一种发光二极管芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发光二极管芯片，属于半导体技术领域。芯片包括衬底、缓冲层、第一P型半导体层、第一多量子阱层、N型半导体层、N型电极、第一P型电极、第二多量子阱层、第二P型半导体层和第二P型电极；缓冲层、第一P型半导体层、第一多量子阱层、N型半导体层、第二多量子阱层、第二P型半导体层依次层叠在衬底上，第二P型半导体层上设有延伸至N型半导体层的第一凹槽和延伸至第一P型半导体层的第二凹槽，N型电极设置在第一凹槽内的N型半导体层上，第一P型电极设置在第二凹槽内的第一P型半导体层上，第二P型电极设置在第二P型半导体层上。本实用新型专利技术可以减小串联电阻，减少发热量，改善发光二极管芯片的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管芯片
本技术涉及半导体
，特别涉及一种发光二极管芯片。
技术介绍
发光二极管(英文：LightEmittingDiode，简称：LED)是利用半导体的PN结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。外延片是发光二极管制备过程中的初级成品，发光二极管芯片包括外延片以及在外延片上制作的电极。目前氮化镓基LED受到越来越多的关注和研究，其外延片包括衬底以及依次层叠在衬底的第一表面上的缓冲层、未掺杂氮化镓层、N型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层和P型半导体层。LED芯片在P型半导体层上开设延伸至N型半导体层的凹槽，N型电极设置在凹槽内的N型半导体层上，P型电极设置在P型半导体层上，以将电流注入N型半导体层和P型半导体层，使N型半导体层提供的电子和P型半导体层提供的空穴迁移到多量子阱层中复合发光。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：发光二极管芯片在直流电驱动下工作，但市电为交流电，因此通常采用桥式电路将交流电转换为直流电输出，并在桥式电路的输出端串联多个发光二极管芯片进行使用。多个发光二极管芯片串联在一起时，电阻增加，发热量增大，影响发光二极管芯片的性能。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术实施例提供了一种发光二极管芯片。所述技术方案如下：一方面，本技术实施例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、缓冲层、第一P型半导体层、第一多量子阱层、N型半导体层、N型电极和第一P型电极，所述发光二极管芯片还包括第二多量子阱层、第二P型半导体层和第二P型电极；所述缓冲层、所述第一P型半导体层、所述第一多量子阱层、所述N型半导体层、所述第二多量子阱层、所述第二P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述第二P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的第一凹槽和延伸至所述第一P型半导体层的第二凹槽，所述N型电极设置在所述第一凹槽内的N型半导体层上，所述第一P型电极设置在所述第二凹槽内的第一P型半导体层上，所述第二P型电极设置在所述第二P型半导体层上。可选地，所述发光二极管芯片还包括第一电子阻挡层和第二电子阻挡层，所述第一电子阻挡层设置在所述第一P型半导体层和所述第一多量子阱层之间，所述第二电子阻挡层设置在所述第二P型半导体层和所述第二多量子阱层之间。可选地，所述第一凹槽的侧壁和所述第二凹槽的侧壁设有钝化保护层。优选地，所述第一凹槽的侧壁与所述第一凹槽的底面之间的夹角为120°～150°，所述第二凹槽的侧壁与所述第二凹槽的底面之间的夹角为120°～150°。可选地，所述第一凹槽的槽口宽度为45μm～75μm，所述第二凹槽的槽口宽度为45μm～75μm。另一方面，本技术实施例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、缓冲层、第一N型半导体层、第一多量子阱层、P型半导体层、P型电极和第一N型电极，所述发光二极管芯片还包括第二多量子阱层、第二N型半导体层和第二N型电极；所述缓冲层、所述第一N型半导体层、所述第一多量子阱层、所述P型半导体层、所述第二多量子阱层、所述第二N型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述第二N型半导体层上设有延伸至所述P型半导体层的第一凹槽和延伸至所述第一N型半导体层的第二凹槽，所述P型电极设置在所述第一凹槽内的P型半导体层上，所述第一N型电极设置在所述第二凹槽内的第一N型半导体层上，所述第二N型电极设置在所述第二N型半导体层上。可选地，所述发光二极管芯片还包括第一电子阻挡层和第二电子阻挡层，所述第一电子阻挡层设置在所述P型半导体层和所述第一多量子阱层之间，所述第二电子阻挡层设置在所述P型半导体层和所述第二多量子阱层之间。可选地，所述第一凹槽的侧壁和所述第二凹槽的侧壁设有钝化保护层。优选地，所述第一凹槽的侧壁与所述第一凹槽的底面之间的夹角为120°～150°，所述第二凹槽的侧壁与所述第二凹槽的底面之间的夹角为120°～150°。可选地，所述第一凹槽的槽口宽度为45μm～75μm，所述第二凹槽的槽口宽度为45μm～75μm。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过两个发光二极管芯片共用一个N型半导体层或者P型半导体层，可以减小两个发光二极管芯片串联的电阻，减少发热量，改善发光二极管芯片的性能。而且N型半导体层和N型电极、或者P型半导体层和P型电极都是共用的，可以有效减少整体占用的空间，为发光二极管芯片集成化应用提供便利。