发光二极管芯片制造技术

本发明专利技术提供一种发光二极管芯片，包括半导体元件层、凹陷部、第一电极、以及第二电极。半导体元件层包括第一型掺杂半导体层、量子井层以及第二型掺杂半导体层。凹陷部在发光二极管芯片上定义出第一区域以及第二区域。第一区域以及第二区域分别包含部分第一型掺杂半导体层、部分量子井层以及部分第二型掺杂半导体层。第一电极配置于第一区域内且至少位在部分第一型掺杂半导体层与至少部分第二型掺杂半导体层上。第二电极位于第二区域内并与第二型掺杂半导体层电性连接。另一种发光二极体晶片亦被提供。本发明专利技术提供的发光二极管芯片具有较高的发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光元件，尤其涉及一种发光二极管(LightEmittingDiode，LED)芯片。
技术介绍
随着半导体科技的进步，现今的发光二极管已具备了高亮度与高演色性等特性，加上发光二极管具有省电、体积小、低电压驱动以及不含汞等优点，发光二极管已广泛地应用在显示器与照明等领域。然而，对于现阶段发光二极管的发展来说，如何提升发光二极管的发光效率系为在发光二极管的领域中最受瞩目的议题之一。总的来说，发光二极管的发光效率与电流在发光二极管表面的分布均匀度有关。具体而言，当要操作已知的发光二极管时，会在两电极上提供驱动电压，以驱动电子与空穴在两电极之间流动，并在量子井层内进行复合以放出光子。由于外部输入的电流(或电子流)会沿着电阻最小的路径行进至量子井层，而电流(或电子流)的电阻与电极的位置有关。举例来说，电流(或电子流)会从最靠近量子井层的部分电极，并行进至最靠近对应电极的部分的量子井层。由于上述特性，造成发光二极管表面的电流难以达到均匀分布，进而造成发光区域不均匀的现象，进一步使发光二极管的整体发光效率不佳。因此，如何解决上述问题，实为目前研发人员研发的重点之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种发光二极管芯片，其具有较高的发光效率。本专利技术的发光二极管芯片包括半导体元件层、第一电极、第二电极以及基板。半导体元件层包括第一型掺杂半导体层、量子井层以及第二型掺杂半导体层，其中量子井层位于第一型掺杂半导体层与第二型掺杂半导体层之间。第一电极与第一型掺杂半导体层电性连接，其中第一电极包括焊部以及从焊部延伸的支部。第二电极与第二型掺杂半导体层电性连接。半导体元件层、第一电极以及第二电极配置于基板的同一侧。焊部与基板的接面或焊部与第一型掺杂半导体层之间形成非欧姆接触。在本专利技术的一实施例中，上述的基板还包括半导体层与基材。半导体层的掺杂浓度落在1015/立方公分至5x1017/立方公分的范围内。半导体层位于第一型掺杂半导体层与基材之间，其中焊部配置于半导体层上，且焊部与半导体层的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的第一型掺杂半导体层还包括至少一开口，至少一开口暴露出部分半导体层，其中焊部配置于至少一开口内并配置于半导体层上。本专利技术的一实施例中，上述的至少一开口为一个开口，开口位于第二电极往第一电极的方向上，且部分支部配置于开口内并配置于半导体层上，其中部分支部与半导体层的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的至少一开口为一开口，且开口位于第二电极往第一电极的方向上，而支部配置于第一型掺杂半导体层上。本专利技术的一实施例中，上述的至少一开口为多个开口，这些开口的其中之一位于第二电极往第一电极的方向上，其他的这些开口则沿着支部的延伸方向排列，支部配置于沿着支部的延伸方向上排列的其他这些开口内并配置于半导体层上，其中支部与半导体层的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的半导体层的材料为氮化铝镓。本专利技术的一实施例中，上述的第一型掺杂半导体层的掺杂浓度落在1017/立方公分至1019/立方公分范围内。本专利技术的一实施例中，上述的基板包括基材，其中焊部以及部分支部配置于基材上，且焊部与基材的接面以及部分支部与基材的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的第一型掺杂半导体层还包括一开口，开口暴露出部分基材，开口位于第二电极往第一电极的方向上，其中焊部与部分支部配置于开口内。本专利技术的一实施例中，上述的基材的材料包括绝缘材料。本专利技术的一实施例中，上述的量子井层配置于第一型掺杂半导体层上，以暴露出部分第一型掺杂半导体层，且焊部与支部配置于量子井层所暴露出的部分第一型掺杂半导体层上。本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管芯片还包括至少一电流阻障层，至少一电流阻障层配置于焊部与第一型掺杂半导体层之间，其中焊部与至少一电流阻障层的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的至少一电流阻障层为一个电流阻障层。本专利技术的一实施例中，上述的焊部包覆电流阻障层，且部分焊部与第一型掺杂半导体层接触。本专利技术的一实施例中，上述的焊部使部分电流阻障层暴露。本专利技术的一实施例中，上述的至少一电流阻障层为多个电流阻障层，这些电流阻障层的其中之一配置于焊部与第一型掺杂半导体层之间，其他的这些电流阻障层则沿着支部的延伸方向排列，支部配置于各电流阻障层上，其中支部与各电流阻障层的接面形成非欧姆接触。本专利技术的一实施例中，上述的第一电极的材料包括金或铝，且电流阻障层的材料包括镍、铝、铂、金或其组合。