一种提升LED性能的LED制备方法以及LED芯片技术

本申请提供一种提升LED性能的LED制备方法及LED芯片，制备方法包括：提供半导体衬底；在半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，图形化欧姆接触层为GaxIn(1‑x)N材质；在图形化欧姆接触层以及第二型半导体层上形成电流扩展层；其中，电流扩展层与欧姆接触层的厚度总和小于或等于

【技术实现步骤摘要】
一种提升LED性能的LED制备方法以及LED芯片
本专利技术涉及半导体器件制作
，尤其涉及一种提升LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)性能的LED制备方法以及LED芯片。
技术介绍
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。现有技术中提出了一种采用GaP电流扩展层来提高LED芯片发光效率的方法。但是传统的GaP电流扩展层存在成本过高，外延质量差的缺点。由于ITO(氧化铟锡)的高透过率和低电阻率，对可见光透过率可达85％以上，低电阻率(10-3Ω·cm～10-4Ω·cm)，较宽的能隙(Eg＝3.6eV～3.9eV)，红外反射率大于80％，紫外吸收率大于85％，同时还具有高硬度、耐磨、耐化学腐蚀特性以及容易刻蚀成一定形状的电极图形等诸多优点，用ITO透明导电膜作为电流扩展层的技术较好的解决了这一问题，能够降低了芯片成本。但是，随着照明市场的发展，提高LED芯片的出光率，仍然是LED的发展趋势。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种提升LED性能的LED制备方法以及LED芯片，以解决现有技术中LED芯片的出光率有待提高的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提升LED性能的LED制备方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底，和位于所述衬底上，沿背离所述衬底方向依次设置的缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，所述图形化欧姆接触层为GaxIn(1-x)N材质，其中x的取值范围为0.5-1，包括0.5，不包括1；在所述图形化欧姆接触层以及所述第二型半导体层上形成电流扩展层，所述电流扩展层包括：ITO、IZO、IGO或ZnO；其中，所述电流扩展层与所述欧姆接触层的厚度总和小于或等于优选地，所述欧姆接触层GaxIn(1-x)N中x取值范围为：0.7-0.75，包括端点值。优选地，所述在所述半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，具体包括：在所述半导体衬底上采用外延生长方式生长一整层欧姆接触层；对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层。优选地，所述对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层，具体包括：采用干法蚀刻工艺对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层。优选地，所述干法蚀刻工艺为感应耦合等离子蚀刻工艺。优选地，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述电流扩展层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述电流扩展层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述第一型半导体层为N型GaN层，所述第二型半导体层为P型GaN层。本专利技术还提供一种LED芯片，采用上面任意一项所述的LED制备方法制作形成，所述LED芯片包括：衬底；位于所述衬底上的缓冲层；位于所述缓冲层背离所述衬底表面的第一型半导体层；位于所述第一型半导体层背离所述衬底表面的多量子阱层；位于所述多量子阱层背离所述衬底表面的第二型半导体层；位于所述第二型半导体层背离所述衬底表面的图形化欧姆接触层；位于所述图形化欧姆接触层和所述第二型半导体层表面的电流扩展层；与所述第一型半导体层欧姆接触的第一电极；与所述第二型半导体层欧姆接触的第二电极；其中，所述图形化欧姆接触层为GaxIn(1-x)N材质，其中x的取值范围为0.5-1，包括0.5，不包括1，所述电流扩展层包括：ITO、IZO、IGO或ZnO；且所述图形化欧姆接触层与所述电流扩展层的厚度总和小于或等于优选地，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述电流扩展层的厚度范围为：包括端点值。优选地，所述电流扩展层的厚度范围为：包括端点值。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的提升LED性能的LED制备方法，在半导体衬底上先形成一层图形化的欧姆接触层，再在欧姆接触层以及第二型半导体层上形成电流扩展层，其中，所述电流扩展层与所述欧姆接触层的厚度总和小于或等于且所述欧姆接触层为GaxIn(1-x)N材质，其中x的取值范围为0.5-1，包括0.5，不包括1。也即，本专利技术中采用图形化欧姆接触层代替部分厚度的电流扩展层实现电流扩展的功能，通过控制欧姆接触层GaxIn(1-x)N中x比例，控制其横向电导率，与第二型半导体层之间合适的欧姆接触特性、折射率以及在可见光波段下透过率，使其具有低于电流扩展层的横向电导率，折射率介于第二型半导体层和透明导电的电流扩展层之间，三者折射率关系为第二型半导体层>欧姆接触层>电流扩展层，形成折射率梯度，降低光的全反射效果，同时能够减小电流扩展层的厚度，进而减小光的吸收，提高LED芯片的出光率。本专利技术还提供一种LED芯片，其制作方法为上述制作方法，因此，在电流扩展层和第二型半导体层之间还包括图形化欧姆接触层，所述图形化欧姆接触层代替部分厚度电流扩展层的功能，从而减小了电流扩展层的厚度，使得LED芯片的出光率能够继续提高。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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的LED芯片剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种提升LED性能的LED制备方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的一种LED芯片俯视结构示意图；图4为图3所示LED芯片沿AA’的剖面结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中采用ITO代替GaP作为电流扩展层能够降低芯片的成本，但是LED芯片的光转换效率还是有待提高的。专利技术人发现，现有技术中的ITO层作为电流扩展层，由于ITO具有透光率较高，低电阻率等特点，可以作为电流扩展层，但是通常ITO的厚度必须达到以上，才能实现较好的电流扩展效果，但是ITO的厚度越厚，透光性越差，从而使得ITO层作为电流扩展层时，光转换效率还有待提高。具体地，如图1所示，为现有技术中的LED芯片结构，包括衬底01、形成在衬底01上，且沿背离衬底01方向上依次设置的缓冲层02、N型GaN层03、多量子阱层04、P型GaN层05和ITO层06；所述LED芯片还包括与N型GaN层03欧姆接触的第一电极07以及通过ITO层06上的刻蚀通孔与所述P型GaN层05欧姆接触的第二电极08。为了保证ITO层06的电流扩展效果，ITO层06的厚度h必须达到以上才行，但是由于多量子阱层04发出光通过ITO层06时，必然出现光的损耗，ITO层的厚度越厚，光损耗越多，从而造成现有技术中的LED芯片的光转换效率较低，还有待提高。基于此，本专利技术提供一种提升LED性能的LED制备方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底，和位于所述衬底上，沿背离所述衬底方向依次设置的缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升LED性能的LED制备方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底，和位于所述衬底上，沿背离所述衬底方向依次设置的缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，所述图形化欧姆接触层为GaxIn(1‑x)N材质，其中x的取值范围为0.5‑1，包括0.5，不包括1；在所述图形化欧姆接触层以及所述第二型半导体层上形成电流扩展层，所述电流扩展层包括：ITO、IZO、IGO或ZnO；其中，所述电流扩展层与所述欧姆接触层的厚度总和小于或等于

