一种LED芯片及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片及制作方法，该LED芯片通过不同的结构设计使LED芯片结构的中间区域为低反射区域，而周边区域为高反射区域，进而使微LED芯片发出的光更多的被集中于芯片周边区域，进而明显增大了微LED芯片的发光角，以此改善由单个微LED芯片拼接带来的拼接区域亮度偏低的问题。

A LED chip and its making method

The invention discloses an LED chip and a fabrication method. The LED chip makes the middle area of the LED chip structure low reflection area and the surrounding area high reflection area through different structural designs, thereby making the light emitted by the micro-LED chip more concentrated in the peripheral area of the chip, thereby significantly increasing the luminescence of the micro-LED chip. Angle to improve the brightness of the spliced region caused by the splicing of a single micro LED chip.

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及制作方法
本专利技术涉及光电子
，更具体地说，尤其涉及一种LED芯片及制作方法。
技术介绍
液晶显示面板(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)具有重量轻、厚度薄、易于驱动和不含有害射线等优点，广泛应用于电视、笔记本电脑、移动电话等现代信息设备上。但是，由于LCD显示面板自身不发光，因此，需要通过耦合外部光源实现显示，导致LCD显示装置较厚。为了适应显示面板轻薄化的发展趋势，在LCD之后出现了有机电致发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，简称OLED)显示面板，其具备自发光、不需要背光源、对比度高、厚度薄、响应速度快和可用于挠曲性面板等特性。随着显示面板技术的不断发展，现有市场上出现了一种新型的显示面板-微发光二极管(MiniLED)显示面板，其也属于主动发光器件，且相较于OLED显示面板，其响应速度更快、使用温度范围更宽、光源利用率更高、寿命更长且成本更低，这些优势使得微LED显示面板成为未来显示面板的主流。但是，由于微LED显示面板的技术尚不成熟，目前市场尚未出现可以实现三维显示的微LED显示面板，且由于微LED显示面板表面是有多颗微LED芯片拼接而成的，由于LED芯片为光轴向指向型，光轴方向的光强度明显高于水平方向的光强度，即芯片中间区域亮度明显高于芯片边缘区域，那么当多颗微LED芯片拼接成显示面板时，多颗芯片拼接区域亮度会偏暗，最终影响整块显示面板的显示饱和度和逼真度。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种LED芯片及制作方法，该制作方法增大了单个微LED芯片的发光角，即尽量降低单个微LED芯片中间区域的光萃取量，增加单个微LED芯片周边区域的光萃取量，使微LED芯片发出的光更多的被集中于芯片的周边区域，进而改善了多个微LED芯片拼接后带来的拼接区域亮度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触金属吸收层；在部分所述第二型半导体层上和所述欧姆接触金属吸收层上形成反射层和在所述反射层上形成阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；或在部分所述第二型半导体层上形成所述反射层和在所述反射层上形成所述阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述欧姆接触金属吸收层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；在所述电极凹槽对应的上方刻蚀所述绝缘隔离层形成第一电极接触孔，刻蚀部分所述绝缘隔离层直至暴露出所述阻挡层形成第二电极接触孔；通过所述第一电极接触孔制作第一金属电极，通过所述第二电极接触孔制作第二金属电极。优选的，在上述制作方法中，所述在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触金属吸收层包括：在整个所述LED芯片的中间区域的所述第二型半导体层上形成所述欧姆接触金属吸收层，其中，所述中间区域的面积占整个所述LED芯片面积的10％-70％，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述反射层包括：在所述第一方向上依次设置的欧姆接触反射层、阻挡层和应力调节层；其中，所述欧姆接触反射层的材料为Ag或Al金属材料，厚度范围为500埃-2000埃，包括端点值；所述阻挡层和所述应力调节层的整体厚度范围为500埃-5000埃，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。本专利技术还提供了一种LED芯片，采用上述任一项所述的制作方法形成，所述LED芯片包括：衬底；设置在所述衬底上的外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；贯穿部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层的电极凹槽；设置在部分所述第二型半导体层上的欧姆接触金属吸收层；设置在部分所述第二型半导体层上和所述欧姆接触金属吸收层上的反射层和设置在所述反射层上的阻挡层，设置在所述电极凹槽内的电极扩展材料，设置在所述阻挡层和所述电极扩展材料上的具有反射特性的绝缘隔离层；或设置在部分所述第二型半导体层上的所述反射层和设置在所述反射层上的所述阻挡层，设置在所述电极凹槽内的电极扩展材料，设置在所述阻挡层和所述欧姆接触金属吸收层和所述电极扩展材料上的具有反射特性的绝缘隔离层；在所述电极凹槽对应的上方贯穿所述绝缘隔离层的第一电极接触孔，贯穿部分所述绝缘隔离层直至暴露出所述阻挡层的第二电极接触孔；通过所述第一电极接触孔制作的第一金属电极，通过所述第二电极接触孔制作的第二金属电极。