一种发光二极管芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管芯片及其制备方法，属于半导体技术领域。所述发光二极管芯片包括衬底、以及依次层叠在衬底上的N型GAN层、发光层、P型GAN层，P型GAN层上开设有延伸到N型GAN层的凹槽，P型GAN层上设有依次层叠的电流阻挡层和透明导电层，透明导电层内设有延伸到P型GAN层的通孔，通孔内设有P型电极，N型GAN层上设有N型电极，透明导电层和N型GaN层上层叠有钝化层，P型电极为圆柱体，P型电极的直径小于通孔的直径。本发明专利技术通过增大P型电极与P型GaN层之间的接触面积，P型电极能良好附着在P型GAN层上，有效避免P型电极脱落，提高LED芯片的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于半导体
所述发光二极管芯片包括衬底、以及依次层叠在衬底上的N型GAN层、发光层、P型GAN层，P型GAN层上开设有延伸到N型GAN层的凹槽，P型GAN层上设有依次层叠的电流阻挡层和透明导电层，透明导电层内设有延伸到P型GAN层的通孔，通孔内设有P型电极，N型GAN层上设有N型电极，透明导电层和N型GaN层上层叠有钝化层，P型电极为圆柱体，P型电极的直径小于通孔的直径。本专利技术通过增大P型电极与P型GaN层之间的接触面积，P型电极能良好附着在P型GAN层上，有效避免P型电极脱落，提高LED芯片的可靠性。【专利说明】_种发光二极管芯片及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting D1de，简称LED)具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一。近年来，LED已在日常生活中得到广泛应用，例如照明、信号显示、背光源、车灯和大屏幕显示等领域，同时这些应用也对LED的亮度、发光效率提出了更高的要求。LED芯片是LED的核心组件，LED芯片一般包括衬底、以及依次层叠在衬底上的N型GAN层、发光层、P型GAN层，P型GAN层上开设有延伸到N型GAN层的凹槽，P型GAN层上依次设有电流阻挡层、氧化铟锡(Indium tin oxide，简称ITO)层、P型电极，N型GAN层上设有N型电极。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:为了提升LED发光效率，LED芯片设计逐步向小电极等方面进行优化，以减少电极吸收的出射光，明显提升LED芯片亮度和发光效率。但是电极尺寸缩小，电极焊线面积也缩小，大大减小了芯片有效可焊线面积，加上P型电极与ITO层之间的粘附性本来就较差，因此会导致P型电极容易脱落，引发LED芯片失效。
技术实现思路
为了解决现有技术电极焊线面积缩小、电极容易脱落、LED芯片失效的问题，本专利技术实施例提供了。所述技术方案如下:—方面，本专利技术实施提供了一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的N型GAN层、发光层、P型GAN层，所述P型GAN层上开设有延伸到所述N型GAN层的凹槽，所述P型GAN层上设有依次层叠的电流阻挡层和透明导电层，所述透明导电层内设有延伸到所述P型GAN层的通孔，所述通孔内设有P型电极，所述N型GAN层上设有N型电极，所述透明导电层和所述N型GaN层上层叠有钝化层，所述P型电极为圆柱体，所述P型电极的直径小于所述通孔的直径。可选地，所述P型电极的直径比所述通孔的直径小4?6μηι。可选地，所述透明导电层上设有P型电极引线，所述P型电极引线包括与所述P型电极连接的P型连接段、以及从所述P型连接段向所述N型电极延伸的P型延伸段，所述P型连接段的宽度大于所述P型延伸段的宽度。优选地，所述P型连接段的宽度比所述P型延伸段的宽度大I?5μπι。优选地，所述P型连接段的长度为所述P型电极引线的长度的1/4?1/6。优选地，所述P型延伸段的末端为圆柱体，所述P型延伸段的末端的直径大于所述P型延伸段的宽度。更优选地，所述P型延伸段的末端的直径为所述P型延伸段的宽度的1.25?2倍。可选地，所述N型GAN层上设有N型电极引线，所述N型电极引线包括与所述N型电极连接的N型连接段、以及从所述N型连接段向所述P型电极延伸的N型延伸段，所述N型连接段的宽度大于所述N型延伸段的宽度。