LED发光芯片制造技术

本发明专利技术公开了一LED发光芯片，其包括依次层叠的一衬底、一N型半导体层、一有源区、一P型半导体层、一透明导电层、一绝缘层以及一N型电极和一P型电极，其中所述N型电极的至少一列N型电极连接针在穿过所述绝缘层的N型连接针通道后被电连接于所述N型半导体层，所述P型电极的至少一列P型电极连接针在穿过所述绝缘层的所述P型连接针通道后被电连接于所述透明导电层，在一列所述N型电极连接针中，至少一个所述N型电极连接针与两个相邻所述N型电极连接针的间距不同，在一列所述P型电极连接针中，至少一个所述P型电极连接针与两个相邻所述P型电极连接针的间距不同，通过这样的方式，所述LED发光芯片的电流能够被均匀地分布。

【技术实现步骤摘要】
LED发光芯片
本专利技术涉及一半导体芯片，特别涉及一LED发光芯片。
技术介绍
近年来，LED发光芯片，例如氮化镓系LED发光芯片，及其相关技术得到了突飞猛进式的发展，这使得LED发光芯片在众多领域(例如照明、显示等领域)得到了大大规模的应用和普及。根据氮化镓系LED发光芯片在不同电流密度下的发光效率的规律可知，在使用额定电流的条件下，电流密度维持在光效最高点可以实现更好的光功率输出，参考附图1，其中LED发光芯片的光效随着电流密度的变化趋势存在最高点，若能使LED发光芯片的表面的电流密度被维持在合理水平，则LED发光芯片的光效能够达到最大值。常规正装LED发光芯片有两种结构，业内常用芯片在被制造的过程中的光刻步骤数目对其进行命名，即，三道结构和五道结构，其中三道结构的LED发光芯片的制造工序为Mesa、ITO、PV&Pad，五道结构的LED发光芯片的制造工序为Mesa、CB、ITO、Pad、PV，其中五道结构的LED发光芯片的制造工序可以简化为四道工序，包括Mesa、CB、ITO、PV&Pad。从工艺流程上来看，五道结构的LED发光芯片比三道结构的LED发光芯片多了CB工序，其中在五道结构的LED发光芯片结构中，CB作为P电极的电流阻挡层，其目的是为了防止LED发光芯片的自P电极注入的电流集中在P电极的正下方而造成电流拥挤的效应，因此，相对于三道结构的LED发光芯片来说，五道结构的LED发光芯片常被应用于大功率芯片、照明用芯片等。从五道结构的LED发光芯片的PN二极管正负极电阻组成来看，自P电极注入的电流依次流经金属电极扩展层、透明导电层和P型氮化镓层后进入有源区，自N电极注入的电子依次流经金属电极扩展层和N型氮化镓层后进入有源区，并且自P电极注入的空穴和自N电极注入的电子在有源区复合而发光。众所周知的是，相对于半导体的电导率，金属电极的电导率更高，因此，自P电极注入的电流具有聚集在P叉指电极末端的趋势，而从附图1示出的LED发光芯片的发光特性的曲线来看，随着电流密度的上升，LED发光芯片存在亮度上升后下降的趋势，即，LED发光芯片存在饱和电流密度。理想的高亮度发光芯片的结构能够使得LED发光芯片的各个区域的电流密度均维持在使LED发光芯片达到最佳发光效率的范围，但是目前的五道结构的LED发光芯片无法实现。图2示出了目前的五道结构的LED发光芯片的制造过程和具体结构，其中所述LED发光芯片包括一外延单元10P、一电流阻挡层20P、一透明导电层30P、一N型电极40P、一P型电极50P以及一钝化保护层60P，所述电流阻挡层20P层叠于所述外延单元10P，所述透明导电层30P层叠于所述外延单元10P和所述电流阻挡层20P，所述N型电极40P被电连接于所述外延单元10P的N型半导体层，所述P型电极50P被电连接于所述外延单元10P的P型半导体层和所述透明导电层30P，并且所述P型电极50P对应于所述电流阻挡层20P，所述钝化保护层60P层叠于所述透明导电层30P和层叠于所述N型电极40P和所述P型电极50P的一部分。当电流自所述N型电极40P和所述P型电极50P被注入所述LED发光芯片时，自所述N型电极40P注入的电流能够经所述外延单元10P的N型半导体层进入有源区，自所述P型电极50P注入的电流能够在被所述透明导电层30P扩散后和被所述电流阻挡层20P阻挡后自所述外延单元10P的P型半导体层进入有源区，从而自N型半导体层进入有源区的电流和自P型半导体层进入有源区的电流复合而产生光线。附图3示出了目前的所述LED发光芯片的电流分布，可见，附图2示出的目前的所述LED发光芯片的电流分布并不均匀，所述LED发光芯片的不同区域的电流密度并不相同或者不一致，这导致目前的所述LED发光芯片无法通过控制电流密度来达到最佳发光效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述LED发光芯片的电流密度能够被维持在合理范围，以提高所述LED发光芯片的发光效率。本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述LED发光芯片的电流能够被均匀地分布，以使所述LED发光芯片的不同区域的电流密度保持一致，通过这样的方式，所述LED发光芯片的发光效率能够通过控制电流密度的方式被提高。