附图说明为了更清楚地说明本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是本技术实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种发光二极管芯片的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例本技术实施例提供了一种发光二极管芯片，图1为本专利技术实施例提供的一种发光二极管芯片的结构示意图，参见图1，该发光二极管芯片包括衬底10、缓冲层11、第一P型半导体层12、第一多量子阱层13、N型半导体层14、第二多量子阱层15、第二P型半导体层16、N型电极17、第一P型电极18和第二P型电极19。在本实施例中，缓冲层11、第一P型半导体层12、第一多量子阱层13、N型半导体层14、第二多量子阱层15、第二P型半导体层16依次层叠在衬底10上，第二P型半导体层16上设有延伸至N型半导体层14的第一凹槽和延伸至第一P型半导体层12的第二凹槽，N型电极17设置在第一凹槽内的N型半导体层14上，第一P型电极18设置在第二凹槽内的第一P型半导体层12上，第二P型电极19设置在第二P型半导体层16上。本技术实施例通过两个发光二极管芯片共用一个N型半导体层，可以减小两个发光二极管芯片串联的电阻，减少发热量，改善发光二极管芯片的性能。而且N型半导体层和N型电极都是共用的，可以有效减少整体占用的空间，为发光二极管芯片集成化应用提供便利。具体地，衬底可以为蓝宝石衬底，优选为PSS。缓冲层可以为氮化铝层或者氮化镓层。N型半导体层可以为N型掺杂的氮化镓层，第一P型半导体层和第二P型半导体层均可以为P型掺杂的氮化镓层。第一多量子阱层和第二多量子阱层均可以包括多个量子阱和多个量子垒，多个量子阱和多个量子垒交替层叠，量子阱可以为铟镓氮层，量子垒可以为氮化镓层或者铝镓氮层。更具体地，缓冲层的厚度可以为15nm～35nm(优选为25nm)。N型半导体层的厚度可以为1μm～5μm(优选为3μm)，N型掺杂剂的掺杂浓度可以为1018cm-3～1019cm-3(优选为5*1018cm-3)；第一P型半导体层的厚度与第二P型半导体层的厚度相等，第二P型半导体层的厚度可以为100nm～800nm(优选为400nm)。量子阱的厚度可以为2.5nm～3.5nm(优选为3nm)，量子垒的厚度可以为9nm～20nm(优选为15nm)；量子垒的数量与量子阱的数量相同，量子阱的数量可以为3个～15个(优选为8个)。可选地，该发光二极管芯片还可以包括未掺杂氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底、缓冲层、第一P型半导体层、第一多量子阱层、N型半导体层、N型电极和第一P型电极，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括第二多量子阱层、第二P型半导体层和第二P型电极；所述缓冲层、所述第一P型半导体层、所述第一多量子阱层、所述N型半导体层、所述第二多量子阱层、所述第二P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述第二P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的第一凹槽和延伸至所述第一P型半导体层的第二凹槽，所述N型电极设置在所述第一凹槽内的N型半导体层上，所述第一P型电极设置在所述第二凹槽内的第一P型半导体层上，所述第二P型电极设置在所述第二P型半导体层上。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括衬底、缓冲层、第一P型半导体层、第一多量子阱层、N型半导体层、N型电极和第一P型电极，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括第二多量子阱层、第二P型半导体层和第二P型电极；所述缓冲层、所述第一P型半导体层、所述第一多量子阱层、所述N型半导体层、所述第二多量子阱层、所述第二P型半导体层依次层叠在所述衬底上，所述第二P型半导体层上设有延伸至所述N型半导体层的第一凹槽和延伸至所述第一P型半导体层的第二凹槽，所述N型电极设置在所述第一凹槽内的N型半导体层上，所述第一P型电极设置在所述第二凹槽内的第一P型半导体层上，所述第二P型电极设置在所述第二P型半导体层上。2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片还包括第一电子阻挡层和第二电子阻挡层，所述第一电子阻挡层设置在所述第一P型半导体层和所述第一多量子阱层之间，所述第二电子阻挡层设置在所述第二P型半导体层和所述第二多量子阱层之间。3.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一凹槽的侧壁和所述第二凹槽的侧壁设有钝化保护层。4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一凹槽的侧壁与所述第一凹槽的底面之间的夹角为120°～150°，所述第二凹槽的侧壁与所述第二凹槽的底面之间的夹角为120°～150°。5.根据权利要求1或2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第一凹槽的槽口宽度为45μm～75μm，所述第二凹槽的槽口宽度为45μm～75μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群，郭炳磊，魏晓骏，董彬忠，李鹏，王江波，
申请(专利权)人：华灿光电浙江有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33