LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括：衬底；位于衬底上的N型半导体层；位于N型半导体层上的发光层；位于发光层上的P型半导体层；位于P型半导体层上的电流阻挡层；位于电流阻挡层上的透明导电层，透明导电层上设有若干开孔；LED芯片还包括位于N型半导体层上的台阶，台阶上设有N电极，P型半导体层上设有P电极，电流阻挡层靠近P电极的一端采用间断设计，且电流阻挡层的宽度在自P电极到N电极的方向上逐渐增大。与现有技术相比，本发明专利技术中的LED芯片明显改善其发光的均匀性，提高产品亮度，同时还改善P finger尖端电流易集中拥堵、发光不均匀的问题，提高LED芯片的抗静电能力，延长芯片的老化寿命。

【技术实现步骤摘要】
LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及半导体发光器件
，尤其涉及一种LED芯片及其制备方法。
技术介绍
目前，照明领域尤其是背光照明发展迅猛，以节能、环保、长寿命为卖点的LED背光产品一直占据着大部分的市场份额，但是业界还需要克服一些技术上的挑战来完善现有的LED背光产品技术。其中一项继续解决的问题为多数LED背光产品长宽比较高，且大多为单Finger（PFinger）设计，这不可避免的导致了整个LED芯片发光不均匀，Pfinger尖端电流容易集中拥堵，直接影响到整个LED芯片的发光均匀性、亮度，同时还会带来电压高、抗静电能力差，ESD良率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述问题的LED芯片及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下：一种LED芯片，所述LED芯片从下向上依次包括：衬底；位于所述衬底上的N型半导体层；位于所述N型半导体层上的发光层；位于所述发光层上的P型半导体层；位于所述P型半导体层上的电流阻挡层；位于所述电流阻挡层上的透明导电层，所述透明导电层上设有若干开孔；所述LED芯片还包括位于所述N型半导体层上的台阶，所述台阶上设有N电极，所述P型半导体层上设有P电极，所述N电极和P电极分别与N型半导体层和P型半导体层电性连接，所述电流阻挡层靠近所述P电极的一端采用间断设计，且所述电流阻挡层的宽度在自所述P电极到所述N电极的方向上逐渐增大。作为本专利技术的进一步改进，在所述P型半导体层上还设有自所述P电极引出的指向所述N电极的P电极长finger。作为本专利技术的进一步改进，在所述P型半导体层上还设有自所述P电极引出的至少一条P电极短finger，所述P电极短finger的长度与所述P电极的直径相当。作为本专利技术的进一步改进，自所述P电极到所述N电极的方向上，所述透明导电层上的开孔排布逐渐密集。作为本专利技术的进一步改进，所述开孔的孔径为3-10μm。相应地，一种LED芯片的制备方法，所述方法包括：提供一衬底；在衬底上依次外延生长N型半导体层、发光层及P型半导体层；在P型半导体层上制备具有间断处的电流阻挡层；在电流阻挡层上制备透明导电层，并在透明导电层上开孔；制作P电极和N电极。作为本专利技术的进一步改进，所述LED芯片的制备方法还包括：在所述P型半导体层上自所述P电极引出指向N电极的P电极长finger。作为本专利技术的进一步改进，所述LED芯片的制备方法还包括：在所述P型半导体层上自所述P电极引出的至少一条P电极短finger，所述P电极短finger的长度与所述P电极的直径相当。作为本专利技术的进一步改进，在自所述P电极到所述N电极的方向上，所述透明导电层上的开孔排布逐渐密集。作为本专利技术的进一步改进，所述电流阻挡层的宽度在自所述P电极到所述N电极的方向上逐渐增大。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的LED芯片明显改善其发光的均匀性，提高产品亮度，同时还改善Pfinger尖端电流易集中拥堵、发光不均匀的问题，提高LED芯片的抗静电能力，延长芯片的老化寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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为本专利技术一实施例中LED芯片的剖面结构示意图；图2为本专利技术一实施例中位于P型半导体层上的电流阻挡层的结构示意图；图3为本专利技术一实施例中位于P型半导体层上的透明导电层的结构示意图；图4为本专利技术一实施例中P电极和N电极的结构示意图；图5为本专利技术一实施例中LED芯片的结构示意图；图6为本专利技术一实施例中制备LED芯片的步骤流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。