本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述LED发光芯片的N型电极的相邻N型电极连接针之间的间距和P型电极的相邻P型电极连接针之间的间距根据电流分布的情况被调整，从而使得所述LED发光芯片的不同区域的电流密度保持一致。本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述LED发光芯片的所述N型电极的相邻所述N型电极连接针之间的间距和所述P型电极的相邻所述P型电极连接针之间的间距被采用渐变式的方式设置，通过这样的方式，有利于使被注入所述LED发光芯片的电流被均匀地分布，从而使所述LED发光芯片的不同区域的电流密度保持一致。本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述N型电极的相邻两个所述N型电极连接针之间的间距自所述N型电极的N型电极焊盘向所述LED发光芯片的第一端部方向依次递减，所述P型电极的相邻两个所述P型电极连接针之间的间距自所述P型电极的P型电极焊盘向所述LED发光芯片的第二端部方向先递减后递增，通过这样的方式，有利于使被注入所述LED发光芯片的电流被均匀地分布，从而使所述LED发光芯片的不同区域的电流密度保持一致。本专利技术的一个目的在于提供一LED发光芯片，其中所述LED发光芯片提供一外延单元、一透明导电层以及一绝缘层，其中所述透明导电层层叠于所述外延单元，所述绝缘层层叠于所述透明导电层，所述N型电极和所述P型电极分别层叠于所述绝缘层，通过这样的方式，所述绝缘层能够同时提供绝缘和阻挡电流的作用，从而所述LED发光芯片的制程被减少，有利于提高所述LED发光芯片的生产效率和降低所述LED发光芯片的制造成本。依本专利技术的一个方面，本专利技术提供一LED发光芯片，其包括：一外延单元，其包括依次层叠的一衬底、一N型半导体层、一有源区以及一P型半导体层；一透明导电层，其层叠于所述P型半导体层，其中所述透明导电层具有延伸至所述N型半导体层的一第一通道和延伸至所述P型半导体层的一第二通道；一绝缘层，其层叠于所述透明导电层和经所述透明导电层的所述第一通道延伸至所述N型半导体层以及经所述透明导电层的所述第二通道延伸至所述P型半导体层，其中所述绝缘层具有一N型焊盘通道、至少一列所述N型连接针通道、一P型焊盘通道以及至少一列P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别延伸至所述N型半导体层，所述P型焊盘通道延伸至所述P型半导体层，每个所述P型连接针通道分别延伸至所述透明导电层，其中一列所述N型连接针通道中的至少一个所述N型连接针通道与两个相邻所述N型连接针通道之间的间距不同，一列所述P型连接针通道中的至少一个所述P型连接针通道与两个相邻所述P型连接针通道之间的间距不同；以及一电极组，其包括分别层叠于所述绝缘层的一N型电极和一P型电极，其中所述N型电极经所述绝缘层的所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别被电连接于所述N型半导体层，其中所述P型电极经所述绝缘层的所述P型焊盘通道被电连接于所述P型半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一LED发光芯片，其特征在于，包括：一外延单元，其包括依次层叠的一衬底、一N型半导体层、一有源区以及一P型半导体层；一透明导电层，其层叠于所述P型半导体层，其中所述透明导电层具有延伸至所述N型半导体层的一第一通道和延伸至所述P型半导体层的一第二通道；一绝缘层，其层叠于所述透明导电层和经所述透明导电层的所述第一通道延伸至所述N型半导体层以及经所述透明导电层的所述第二通道延伸至所述P型半导体层，其中所述绝缘层具有一N型焊盘通道、至少一列所述N型连接针通道、一P型焊盘通道以及至少一列P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别延伸至所述N型半导体层，所述P型焊盘通道延伸至所述P型半导体层，每个所述P型连接针通道分别延伸至所述透明导电层，其中一列所述N型连接针通道中的至少一个所述N型连接针通道与两个相邻所述N型连接针通道之间的间距不同，一列所述P型连接针通道中的至少一个所述P型连接针通道与两个相邻所述P型连接针通道之间的间距不同；以及一电极组，其包括分别层叠于所述绝缘层的一N型电极和一P型电极，其中所述N型电极经所述绝缘层的所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别被电连接于所述N型半导体层，其中所述P型电极经所述绝缘层的所述P型焊盘通道被电连接于所述P型半导体层和经所述绝缘层的每个所述P型连接针通道被电连接于所述透明导电层。...

