一种LED芯片及其制作方法技术

本申请实施例公开了一种LED芯片及其制作方法，该方法包括：在衬底的第一侧表面形成第一半导体层；在第一半导体层背离衬底的一侧形成发光层；在发光层背离第一半导体层的一侧形成第二半导体层，第二半导体层与第一半导体层的掺杂类型不同；对第二半导体层和发光层对应第一预设区域的部分进行刻蚀，曝露部分第一半导体层；利用预设溶液对第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得第一半导体层的侧壁具有预设表面，预设表面与衬底交界位置所在的平面与衬底所在平面之间的夹角为锐角，预设溶液中包括四甲基氢氧化铵。该方法制作的LED芯片具有较高的取光效率和较强的抗ESD能力。

A LED chip and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制作方法
本申请涉及制造
，尤其涉及一种LED芯片及其制作方法。
技术介绍
由于发光二极管(LightEmittingDiode，LED)具有亮度高、寿命长、体积小和能耗低等优点，被视为新一代照明工具，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。但是，现有LED芯片的取光效率较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种LED芯片及其制作方法，以提高所述LED芯片的取光效率。为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：一种LED芯片的制作方法，该方法包括：在衬底的第一侧表面形成第一半导体层；在所述第一半导体层背离所述衬底的一侧形成发光层；在所述发光层背离所述第一半导体层的一侧形成第二半导体层，所述第二半导体层与所述第一半导体层的掺杂类型不同；对所述第二半导体层和所述发光层对应第一预设区域的部分进行刻蚀，曝露部分所述第一半导体层；利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角为锐角，所述预设溶液中包括四甲基氢氧化铵。可选的，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角的取值范围为60°-90°，包括60°，但不包括90°。可选的，所述预设表面为内凹的弧形表面或平面。可选的，利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面包括：形成覆盖所述第二半导体层表面和侧壁、覆盖所述发光层侧壁以及所述第一半导体层表面的保护层；以所述保护层为掩膜，利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面。可选的，所述保护层为二氧化硅层、氮化硅层或氧化铪层。可选的，所述预设溶液中四甲基氢氧化铵的浓度取值范围为5％-25％，包括端点值。可选的，所述利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀的温度取值范围为50℃-120℃，包括端点值；所述利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀的时间取值范围为20分钟-120分钟，包括端点值。可选的，利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀前还包括：对所述第一半导体层的第二预设区域进行刻蚀，曝露部分衬底，所述衬底曝露部分环绕所述第一半导体层。一种LED芯片，其特征在于，该LED芯片利用上述任一项所提供的制作方法制作，该LED芯片包括：衬底；位于所述衬底第一侧表面的第一半导体层；位于所述第一半导体层背离所述衬底一侧的发光层；位于所述发光层背离所述第一半导体层一侧的第二半导体层；其中，所述第一半导体层的侧壁具有预设表面，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角为锐角。可选的，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角取值范围为60°-90°，包括60°，但不包括90°；和/或，所述预设表面为内凹的弧形表面或平面。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本申请实施例所提供的技术方案，通过利用包括有四甲基氢氧化铵的预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角为锐角，从而改变使得所述发光层射向所述第一半导体层侧壁的光线在所述第一半导体层侧壁的入射角，增大所述第一半导体层侧壁的取光效率，进而提高所述LED芯片的取光效率。而且，本申请实施例所提供的技术方案，利用包括有四甲基氢氧化铵的预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，形成的所述预设表面较为光滑，不但使得所述LED芯片的抗ESD击穿能力强，降低了所述LED芯片存在ESD击穿的风险，而且降低了所述LED芯片上残留金属离子或不溶性的絮状物的概率，甚至使得所述LED芯片上没有金属离子或不溶性的絮状物或其他产物的残留，提高了所述LED芯片的性能。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请一个实施例所提供的LED芯片的制作方法的流程图；图2-图15本申请一个实施例所提供的LED芯片的制作方法中各步骤形成的结构剖视图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。正如
技术介绍
部分所述，现有LED芯片的取光效率较低。具体工作时，LED有源区发出的光大部分是从P型区的顶部出射到空气中，但是LED有源区和P型区的折射率差异很大，例如P型区为氮化镓层时，氮化镓(GaN)材料折射率为2.5，空气折射率为1，光从P型区传输到空气中，从氮化镓层到空气的入射角大于23°的光，会在两者的界面处发生全反射，从而在芯片内部进行来回传输，最终因为半导体材料对光的吸收和全反射被不断地损耗掉，最终导致整个芯片取光效率较低。专利技术人研究发现，可以对P型区的表面粗化提升LED芯片的取光效率，如利用氢氧化钾或磷酸在P型区表面或侧壁形成周期性或随机性的结构，来改变部分光线入射到所述P型区与空气界面上的入射角，使其能够从芯片出射到空气中，提高取光效率。但是，这种方法制备出的所述LED芯片的侧壁较为粗糙，不但使得LED存在ESD(Electro-Staticdischarge，静电释放)击穿的风险，而且，还使得LED芯片上容易残留金属离子或不溶性的絮状物，影响芯片的性能。有鉴于此，本申请实施例提供了一种LED芯片的制作方法，如图1所示，该方法包括：S1：在衬底的第一侧表面形成第一半导体层。具体的，在本申请的一个实施例中，在所述衬底第一侧表面形成所述第一半导体层包括：如图2所示，提供一生长衬底101，可选的，在本申请的一个实施例中，所述衬底101为蓝宝石衬底，在本申请的另一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，该方法包括：/n在衬底的第一侧表面形成第一半导体层；/n在所述第一半导体层背离所述衬底的一侧形成发光层；/n在所述发光层背离所述第一半导体层的一侧形成第二半导体层，所述第二半导体层与所述第一半导体层的掺杂类型不同；/n对所述第二半导体层和所述发光层对应第一预设区域的部分进行刻蚀，曝露部分所述第一半导体层；/n利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角为锐角，所述预设溶液中包括四甲基氢氧化铵。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，该方法包括：
在衬底的第一侧表面形成第一半导体层；
在所述第一半导体层背离所述衬底的一侧形成发光层；
在所述发光层背离所述第一半导体层的一侧形成第二半导体层，所述第二半导体层与所述第一半导体层的掺杂类型不同；
对所述第二半导体层和所述发光层对应第一预设区域的部分进行刻蚀，曝露部分所述第一半导体层；
利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角为锐角，所述预设溶液中包括四甲基氢氧化铵。


2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预设表面与所述衬底交界位置所在的平面与所述衬底所在平面之间的夹角的取值范围为60°-90°，包括60°，但不包括90°。


3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预设表面为内凹的弧形表面或平面。


4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面包括：
形成覆盖所述第二半导体层表面和侧壁、覆盖所述发光层侧壁以及所述第一半导体层表面的保护层；
以所述保护层为掩膜，利用预设溶液对所述第一半导体层的侧壁进行腐蚀，使得所述第一半导体层的侧壁具有预设表面。


5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述保护层为二氧化硅层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李威平，周弘毅，刘英策，张书山，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35