LED芯片的制备方法和LED芯片技术

本发明专利技术提供了一种LED芯片的制备方法和LED芯片，能够有效提高芯片发光亮度。方案为：在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层；在芯片发光区内部移除部分P型半导体层和有源层，使得部分N型半导体层裸露形成第一通孔；在P型半导体层上制作透明导电层，并移除透明导电层位于第一通孔内N型半导体层上覆盖的部分，移除部分透明导电层使得部分P型半导体层裸露形成第二通孔；在透明导电层上制作绝缘层，并移除位于第一通孔内N型半导体层上覆盖的部分；在第一通孔上形成第一反射电极，并在第二通孔上形成第二反射电极，第一反射电极与裸露的N型半导体层形成欧姆接触，第二反射电极与裸露的P型半导体层形成欧姆接触。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种LED芯片的制备方法和LED芯片，能够有效提高芯片发光亮度。方案为：在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层；在芯片发光区内部移除部分P型半导体层和有源层，使得部分N型半导体层裸露形成第一通孔；在P型半导体层上制作透明导电层，并移除透明导电层位于第一通孔内N型半导体层上覆盖的部分，移除部分透明导电层使得部分P型半导体层裸露形成第二通孔；在透明导电层上制作绝缘层，并移除位于第一通孔内N型半导体层上覆盖的部分；在第一通孔上形成第一反射电极，并在第二通孔上形成第二反射电极，第一反射电极与裸露的N型半导体层形成欧姆接触，第二反射电极与裸露的P型半导体层形成欧姆接触。【专利说明】LED芯片的制备方法和LED芯片
本专利技术涉及芯片技术，尤其涉及一种LED芯片的制备方法和LED芯片。
技术介绍
基于蓝宝石衬底的正装LED芯片，由于结构简单，可靠性高，工艺成熟稳定，因而 长期被业界普遍采用。正装LED芯片的金属焊线层（金属电极）分别位于P型半导体层和 N型半导体层之上。为满足封装焊线的需要，金属电极往往被设计成特定的形状，以及能够 提供焊线工艺需求的最小尺寸。P型半导体层之上的P型电极会对由有源层发射出来的光 形成遮挡，尺寸过大不利于出光。而N型半导体层之上的N型电极由于需要与N型半导体 层接触，需要移除掉一部分有源层和一部分P型半导体层，这对于芯片亮度来说是一种不 可避免的损失。尤其对于小尺寸LED芯片来说，这部分移除掉的面积往往占芯片面积很大 的比例。 鉴于这种结构上的限制，为了最大幅度的提升芯片的发光亮度，技术人员采用了 很多改进方法，例如采用反射电极，以及增加电流阻挡层。反射电极是对传统金属电极结构 的一种改进形式。一般自下而上由黏附层、金属反射层、过渡层、焊线层叠加构成。其中金 属反射层具有较高的反射率，使得经由有源区发射出来的光在射向P型电极底部时，能有 机会通过金属反射层的反射而被射出。事实证明，反射电极与普通电极相比，能提高3%左 右的芯片亮度。电流阻挡层被设置在P型电极的底部，使得P型电极与P型半导体层相互 隔离无电流通过，这样P型电极底部的有源层由于没有电流的注入而不发光，电流阻挡层 的加入限制了电流扩展的路径，提高了芯片其他区域的电流密度，从而提高了芯片亮度。然 而上述提高亮度的改进都是针对P型电极做出的，对于N型电极来说，现有技术尚没有有效 的方法加以改进，进而提商芯片壳度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供的LED芯片的制备方法和LED芯片，能够有效地提高芯片亮度。 第一方面，本专利技术实施例提供的LED芯片的制备方法，所述方法包括：在衬底上依 次生长缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层； 在芯片发光区内部移除部分所述P型半导体层和所述有源层，使得部分所述N型 半导体层裸露形成第一通孔； 在所述P型半导体层之上制作透明导电层，并移除所述透明导电层位于所述第一 通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分，移除部分所述透明导电层使得部分所述P型半导 体层裸露形成第二通孔； 在所述透明导电层之上制作绝缘层，并移除所述绝缘层位于所述第一通孔内所述 N型半导体层上覆盖的部分； 在所述第一通孔上形成第一反射电极，并在所述第二通孔上形成第二反射电极， 所述第一反射电极与所述裸露的N型半导体层形成欧姆接触，所述第二反射电极与所述裸 露的P型半导体层形成欧姆接触。 如上所述的方法，其中，所述在芯片发光区内部移除部分所述P型半导体层和所 述有源层，使得部分所述N型半导体层裸露形成第一通孔包括： 在所述芯片发光区内部通过光刻和等离子刻蚀的方式移除部分所述P型半导体 层和所述有源层，使得部分所述N型半导体层裸露形成第一通孔，所述第一通孔的尺寸小 于所述第一反射电极的尺寸，所述第一通孔的刻蚀深度为10000-15000A。 