本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管芯片还包括电流阻挡层与电流分散层。电流阻挡层配置于第二型掺杂半导体层上，电流阻挡层包括主体以及从主体延伸的延伸部。电流分散层配置于第二型掺杂半导体层上以覆盖电流阻挡层。本专利技术的一实施例中，上述的半导体元件层、第一电极、电流阻挡层、电流分散层以及第二电极配置于基板的同一侧。本专利技术的一实施例中，上述的第二电极经由电流分散层与第二型掺杂半导体层电性连接。本专利技术的发光二极管芯片包括上述所提到的发光二极管芯片以及绝缘层。绝缘层覆盖部分第一型掺杂半导体层以及部分第二型掺杂半导体层，且绝缘层分别与第一电极之间与第二电极之间各具有一间距。本专利技术的发光二极管芯片包括半导体元件层、第一电极以及第二电极。半导体元件层，包括第一型掺杂半导体层、第二型掺杂半导体层以及量子井层，量子井层位于第一型掺杂半导体层与第二型掺杂半导体层之间，其中半导体元件层中形成有一凹陷部，凹陷部分隔第二型掺杂半导体层、量子井层以及部分第一型掺杂半导体层并暴露出第一型掺杂半导体层，而在半导体元件层上定义出第一区域以及第二区域，其中第一区域及第二区域分别包含部分第二型掺杂半导体层、部分量子井层以及部分第一型掺杂半导体层，并以第一型掺杂半导体层相互连接。第一电极位于第一区域内，并与至少部分第一型掺杂半导体层及至少部分第二型掺杂半导体层电性连接。第二电极位于第二区域内，并与第二型掺杂半导体层电性连接。在本专利技术的一实施例中，在第一区域内，第一电极的焊部的面积小于第二型掺杂半导体层的面积。在本专利技术的一实施例中，上述的第一电极的支部覆盖第二型掺杂半导体层的部分上表面、第二型掺杂半导体层的侧面、量子井层的侧面以及部分第一型掺杂半导体层的部分上表面。在本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管芯片还包括电流阻挡层以及电流分散层。电流阻挡层配置于第二型掺杂半导体层上。电流阻挡层包括主体以及从主体延伸的延伸部。电流分散层配置于第二型掺杂半导体层上以覆盖电流阻挡层。在本专利技术的一实施例中，上述的电流阻挡层与电流分散层还包含第一开口。第一开口暴露出部分第二型掺杂半导体层。在本专利技术的一实施例中，在第一区域内，第一型掺杂半导体层、量子井层以及第二型掺杂半导体层在剖面上的形状为梯形。在本专利技术的一实施例中，上述的发光二极管芯片还包括绝缘层。绝缘层覆盖部分第一型掺杂半导体层、量子井层以及第二型掺杂半导体层。在本专利技术的一实施例中，上述的绝缘层分别具有第二开口、第三开口以及至少一第四开口。第二开口位于第二区域内且与第一开口连通。第三开口位于第一区域内且暴露出第一区域内的部分第二型掺杂半导体层，且至少一第四开口则沿着第一电极的支部的延伸方向排列。在本专利技术的一实施例中，上述的第二电极设置于第二开口以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：一半导体元件层，包括一第一型掺杂半导体层、一第二型掺杂半导体层以及一量子井层，所述量子井层位于所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层之间，其中所述半导体元件层中形成有一凹陷部，所述凹陷部分隔所述第二型掺杂半导体层、所述量子井层以及部分所述第一型掺杂半导体层并暴露出所述第一型掺杂半导体层，而在所述半导体元件层上定义出一第一区域以及一第二区域，其中所述第一区域及所述第二区域分别包含部分所述第二型掺杂半导体层、部分所述量子井层以及部分所述第一型掺杂半导体层，并以所述第一型掺杂半导体层相互连接；一第一电极，位于所述第一区域内，并与至少部分所述第一型掺杂半导体层及至少部分所述第二型掺杂半导体层电性连接；以及一第二电极，位于所述第二区域内，并与所述第二型掺杂半导体层电性连接。

【技术特征摘要】
2015.09.02 US 62/2135921.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：一半导体元件层，包括一第一型掺杂半导体层、一第二型掺杂半导体层以及一量子井层，所述量子井层位于所述第一型掺杂半导体层与所述第二型掺杂半导体层之间，其中所述半导体元件层中形成有一凹陷部，所述凹陷部分隔所述第二型掺杂半导体层、所述量子井层以及部分所述第一型掺杂半导体层并暴露出所述第一型掺杂半导体层，而在所述半导体元件层上定义出一第一区域以及一第二区域，其中所述第一区域及所述第二区域分别包含部分所述第二型掺杂半导体层、部分所述量子井层以及部分所述第一型掺杂半导体层，并以所述第一型掺杂半导体层相互连接；一第一电极，位于所述第一区域内，并与至少部分所述第一型掺杂半导体层及至少部分所述第二型掺杂半导体层电性连接；以及一第二电极，位于所述第二区域内，并与所述第二型掺杂半导体层电性连接。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极还包括一焊部以及一从所述焊部延伸的支部，其中所述焊部配置于所述部分第二型掺杂半导体层上，所述支部配置于所述部分第一型掺杂半导体层上。3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一电极的所述支部覆盖所述第二型掺杂半导体层的部分上表面、所述第二型掺杂半导体层的侧面、所述量子井层的侧面以及部分所述第一型掺杂半导体层的部分上表面。4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄琮训，黄靖恩，郭佑祯，兰彦廷，康凯舜，吕飞龙，赖腾宪，黄逸儒，
申请(专利权)人：新世纪光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71