一种发光二极管芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种发光二极管芯片，包括：衬底、在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、部分覆盖N型半导体层的发光层和P型半导体层，在所述N型半导体层上形成N电极区；超晶格反射层，包括形成在P型半导体层上的P电极超晶格反射层和形成在N电极区内、N型半导体层上的N电极超晶格反射层，所述超晶格反射层与相应的电极形状相适应；导电层，所述导电层覆盖在P型半导体层和P电极超晶格反射层上；P电极和N电极，所述P电极形成在导电层上，并且位于P电极超晶格反射层上方，所述N电极形成在N电极超晶格反射层上。该发光二极管芯片可减少金属电极对LED芯片发出的光的吸收，提高发光强度，改善LED芯片的发光性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种发光二极管芯片及制作方法。
技术介绍
发光二极管(LED)是一种能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件，氮化镓基发光二极管作为固态光源一经出现便以其高效率、长寿命、节能环保、体积小等优点成为国际半导体和照明领域研发与产业关注的焦点，并且以氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)和氮化铟铝镓(AlGaInN)为主的II1- V族氮化物材料具有连续可调的直接带宽为0.7?6.2eV，覆盖了从紫外光到红外光的光谱范围，是制造蓝光、绿光和白光发光器件的理想材料。通常，氮化镓基发光二极管结构采用蓝宝石衬底，但由于蓝宝石衬底导电性能比较差，所以氮化镓基LED芯片制作过程中常采用同侧电极的结构，在P型层的一部分区域沉积P电极，将P型层的另一区域蚀刻到η型层，沉积η电极。为使LED芯片与外界具有良好的电极接触，氮化镓基发光二极管芯片常采用金属合金作为P电极和η电极，并且直接沉积在芯片表面，由于LED芯片电流分布不均匀，离电极越近，发光强度越大，而金属合金作为一种吸光材料，对发出的蓝光有一定的吸收作用，不利于光的出射，减少了发光强度，影响了发光二极管的性能，这种影响在小功率LED芯片中尤其严重。为解决以上问题，常采用的办法是尽可能地减少电极的面积，但电极面积的减小会影响到电流分布的均匀性，不利于提高发光强度，并且金属电极的面积也不可能无限制减小；另一种方法则是在金属电极的下侧插入一绝缘层，使金属电极下侧没有电流流过，避免发光层中与金属电极相对应的区域发光，但这减少了发光面积，并且也不能确保其他区域发出的光通过折射后不被金属电极吸收。如何减少金属电极对LED芯片发出的光的吸收，是提高LED芯片发光性能的因素之一。
技术实现思路
本专利技术为改善金属电极对LED芯片出光的影响，提供，可减少金属电极对LED芯片发出的光的吸收，提高发光强度，改善LED芯片的发光性能。本专利技术提供一种发光二极管芯片，包括: 衬底、在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、部分覆盖N型半导体层的发光层和P型半导体层，在所述N型半导体层上形成N电极区； 超晶格反射层，包括形成在P型半导体层上的P电极超晶格反射层和形成在N电极区内、N型半导体层上的N电极超晶格反射层，所述超晶格反射层与相应的电极形状相适应；导电层，所述导电层覆盖在P型半导体层和P电极超晶格反射层上；P电极和N电极，所述P电极形成在导电层上，并且位于P电极超晶格反射层上方，所述N电极形成在N电极超晶格反射层上。进一步，所述P电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构，所述N电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构。进一步，所述AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构为30?50个周期。本专利技术的另一实施例中，提供一种发光二极管芯片，包括: 衬底、在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、部分覆盖N型半导体层的发光层和P型半导体层，在所述N型半导体层上形成N电极区； 超晶格反射层，包括形成在P型半导体层上的P电极超晶格反射层和形成在N电极区内、N型半导体层上的N电极超晶格反射层，所述超晶格反射层与相应的电极形状相适应；导电层，所述导电层覆盖在P型半导体层上； P电极和N电极，所述P电极形成在P电极超晶格反射层上，所述N电极形成在N电极超晶格反射层上。进一步，所述P电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构，所述N电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构。进一步，所述AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构为30?50个周期。本专利技术还提供一种发光二极管芯片的制作方法，包括以下步骤: 51、提供衬底，在衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层； 52、在P型半导体层的部分区域进行刻蚀形成裸露出N型半导体层的N电极区； 53、在P型半导体层形成与P电极形状相适应的P电极超晶格反射层，在N电极区内、N型半导体层上形成与N电极形状相适应的N电极超晶格反射层； 54、形成覆盖P型半导体层和P电极超晶格反射层的导电层； 55、在导电层上形成P电极，并且P电极位于P电极超晶格反射层上方，在N电极超晶格反射层上形成N电极。进一步，所述P电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构，所述N电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构。本专利技术的另一实施例中，还提供一种发光二极管芯片的制作方法，包括以下步骤: 51、提供衬底，在衬底上依次形成缓冲层、N型半导体层、发光层、P型半导体层； 52、在P型半导体层的部分区域进行刻蚀形成裸露出N型半导体层的N电极区； 53、在P型半导体层形成与P电极形状相适应的P电极超晶格反射层，在N电极区内、N型半导体层上形成与N电极形状相适应的N电极超晶格反射层； 54、形成覆盖P型半导体层的导电层； 55、在P电极超晶格反射层上形成P电极,在N电极超晶格反射层上形成N电极。进一步，所述P电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构，所述N电极超晶格反射层为AlGaN/GaN超晶格结构或InGaN/GaN超晶格结构。本专利技术通过在P电极和N电极的下方设置超晶格反射层，可有效对入射到电极的光进行反射，使该部分光线从LED芯片的其他区域射出，从而减少电极对LED芯片发出的光的吸收，提高了发光强度，改善LED芯片的发光性能。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】图1是本专利技术一个实施例的发光二极管芯片的结构示意图； 图2是本专利技术实施例中发光二极管芯片的超晶格反射层的结构示意图； 图3是本专利技术另一个实施例的发光二极管芯片的结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。如图1所示，本专利技术提供一种发光二极管芯片，包括: 衬底1、在衬底上依次形成的缓冲层2、N型半导体层3、部分覆盖N型半导体层的发光层4和P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：衬底、在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、部分覆盖N型半导体层的发光层和P型半导体层，在所述N型半导体层上形成N电极区；超晶格反射层，包括形成在P型半导体层上的P电极超晶格反射层和形成在N电极区内、N型半导体层上的N电极超晶格反射层，所述超晶格反射层与相应的电极形状相适应；导电层，所述导电层覆盖在P型半导体层和P电极超晶格反射层上；P电极和N电极，所述P电极形成在导电层上，并且位于P电极超晶格反射层上方，所述N电极形成在N电极超晶格反射层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢春林，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44