如上所述的方法，其中，所述在所述P型半导体层之上制作透明导电层，并移除所 述透明导电层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分，移除部分所述透明导 电层使得部分所述P型半导体层裸露形成第二通孔包括： 通过电子束蒸发、溅镀形成所述透明导电层，再通过光刻、湿法蚀刻的方式移除所 述透明导电层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分以及移除部分所述透 明导电层使得部分所述P型半导体层裸露形成第二通孔；所述透明导电层的材料包括以下 中的至少一种： 11'0、&10、420、？1'0、了〇)，且所述透明导电层的厚度为30-50011111。 如上所述的方法，其中，所述在所述透明导电层之上制作绝缘层，并移除所述绝缘 层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分包括： 通过电子束蒸发、溅射、气相沉积的方式在所述第一反射电极所在区域形成所述 绝缘层，再通过光刻、湿法蚀刻的方式移除所述绝缘层位于所述第一通孔内所述N型半导 体层上覆盖的部分；或者 通过电子束蒸发、溅射、气相沉积的方式在所述芯片的整个表面形成所述绝缘层， 再通过光刻、湿法蚀刻的方式移除所述绝缘层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆 盖的部分以及移除所述绝缘层位于所述第二通孔内所述P型半导体层上覆盖的部分。 如上所述的方法，其中，所述绝缘层完全覆盖所述第一通孔内由所述P型半导体 层、所述有源层、所述N型半导体层形成的侧壁。 如上所述的方法，其中，所述绝缘层至少覆盖所述第一通孔内裸露的N型半导体 层与所述侧壁的交界处，并部分覆盖所述第一通孔内裸露的N型半导体层。 如上所述的方法，其中，所述绝缘层的材料包括以下中的至少一种：Si02、Si 3N4、 αι203。 如上所述的方法，其中，所述在所述第一通孔上形成第一反射电极，并在所述第二 通孔上形成第二反射电极包括： 通过电子束蒸发和剥离的方式在所述第一通孔上形成所述第一反射电极以及在 所述第二通孔上形成所述第二反射电极，所述第一反射电极和所述第二反射电极的材料包 括以下中的至少一种：Ti、Al、Cr、Pt、Au、Ni、Ag,所述第一反射电极和所述第二反射电极厚 度为l _3um。 如上所述的方法，其中，在所述P型半导体层与所述第二反射电极之间设置有电 流阻挡层用于提高发光亮度。 第二方面，本专利技术实施例还提供一种LED芯片，所述LED芯片采用本法实施例提供 的LED芯片的制备方法制得。 本专利技术实施例提供的LED芯片的制备方法和LED芯片，在衬底上依次生长缓冲层、 N型半导体层、有源层、P型半导体层；在芯片发光区内部移除部分所述P型半导体层和所 述有源层，使得部分所述N型半导体层裸露形成第一通孔；在所述P型半导体层之上制作透 明导电层，并移除所述透明导电层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分， 移除部分所述透明导电层使得部分所述P型半导体层裸露形成第二通孔；在所述透明导电 层之上制作绝缘层，并移除所述绝缘层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部 分；在所述第一通孔上形成第一反射电极，并在所述第二通孔上形成第二反射电极，所述第 一反射电极与所述裸露的N型半导体层形成欧姆接触，所述第二反射电极与所述裸露的P 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上依次生长缓冲层、N型半导体层、有源层、P型半导体层；在芯片发光区内部移除部分所述P型半导体层和所述有源层，使得部分所述N型半导体层裸露形成第一通孔；在所述P型半导体层之上制作透明导电层，并移除所述透明导电层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分，移除部分所述透明导电层使得部分所述P型半导体层裸露形成第二通孔；在所述透明导电层之上制作绝缘层，并移除所述绝缘层位于所述第一通孔内所述N型半导体层上覆盖的部分；在所述第一通孔上形成第一反射电极，并在所述第二通孔上形成第二反射电极，所述第一反射电极与所述裸露的N型半导体层形成欧姆接触，所述第二反射电极与所述裸露的P型半导体层形成欧姆接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚禹，郑远志，陈向东，康建，梁旭东，
申请(专利权)人：圆融光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34