一种热电分流垂直结构LED芯片及其制作方法技术

本申请提供一种热电分流垂直结构LED芯片及其制作方法，热电分流垂直结构LED芯片包括：衬底；位于衬底上的钝化层；位于钝化层上的LED外延结构；第一电极与LED外延结构朝向钝化层的表面欧姆接触，且位于LED外延结构的第二区域，第一电极与衬底之间绝缘；第二电极，第二电极与LED外延结构背离钝化层的表面欧姆接触。本发明专利技术中在芯片的衬底和LED外延结构之间插入一层钝化层，且将第一电极与衬底分开设置，从而使得衬底中不再通过电流，仅用于散热，也即将LED芯片的散热路径和电流路径分开为独立的两个路径，以便于衬底对热量进行散发，从而降低了LED器件的可靠性和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种热电分流垂直结构LED芯片及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件制作
，尤其涉及一种热电分流垂直结构LED芯片及其制作方法。
技术介绍
LED是一种节能光源，随着发光二极管(LED)发光效率的不断提高，LED能够取代白炽灯的地位。LED已经广泛应用于手机背光、液晶显示屏背光、信号灯、建筑景观、特殊照明等领域，并日益向普通照明、汽车照明等领域拓展。如图1所示，为现有技术中一种垂直结构LED芯片，所述LED芯片通常包括衬底01、位于衬底01上的LED外延结构，所述LED外延结构包括N型半导体层02、多量子阱层03、P型半导体层04、第一电极05和第二电极06，其中第一电极05与N型半导体层02欧姆接触，第二电极06与P型半导体层04欧姆接触，通过在第一电极和第二电极之间加电压，使得LED发光。随着LED照明产品功率与光效的提高，LED对器件可靠性与寿命的要求也越来越高。但是现有技术中垂直结构LED芯片的散热效率较低，造成LED器件的可靠性较低，寿命较短。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种热电分流垂直结构LED芯片及其制作方法，以解决现有技术中垂直结构LED芯片的散热效率较低，造成LED器件的可靠性较低，寿命较短的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种热电分流垂直结构LED芯片，包括：衬底；位于所述衬底上的钝化层；位于所述钝化层上的LED外延结构，其中，所述LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域，所述衬底和所述钝化层在所述LED外延结构所在平面内的投影与所述第一区域重合；第一电极，所述第一电极与所述LED外延结构朝向所述钝化层的表面欧姆接触，且位于所述LED外延结构的第二区域，所述第一电极与所述衬底之间绝缘；第二电极，所述第二电极与所述LED外延结构背离所述钝化层的表面欧姆接触。优选地，所述衬底位于所述LED外延结构的中心区域，所述第一电极围绕所述衬底。优选地，所述衬底位于所述LED外延结构的中心区域，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极分别位于所述衬底的相对两侧，且所述第一子电极和所述第二子电极电性连接。优选地，所述衬底和所述第一电极并排设置在所述LED外延结构上。优选地，所述衬底的面积大于所述第一电极的面积。优选地，所述热电分流垂直结构LED芯片为倒装结构。本专利技术还提供一种热电分流垂直结构LED芯片制作方法，用于制作形成上面任意一项所述的热电分流垂直结构LED芯片，所述热电分流垂直结构LED芯片制作方法包括：提供第一衬底和第二衬底；在所述第一衬底上形成LED外延结构，所述LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域；在所述第二衬底上形成钝化层；将所述钝化层与所述LED外延结构键合；去除所述第一衬底，以及所述第二区域对应的所述第二衬底和所述钝化层；在所述LED外延结构朝向所述钝化层表面的第二区域形成第一电极；在所述LED外延结构背离所述钝化层表面形成第二电极。优选地，所述去除所述第一衬底，以及所述第二区域对应的所述第二衬底和所述钝化层，具体包括：采用剥离工艺去除所述第一衬底；采用刻蚀工艺去除所述第二区域对应的所述第二衬底和所述钝化层。优选地，在所述采用刻蚀工艺去除所述第二区域对应的所述第二衬底和所述钝化层之前，还包括：切割所述第二区域对应的所述第二衬底和所述钝化层，形成切割道；对所述切割道进行刻蚀。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的热电分流垂直结构LED芯片，包括：衬底；位于衬底上的钝化层；位于钝化层上的LED外延结构，其中，LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域，衬底和钝化层在LED外延结构所在平面内的投影与第一区域重合；第一电极，第一电极与LED外延结构朝向钝化层的表面欧姆接触，且位于LED外延结构的第二区域，第一电极与衬底之间绝缘；第二电极，第二电极与LED外延结构背离钝化层的表面欧姆接触。也即本专利技术中在垂直结构LED芯片中的衬底和LED外延结构之间插入一层钝化层，且将第一电极与衬底分开设置，从而使得衬底中不再通过电流，仅用于散热，也即将LED芯片的散热路径和电流路径分开为独立的两个路径，以便于衬底对热量进行散发，避免电流路径和散热路径为同一路径，在电流传递过程中产生较多热量，导致芯片热冗累积，从而降低了LED器件的可靠性和寿命。