【技术特征摘要】
1.一LED发光芯片，其特征在于，包括：一外延单元，其包括依次层叠的一衬底、一N型半导体层、一有源区以及一P型半导体层；一透明导电层，其层叠于所述P型半导体层，其中所述透明导电层具有延伸至所述N型半导体层的一第一通道和延伸至所述P型半导体层的一第二通道；一绝缘层，其层叠于所述透明导电层和经所述透明导电层的所述第一通道延伸至所述N型半导体层以及经所述透明导电层的所述第二通道延伸至所述P型半导体层，其中所述绝缘层具有一N型焊盘通道、至少一列所述N型连接针通道、一P型焊盘通道以及至少一列P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别延伸至所述N型半导体层，所述P型焊盘通道延伸至所述P型半导体层，每个所述P型连接针通道分别延伸至所述透明导电层，其中一列所述N型连接针通道中的至少一个所述N型连接针通道与两个相邻所述N型连接针通道之间的间距不同，一列所述P型连接针通道中的至少一个所述P型连接针通道与两个相邻所述P型连接针通道之间的间距不同；以及一电极组，其包括分别层叠于所述绝缘层的一N型电极和一P型电极，其中所述N型电极经所述绝缘层的所述N型焊盘通道和每个所述N型连接针通道分别被电连接于所述N型半导体层，其中所述P型电极经所述绝缘层的所述P型焊盘通道被电连接于所述P型半导体层和经所述绝缘层的每个所述P型连接针通道被电连接于所述透明导电层。2.根据权利要求1所述的LED发光芯片，其中一列所述N型连接针通道中的相邻所述N型连接针通道之间的间距渐变变化。3.根据权利要求1所述的LED发光芯片，其中一列所述P型连接针通道中的相邻所述P型连接针通道之间的间距渐变变化。4.根据权利要求2所述的LED发光芯片，其中一列所述P型连接针通道中的相邻所述P型连接针通道之间的间距渐变变化。5.根据权利要求4所述的LED发光芯片，其中一列所述N型连接针通道中的相邻所述N型连接针通道之间的间距自所述LED发光芯片的第二端部向第一端部方向递减，其中一列所述P型连接针通道中的相邻所述P型连接针通道之间的间距自所述LED发光芯片的第一端部向第二端部方向先递减后递增。6.根据权利要求1至5中任一所述的LED发光芯片，其中所述外延单元具有一半导体裸露部，所述半导体裸露部自所述P型半导体层经所述有源区延伸至所述N型半导体层，其中所述外延单元的所述半导体裸露部对应于和连通于所述透明导电层的所述第一通道，其中所述绝缘层进一步经所述外延单元的所述半导体裸露部延伸至所述N型半导体层。7.根据权利要求1至6中任一所述的LED发光芯片，其中所述绝缘层具有一个所述N型焊盘通道、一列所述N型连接针通道、一个所述P型焊盘通道以及两列所述P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第二端部，一列所述N型连接针通道在所述绝缘层的中部自所述LED发光芯片的第二端部向所述第一端部方向延伸，所述P型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第一端部，两列所述P型连接针通道以相互对称的方式分别在所述绝缘层的边缘自所述LED发光芯片的第一端部向第二端部方向延伸。8.根据权利要求1至6中任一所述的LED发光芯片，其中所述绝缘层具有一个所述N型焊盘通道、两列所述N型连接针通道、一个所述P型焊盘通道以及一列所述P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第二端部，两列所述N型连接针通道以相互对称的方式分别在所述绝缘层的边缘自所述LED发光芯片的第二端部向第一端部方向延伸，所述P型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第一端部，一列所述P型连接针通道在所述绝缘层的中部自所述LED发光芯片的第一端部向第二端部方向延伸。9.根据权利要求1至6中任一所述的LED发光芯片，其中所述绝缘层具有一个所述N型焊盘通道、两列所述N型连接针通道、一个所述P型焊盘通道以及三列所述P型连接针通道，其中所述N型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第二端部，两列所述N型焊盘通道以相互对称的方式分别在所述绝缘层的中部自所述LED发光芯片的第二端部向第一端部方向延伸，所述P型焊盘通道位于所述LED发光芯片的第一端部，三列所述P型连接针通道中的一列所述P型连接针通道在所述绝缘层的中部自所述LED发光芯片的第一端部向第二端部方向延伸，另外两列所述P型连接针通道以相互对称的方式分别在所述绝缘层的边缘自所述LED发光芯片的第一端部向第二端部方向延伸，其中任意两列所述P型连接针通道之间具有一列所述N型连接针通道。10.根据权利要求1至6中任一所述的LED发光芯片，其中所述绝缘层具有一个所述N型焊盘通道、三列所述N型连接针通道、一个所述P型焊盘通道以及两列所述P型连接针通道，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬新根，吕奇孟，李俊贤，刘英策，魏振东，
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