LED芯片及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片及其制造方法，包括：依次层叠的衬底、第一导电型半导体层、发光层、第二导电型半导体层和反射层；至少一个第一电极孔，各自延伸穿过所述反射层、所述第二导电型半导体层和所述发光层；多个第二电极孔，各自延伸穿过所述反射层；第一电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第一电极孔与所述第一导电型半导体层电性接触；第二电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第二电极孔与所述第二导电型半导体层电性接触；以及隔离层，位于所述反射层的正面，用以将所述第一电极与所述第二电极绝缘隔离。其中，在所述反射层的正面上，至少围绕一个所述第一电极孔的所述第二电极孔呈对称图形分布，提高了发光均匀性。

【技术实现步骤摘要】
LED芯片及其制造方法
本专利技术涉及发光元件
，具体涉及一种LED芯片及其制造方法。
技术介绍
随着LED (Light Emitting Diode,发光二极管)照明技术的日益发展，LED在人们日常生活中的应用也越来越广泛。LED的发光是利用正极的电流到达负极所完成，电流会以最小的电阻路线由正极到达负极，一般电阻值决定于电流路线的远近，正极到负极越近则电阻值越小、正极到负极越远则电阻就越大。然而，现有LED中的电极通常为金属线状，这使得单点的一个电流从正极进入负极，并以正极到负极给电流最近的距离最亮，其它位置将由于距离金属线较远而电阻较大、相对较暗，从而存在电流密度不均匀、导致发光不均匀的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是，如何使得LED的发光尽量均匀。为了解决上述问题，根据本专利技术一实施例，提供了一种LED芯片，其包括:衬底；第一导电型半导体层，位于所述衬底的正面；发光层，位于所述第一导电型半导体层的正面；第二导电型半导体层，位于所述发光层的正面；反射层，位于所述第二导电型半导体层的正面；至少一个第一电极孔，各自延伸穿过所述反射层、所述第二导电型半导体层和所述发光层；多个第二电极孔，各自延伸穿过所述反射层；第一电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第一电极孔与所述第一导电型半导体层电性接触；第二电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第二电极孔与所述第二导电型半导体层电性接触；以及隔离层，位于所述反射层的正面，用以将所述第一电极与所述第二电极绝缘隔离。其中，至少围绕一个所述第一电极孔的所述第二电极孔呈对称图形分布。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，所述第一电极孔在所述第一导电型半导体层的正面上均匀分布。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，所述对称图形为对称多边形、弧形或者圆形。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，还包括导电层，所述导电层由高透射率的导电材料形成，所述导电层位于所述第二导电型半导体层和所述反射层之间，并且所述第一电极孔延伸穿过所述导电层。其中，所述高透射率的导电材料可为例如ΙΤ0、Ζη0、导电性高分子材料、PEDOT或纳米碳材的导电玻璃。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，在所述导电层、所述第一电极和所述第二电极至少之一上形成有保护层，所述保护层可由钛、镍、铬和金中的一种或几种制成。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，所述第一电极包括:填充各所述第一电极孔的电极材料，以及将填充位于第二电极区内的第一电极孔中的电极材料连接至位于第一电极区内的第一电极孔中的电极材料的引线，其中，所述第一电极区是指所述第一电极在所述反射层的正面的存在区域，所述第二电极区是指所述第二电极在所述反射层的正面的存在区域。