层上侧，所述P电极与绝缘层外部的P型半导体层通过透明导电层电性导通。
6.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述P型半导体层上设有引脚电极，所述P电极与绝缘层外部的P型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，张广庚，陈立人，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32