【技术特征摘要】
1.一种提升LED性能的LED制备方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底至少包括衬底，和位于所述衬底上，沿背离所述衬底方向依次设置的缓冲层、第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，所述图形化欧姆接触层为GaxIn(1-x)N材质，其中x的取值范围为0.5-1，包括0.5，不包括1；在所述图形化欧姆接触层以及所述第二型半导体层上形成电流扩展层，所述电流扩展层包括：ITO、IZO、IGO或ZnO；其中，所述电流扩展层与所述欧姆接触层的厚度总和小于或等于2.根据权利要求1所述的LED制备方法，其特征在于，所述欧姆接触层GaxIn(1-x)N中x取值范围为：0.7-0.75，包括端点值。3.根据权利要求2所述的LED制备方法，其特征在于，所述在所述半导体衬底上形成图形化欧姆接触层，具体包括：在所述半导体衬底上采用外延生长方式生长一整层欧姆接触层；对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层。4.根据权利要求3所述的LED制备方法，其特征在于，所述对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层，具体包括：采用干法蚀刻工艺对所述欧姆接触层进行刻蚀，形成图形化欧姆接触层。5.根据权利要求4所述的LED制备方法，其特征在于，所述干法蚀刻工艺为感应耦合等离子蚀刻工艺。6.根据权利要求1-5任意一项所述的LED制备方法，其特征在于，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。7.根据权利要求6所述的LED制备方法，其特征在于，所述图形化欧姆接触层的厚度范围为：包括端点值。8.根据权利要求6所述的LED制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丹，杨晓蕾，叶佩青，翁启伟，刘兆，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35