本专利技术还提供了一种LED芯片的制作方法，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触透明导电层；在部分所述第二型半导体层上形成反射层和在所述反射层上形成阻挡层；在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层、所述欧姆接触透明导电层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；在所述电极凹槽对应的上方刻蚀所述绝缘隔离层形成第一电极接触孔，刻蚀部分所述绝缘隔离层直至暴露出所述阻挡层形成第二电极接触孔；通过所述第一电极接触孔制作第一金属电极，通过所述第二电极接触孔制作第二金属电极。优选的，在上述制作方法中，所述在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触透明导电层包括：在整个所述LED芯片的中间区域的所述第二型半导体层上形成所述欧姆接触透明导电层，其中，所述中间区域的面积占整个所述LED芯片面积的10％-70％，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述反射层包括：在所述第一方向上依次设置的欧姆接触反射层、阻挡层和应力调节层；其中，所述欧姆接触反射层的材料为Ag或Al金属材料，厚度范围为500埃-2000埃，包括端点值；所述阻挡层和所述应力调节层的整体厚度范围为500埃-5000埃，包括端点值。优选的，在上述制作方法中，所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。本专利技术还提供了一种LED芯片，采用上述任一项所述的制作方法形成，所述LED芯片包括：衬底；设置在所述衬底上的外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；贯穿部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层的电极凹槽；设置在部分所述第二型半导体层上的欧姆接触透明导电层；设置在部分所述第二型半导体层上的反射层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触金属吸收层；在部分所述第二型半导体层上和所述欧姆接触金属吸收层上形成反射层和在所述反射层上形成阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；或在部分所述第二型半导体层上形成所述反射层和在所述反射层上形成所述阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述欧姆接触金属吸收层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；在所述电极凹槽对应的上方刻蚀所述绝缘隔离层形成第一电极接触孔，刻蚀部分所述绝缘隔离层直至暴露出所述阻挡层形成第二电极接触孔；通过所述第一电极接触孔制作第一金属电极，通过所述第二电极接触孔制作第二金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生长外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；刻蚀部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层，形成电极凹槽；在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触金属吸收层；在部分所述第二型半导体层上和所述欧姆接触金属吸收层上形成反射层和在所述反射层上形成阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；或在部分所述第二型半导体层上形成所述反射层和在所述反射层上形成所述阻挡层，在所述电极凹槽内形成电极扩展材料，在所述阻挡层和所述欧姆接触金属吸收层和所述电极扩展材料上形成具有反射特性的绝缘隔离层；在所述电极凹槽对应的上方刻蚀所述绝缘隔离层形成第一电极接触孔，刻蚀部分所述绝缘隔离层直至暴露出所述阻挡层形成第二电极接触孔；通过所述第一电极接触孔制作第一金属电极，通过所述第二电极接触孔制作第二金属电极。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在部分所述第二型半导体层上形成欧姆接触金属吸收层包括：在整个所述LED芯片的中间区域的所述第二型半导体层上形成所述欧姆接触金属吸收层，其中，所述中间区域的面积占整个所述LED芯片面积的10％-70％，包括端点值。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述反射层包括：在所述第一方向上依次设置的欧姆接触反射层、阻挡层和应力调节层；其中，所述欧姆接触反射层的材料为Ag或Al金属材料，厚度范围为500埃-2000埃，包括端点值；所述阻挡层和所述应力调节层的整体厚度范围为500埃-5000埃，包括端点值。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一金属电极的材料与所述第二金属电极的材料相同。5.一种LED芯片，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的制作方法形成，所述LED芯片包括：衬底；设置在所述衬底上的外延层结构；所述外延层结构包括：在第一方向上依次设置的第一型半导体层、量子阱发光层和第二型半导体层；其中，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述外延层结构；贯穿部分所述第二型半导体层和所述量子阱发光层，直至暴露出所述第一型半导体层的电极凹槽；设置在部分所述第二型半导体层上的欧姆接触金属吸收层；设置在部分所述第二型半导体层上和所述欧姆接触金属吸收层上的反射层和设置在所述反射层上的阻挡层，设置在所述电极凹槽内的电极扩展材料，设置在所述阻挡层和所述电极扩展材料上的具有反射特性的绝缘隔离层；或设置在部分所述第二型半导体层上的所述反射层和设置在所述反射层上的所述阻挡层，设置在所述电极凹槽内的电极扩展材料，设置在所述阻挡层和所述欧姆接触金属吸收层和所述电极扩展材料上的具有反射特性的绝缘隔离层；在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英策，宋彬，吴奇隆，李俊贤，魏振东，邬新根，
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