另一方面，所述第二电极包括:填充各所述第二电极孔的电极材料，以及使填充各所述第二电极孔的电极材料避开各所述第一电极孔和所述引线而相互连接的部分。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，所述反射层由单层或者多层高反射率的绝缘材料制成，所述高反射率的绝缘材料可为Si02、DBR或光子晶体结构，所述DBR可由 Si02、Ti02、SiNx、Ta205、MgF2、ZnS 中的一种或几种制成。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，所述隔离层由绝缘材料制成，所述绝缘材料可为Si02、DBR或光子晶体结构，所述DBR可由Si02、Ti02、SiNx、Ta205、MgF2、ZnS中的一种或几种制成。对于上述LED芯片，在一种可能的实现方式中，还包括绝缘保护膜，所述绝缘保护膜优选由例如二氧化硅的高硬度绝缘材料制成，覆盖该LED芯片的所有侧面、而仅暴露所述第一电极和所述第二电极。为了解决上述问题，根据本专利技术的另一实施例，提供了一种LED芯片的制造方法，其包括:对于在衬底上依次层叠有第一导电型半导体层、发光层及第二导电型半导体层的LED外延片，利用第一掩模刻蚀所述第二导电型半导体层及所述发光层，以形成暴露所述第一导电型半导体层的至少一个第一电极孔；在所述第二导电型半导体层的正面覆盖高反射率的绝缘材料，以形成被所述第一电极孔延伸穿过的反射层；利用第二掩模刻蚀所述反射层，以形成暴露所述第二导电型半导体层的多个第二电极孔，其中至少围绕一个所述第一电极孔的所述第二电极孔呈对称图形分布；形成经由所述第一电极孔连接至所述第一导电型半导体层的第一电极以及经由所述第二电极孔连接至所述第二导电型半导体层的第二电极。对于上述LED芯片的制造方法，在一种可能的实现方式中，所述第一电极孔均匀分布在所述第一导电型半导体层的正面上。对于上述LED芯片的制造方法，在一种可能的实现方式中，所述对称图形为对称多边形、弧形或者圆形。对于上述LED芯片的制造方法，在一种可能的实现方式中，还包括:在形成所述反射层之前，在所述第二导电型半导体层的正面覆盖高透射率的导电材料，以形成被所述第一电极孔延伸穿过的导电层；并且，通过在所述导电层的正面覆盖所述高反射率的绝缘材料，以形成被所述第一电极孔延伸穿过的所述反射层。对于上述LED芯片的制造方法，在一种可能的实现方式中，在所述导电层、所述第一电极和所述第二电极至少之一上形成有保护层，所述保护层可由钛、镍、铬和金中的一种或几种制成。对于上述LED芯片的制造方法，在一种可能的实现方式中，形成所述第一电极和所述第二电极的步骤包括:利用电极材料填充各所述第一电极孔和各所述第二电极孔；使位于预定的第二电极区内的各第一电极孔中的电极材料经由引线连接至位于预定的第一电极区内的第一电极孔中的电极材料；使填充各所述第二电极孔的电极材料避开各所述第一电极孔以及所述引线相互连接；至少在所述反射层的正面上覆盖绝缘材料，以形成隔离层；利用第三掩模对所述隔离层进行刻蚀，以在所述第一电极区暴露填充各所述第一电极孔的电极材料、并在所述第二电极区至少暴露填充各所述第二电极孔的电极材料及其连接部分；至少在所述第一电极区的正面覆盖电极材料，形成所述第一电极；以及至少在所述第二电极区的正面覆盖电极材料，形成所述第二电极。通过使至少部分第一电极孔被多个第二电极孔呈对称图形状围绕，其中，第一电极孔用以使第一电极与第一导电型半导体层电性连接，第二电极孔用以使第二电极与第二导电型半导体层电性连接，根据本专利技术实施例的LED芯片及其制造方法能够使得LED中至少部分正电极到负电极的距离一致、至少部分正电极到负电极电流的电阻一致，从而与现有技术相比，能够提高电流密度的均匀性、发光的均匀性。【附图说明】包含在说明书中并且构成说明书的一部分的说明书附图与说明书一起示出了本专利技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术实施例的LED芯片制造方法的流程图；图2 (a)-图2 Cd)分别为本专利技术实施例的LED芯片制造方法中所形成结构的剖面图；图3 (a)-图3 Ce)分别为本专利技术实施例的LED芯片制造方法中所形成结构的俯视图；图4 (a)-图4 (C)为本专利技术实施例的LED芯片的剖面图。图5 Ca)-图5 (b)为利用本专利技术实施例的LED芯片形成HV-LED结构的俯视图和剖面图。