优选地，所述N型延伸段的末端为圆柱体，所述N型延伸段的末端的直径大于所述N型延伸段的宽度。另一方面，本专利技术实施例提供了一种发光二极管芯片的制备方法，所述制备方法包括:在衬底上依次生长N型GAN层、发光层、P型GAN层；在所述P型GAN层上开设延伸到所述N型GAN层的凹槽；在所述P型GAN层上依次形成电流阻挡层和透明导电层，所述透明导电层内设有延伸到所述P型GAN层的通孔；在所述通孔内设置P型电极，在所述N型GAN层上设置N型电极； 在所述透明导电层和所述N型GaN层上形成钝化层；所述P型电极为圆柱体，所述P型电极的直径小于所述通孔的直径。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过将透明导电层上延伸至P型GAN层的通孔设计成比设置在通孔内的P型电极的直径大，在透明导电层和P型电极之间留出空隙，增大P型电极与P型GaN层之间的接触面积，加上P型电极与P型GaN层之间的粘附性较好，P型电极能良好附着在P型GAN层上，可以有效避免P型电极脱洛，提尚LED芯片的可靠性。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种发光二极管芯片的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的发光二极管芯片的立体图；图3是本专利技术实施例一提供的发光二极管芯片的俯视图；图4是本专利技术实施例二提供的一种发光二极管芯片的制备方法的流程图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。 实施例一本专利技术实施例提供了一种发光二极管芯片，参见图1，该发光二极管芯片包括衬底1、以及依次层叠在衬底I上的N型GAN层2、发光层3、P型GAN层4，P型GAN层4上开设有延伸到N型GAN层2的凹槽10，P型GAN层4上设有依次层叠的电流阻挡层5和透明导电层6，透明导电层6内设有延伸到P型GAN层4的通孔20，通孔20内设有P型电极71，N型GAN层2上设有N型电极81，透明导电层6和N型GaN层2上层叠有钝化层9，参见图2和图3，P型电极71为圆柱体，P型电极71的直径小于通孔20的直径。具体地，衬底I可以为蓝宝石衬底，发光层3可以包括交替层叠的InGaN层和GaN层，电流阻挡层5可以为Si02层，透明导电层6可以为氧化铟锡(Indium tin oxide，简称ITO)，P型电极71和N型电极72可以为金属层，钝化层9可以为S12层。可选地，？型电极71的直径可以比通孔20的直径小4?6μπι。例如，P型电极71的直径为45μπι，通孔20的直径为49μπι，Ρ型电极71的直径比通孔20的直径小4μπι。可选地，参见图2和图3，透明导电层6上设有P型电极引线72，Ρ型电极引线72包括与P型电极71连接的P型连接段72a、以及从P型连接段72a向N型电极81延伸的P型延伸段72b，P型连接段72a的宽度可以大于P型延伸段72b的宽度。在实际应用中，P型电极引线位于电流阻挡层的上方。需要说明的是，为了提升LED发光效率，LED芯片设计除了逐步向小电极方面进行优化，还会向细电极引线方面进行优化，在大电流密度下，细电流引线容易导致电流无法有效扩展，集中在电极引线与电极连接的一端，电流扩展不均匀、热量局部集中，导致电极和电极引线的连接处断裂，影响LED芯片的可靠性和抗静电能力。本实施例将P型连接段的宽度设计成大于P型延伸段的宽度，有利于电流从P型电极向外扩展，避免电流扩展不均匀和热量局部集中而导致电极和电极引线的连接处断裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的N型GAN层、发光层、P型GAN层，所述P型GAN层上开设有延伸到所述N型GAN层的凹槽，所述P型GAN层上设有依次层叠的电流阻挡层和透明导电层，所述透明导电层内设有延伸到所述P型GAN层的通孔，所述通孔内设有P型电极，所述N型GAN层上设有N型电极，所述透明导电层和所述N型GaN层上层叠有钝化层，其特征在于，所述P型电极为圆柱体，所述P型电极的直径小于所述通孔的直径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卫婷，闫晓红，叶青贤，齐胜利，沈燕，王江波，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32