参图1所示，在本专利技术的一实施例中，LED芯片10从下至上分别为：衬底100，衬底可以是蓝宝石、Si、SiC、GaN、ZnO等；N型半导体层200，N型半导体层可以是N型GaN等；发光层300，发光层为InGaN/GaN量子阱层；P型半导体层400，P型半导体层可以是高温P型GaN等；电流阻挡层500；透明导电层600，本实施例中为ITO透明导电层，在其他实施例中也可以为ZITO、ZIO、GIO、ZTO、FTO、AZO、GZO、In4Sn3O12、NiAu等透明导电层，同时，透明导电层可以为一层，也可以为上述透明导电层中两种或两种以上的组合层结构。P电极700和N电极800，P电极700通过透明导电层600与P型半导体层400电性连接，N电极800位于N型半导体层200的台阶上且与N型半导体层200电性连接。参图2-5所示，区别于传统的LED芯片，在本专利技术中，电流阻挡层500靠近P电极700的一端采用间断设计，其间断处801可以帮助电流在LED芯片前端能够得到较好的扩展，缓解电流在Pfinger末端拥堵导致发光区过于集中，且电流阻挡层500的宽度在自P电极700到N电极800的方向上逐渐增大，形状如纺锤般上窄下宽，如此设置的目的与间断式设计的电流阻挡层一致，同样可以帮助提升P电极700附近区域的发光。透明导电层600，其上设有若干开孔601，且开孔601的排布为自P电极700到N电极800的方向上，开孔排布逐渐密集。通过对透明导电层600的开孔设计，实现电流扩展方向的引导，N电极附近区域开孔相对密集，P电极700附近区域开孔相对稀疏或者不开孔，使得电流在P电极700区域扩展的更好，有效地提高产品亮度，缓解电流在N电极800附近高度集聚的现象；与此同时，P电极700附近区域开孔相对稀疏或者不开孔，有助于改善产品的抗静电能力。优选地，开孔601的孔径为3-10μm。在P型半导体层400上还设有自P电极700引出的指向N电极800的P电极长finger701，和自P电极引出的至少一条P电极短finger702，且P电极短finger702的长度与P电极700的直径相当。优选地，P电极短finger702的数量为1-3个，在本实施例中，P电极短finger702的数量为2个，以实现电流向P电极附近区域扩展，从而改善P电极附近发光较N电极附近发光明显较弱的现象，P电极短finger702长度分支较P电极700直径相当，这样既可以引导电流尽可能的在P电极700附近区域扩展，同时占用很少的发光区，电流扩展的优化可以弥补多出finger占用发光区一起的损失。参图6所示，本实施例中LED芯片的制备方法，具体包括：提供一衬底，如蓝宝石衬底（平片或者图形化衬底）。在衬底上生长N型半导体层。在高温条件下，在衬底上依次生长非故意掺杂半导体层和N型半导体层。在N型半导体层上生长发光层，发光层为InGaN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片，其特征在于，所述LED芯片从下向上依次包括：衬底；位于所述衬底上的N型半导体层；位于所述N型半导体层上的发光层；位于所述发光层上的P型半导体层；位于所述P型半导体层上的电流阻挡层；位于所述电流阻挡层上的透明导电层，所述透明导电层上设有若干开孔；所述LED芯片还包括位于所述N型半导体层上的台阶，所述台阶上设有N电极，所述P型半导体层上设有P电极，所述N电极和P电极分别与N型半导体层和P型半导体层电性连接，所述电流阻挡层靠近所述P电极的一端采用间断设计，且所述电流阻挡层的宽度在自所述P电极到所述N电极的方向上逐渐增大。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，所述LED芯片从下向上依次包括：衬底；位于所述衬底上的N型半导体层；位于所述N型半导体层上的发光层；位于所述发光层上的P型半导体层；位于所述P型半导体层上的电流阻挡层；位于所述电流阻挡层上的透明导电层，所述透明导电层上设有若干开孔；所述LED芯片还包括位于所述N型半导体层上的台阶，所述台阶上设有N电极，所述P型半导体层上设有P电极，所述N电极和P电极分别与N型半导体层和P型半导体层电性连接，所述电流阻挡层靠近所述P电极的一端采用间断设计，且所述电流阻挡层的宽度在自所述P电极到所述N电极的方向上逐渐增大。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，在所述P型半导体层上还设有自所述P电极引出的指向所述N电极的P电极长finger。3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，在所述P型半导体层上还设有自所述P电极引出的至少一条P电极短finger，所述P电极短finger的长度与所述P电极的直径相当。4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，自所述P电极到所述N电极的方向上，所述透明导电层上的开孔排布...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广庚，陈立人，王磊，李庆，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32