附图标记说明10:衬底；20:第一导电型半导体层；30:发光层；40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片，其特征在于，包括：衬底；第一导电型半导体层，位于所述衬底的正面；发光层，位于所述第一导电型半导体层的正面；第二导电型半导体层，位于所述发光层的正面；反射层，位于所述第二导电型半导体层的正面；至少一个第一电极孔，各自延伸穿过所述反射层、所述第二导电型半导体层和所述发光层；多个第二电极孔，各自延伸穿过所述反射层；第一电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第一电极孔与所述第一导电型半导体层电性接触；第二电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第二电极孔与所述第二导电型半导体层电性接触；以及隔离层，位于所述反射层的正面，用以将所述第一电极与所述第二电极绝缘隔离，其中，在所述反射层的正面上，至少围绕一个所述第一电极孔的所述第二电极孔呈对称图形分布。

【技术特征摘要】
2013.02.08 CN 201310050696.41.一种LED芯片，其特征在于，包括: 衬底； 第一导电型半导体层，位于所述衬底的正面； 发光层，位于所述第一导电型半导体层的正面； 第二导电型半导体层，位于所述发光层的正面； 反射层，位于所述第二导电型半导体层的正面； 至少一个第一电极孔，各自延伸穿过所述反射层、所述第二导电型半导体层和所述发光层; 多个第二电极孔，各自延伸穿过所述反射层； 第一电极，至少 部分位于所述反射层的正面，经由所述第一电极孔与所述第一导电型半导体层电性接触； 第二电极，至少部分位于所述反射层的正面，经由所述第二电极孔与所述第二导电型半导体层电性接触；以及 隔离层，位于所述反射层的正面，用以将所述第一电极与所述第二电极绝缘隔离， 其中，在所述反射层的正面上，至少围绕一个所述第一电极孔的所述第二电极孔呈对称图形分布。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一电极孔在所述第一导电型半导体层的正面上均匀分布。3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述对称图形为对称多边形、弧形或者圆形。4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于， 所述第一电极包括: 填充各所述第一电极孔的电极材料，以及 将填充位于第二电极区内的第一电极孔中的电极材料连接至位于第一电极区内的第一电极孔中的电极材料的引线，其中，所述第一电极区是指所述第一电极在所述反射层的正面的存在区域，所述第二电极区是指所述第二电极在所述反射层的正面的存在区域；所述第二电极包括: 填充各所述第二电极孔的电极材料，以及 使填充各所述第二电极孔的电极材料避开各所述第一电极孔和所述引线而相互连接的部分。5.根据权利要求1至4中任一项所述的LED芯片，其特征在于，还包括导电层，所述导电层由高透射率的导电材料形成，所述导电层位于所述第二导电型半导体层和所述反射层之间，并且所述第一电极孔延伸穿过所述导电层。6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述高透射率的导电材料为ITO、ZnO、导电性高分子材料、PEDOT或纳米碳材。7.根据权利要求1至4中任一项所述的LED芯片，其特征在于，在所述导电层、所述第一电极和所述第二电极至少之一上形成有保护层，所述保护层由钛、镍、铬和金中的一种或几种制成。8.根据权利要求1至4中任一项所述的LED芯片，其特征在于，所述反射层由单层或者多层高反射率的绝缘材料制成，所述高反射率的绝缘材料为Si02、DBR或光子晶体结构，所述 DBR 由 Si02、Ti02、SiNx、Ta205、MgF2、ZnS 中的一种或几种制成。9.根据权利要求1至4中任一项所述的LED芯片，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞庆，吴裕朝，刘艳，吴冠伟，
申请(专利权)人：东莞市正光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44