本专利技术还提供一种热电分流垂直结构LED芯片的制作方法，用于形成本专利技术中的LED芯片，从而使得垂直结构LED芯片的热电分离。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为现有技术提供的一种垂直结构LED芯片截面示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种热电分流垂直结构LED芯片截面示意图；图3为图2所示的热电分流垂直结构LED芯片的俯视图；图4为本专利技术实施例提供的另一种热电分流垂直结构LED芯片截面示意图；图5、图6为本专利技术实施例提供的另一种热电分流垂直结构LED芯片的俯视图；图7为本专利技术实施例提供的一种热电分流垂直结构LED芯片制作方法流程图；图8-图16为本专利技术实施例提供的一种热电分流垂直结构LED芯片制作过程图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中垂直结构LED芯片的散热效率较低，造成LED器件的可靠性较低，寿命较短的问题。专利技术人发现，出现上述现象的原因是，现有技术中垂直结构LED芯片的电流从第一电极到第二电极，同时散热主要通过衬底散热，而同时衬底还作为第一电极和N型半导体层之间的欧姆接触介质，从而使得散热路径和电流路径为一个路径。而电流传递过程中，不断产生热量，造成LED芯片内部热冗累积，长时间使用过程中，LED芯片热量无法散发，从而降低了LED芯片的使用寿命和可靠性。基于此，本专利技术提供一种热电分流垂直结构LED芯片，包括：衬底；位于所述衬底上的钝化层；位于所述钝化层上的LED外延结构，其中，所述LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域，所述衬底和所述钝化层在所述LED外延结构所在平面内的投影与所述第一区域重合；第一电极，所述第一电极与所述LED外延结构朝向所述钝化层的表面欧姆接触，且位于所述LED外延结构的第二区域，所述第一电极与所述衬底之间绝缘；第二电极，所述第二电极与所述LED外延结构背离所述钝化层的表面欧姆接触。本专利技术中在垂直结构LED芯片中的衬底和LED外延结构之间插入一层钝化层，且将第一电极与衬底分开设置，从而使得衬底中不再通过电流，仅用于散热，也即将LED芯片的散热路径和电流路径分开为独立的两个路径，以便于衬底对热量进行散发，避免电流路径和散热路径为同一路径，在电流传递过程中产生较多热量，导致芯片热冗累积，从而降低了LED器件的可靠性和寿命。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，都属于本专利技术保护的范围。请参见图2，图2为本专利技术的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的钝化层；位于所述钝化层上的LED外延结构，其中，所述LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域，所述衬底和所述钝化层在所述LED外延结构所在平面内的投影与所述第一区域重合；第一电极，所述第一电极与所述LED外延结构朝向所述钝化层的表面欧姆接触，且位于所述LED外延结构的第二区域，所述第一电极与所述衬底之间绝缘；第二电极，所述第二电极与所述LED外延结构背离所述钝化层的表面欧姆接触。

【技术特征摘要】
1.一种热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的钝化层；位于所述钝化层上的LED外延结构，其中，所述LED外延结构在其所在平面内包括第一区域和第二区域，所述衬底和所述钝化层在所述LED外延结构所在平面内的投影与所述第一区域重合；第一电极，所述第一电极与所述LED外延结构朝向所述钝化层的表面欧姆接触，且位于所述LED外延结构的第二区域，所述第一电极与所述衬底之间绝缘；第二电极，所述第二电极与所述LED外延结构背离所述钝化层的表面欧姆接触。2.根据权利要求1所述的热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，所述衬底位于所述LED外延结构的中心区域，所述第一电极围绕所述衬底。3.根据权利要求1所述的热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，所述衬底位于所述LED外延结构的中心区域，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极分别位于所述衬底的相对两侧，且所述第一子电极和所述第二子电极电性连接。4.根据权利要求1所述的热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，所述衬底和所述第一电极并排设置在所述LED外延结构上。5.根据权利要求1-4任意一项所述的热电分流垂直结构LED芯片，其特征在于，所述衬底的面积大于所述第一电极的面积。6.根据权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾钊，赵炆兼，马祥柱，张国庆，陈凯轩，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32