一种反向稳压LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种反向稳压LED芯片，其包括：衬底、外延层、第一刻蚀道、第一发光结构和至少一个第二发光结构；所述外延层设于所述衬底上，并通过刻蚀至所述衬底的第一刻蚀道分为第一区域与第二区域；所述第一发光结构设于所述第一区域；所述第二发光结构设于所述第二区域；所述第一发光结构和第二发光结构相互串联；且所述第一发光结构和第二发光结构电流传输方向相反。本实用新型专利技术通过将多个第二发光结构相互串联，可将反向击穿电压提高至3n V(其中，n为第二发光结构的个数)，大幅提升了有反向电流存在时，LED芯片的安全性、可靠性，使得本实用新型专利技术中的LED芯片可应用于多种不同的使用场合。

A reverse voltage stabilizing LED chip

【技术实现步骤摘要】
一种反向稳压LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种反向稳压LED芯片。
技术介绍
LED又称发光二极管，是半导体二极管的一种，其具有单向导电性。当在LED芯片外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流，这种反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流。但当外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性，如果二极管没有因电击穿而引起过热，则单向导电性不一定会被永久破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就会彻底失去单向导电性，被永久损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。由于在现有使用场合中，很少会出现反向电压的情景，因此现有的LED芯片往往不进行反向保护电路的设计。一种经常出现反向电流的场合是在测试芯片是否漏电时，由于LED芯片漏电通过正向施加电压是无法区分的，故采用反向施加电压的方法来测试；但在这种测试场合中，由于LED的正向电压通常小于4V，所以反向测试电压只要略大于正向电压就可以了，所以业界规定用5V电压，但这个5V电压绝不是指反向击穿电压。因此，仅仅满足在5V反向电压下不漏电是远远不足以证明其安全性的，使得现有的LED芯片多无法应用在反向电流较大的使用场合，安全性较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种反向稳压LED芯片，其反向击穿电压高，可有效避免反向电流损坏LED芯片，提升LED芯片可靠性。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种反向稳压LED芯片，其包括：衬底、外延层、第一刻蚀道、第一发光结构和至少一个第二发光结构；所述外延层设于所述衬底上，并通过刻蚀至所述衬底的第一刻蚀道分为第一区域与第二区域；所述第一发光结构设于所述第一区域；所述第二发光结构设于所述第二区域；所述第一发光结构和第二发光结构串联；且所述第一发光结构和第二发光结构电流传输方向相反。作为上述技术方案的改进，还包括第一二次电极和第二二次电极；所述第一发光结构包括第一电极和第二电极，所述第二发光结构包括第三电极和第四电极；所述第一电极和所述第四电极通过横跨所述第一刻蚀道的所述第二二次电极实现电连接；所述第二电极和所述第三电极通过横跨所述第一刻蚀道的所述第一二次电极实现电连接。作为上述技术方案的改进，所述第二区域还设有第二刻蚀道和第三二次电极；所述第二刻蚀道刻蚀至所述衬底；相邻的第二发光结构通过所述第二刻蚀道隔开，并通过所述第三二次电极实现电连接。作为上述技术方案的改进，所述第一区域的面积：第二区域的面积为(2～5)：(0.5～1.5)。作为上述技术方案的改进，所述第二区域设有2～8个第二发光结构和1～7条第二刻蚀道。作为上述技术方案的改进，所述第一刻蚀道和第二刻蚀道侧壁具有倾斜角度。作为上述技术方案的改进，所述倾斜角度≤60度。作为上述技术方案的改进，所述第一发光结构和第二发光结构还包括电流阻挡层、电流扩散层和钝化层。作为上述技术方案的改进，所述第一发光结构和第二发光结构平行设置。实施本技术，具有如下有益效果：本技术的LED芯片在衬底表面设计了电流传输方向相反的两种发光结构——第一发光结构和第二发光结构；其中，多个第二发光结构相互串联，可将反向击穿电压提高至3nV(其中，n为第二发光结构的个数)，大幅提升了有反向电流存在时，LED芯片的安全性、可靠性，使得本技术中的LED芯片可应用于多种不同的使用场合。附图说明图1是本技术一实施例中反向稳压LED芯片的结构示意图；图2是图1中A-A方向的剖视图；图3是图1中B-B方向的剖视图；图4是图1中C-C方向的剖视图；图5是本技术另一实施例中反向稳压LED芯片的结构示意图；图6是图5中A-A方向的剖视图；图7是图5中B-B方向的剖视图；图8是图5中C-C方向的剖视图；图9是本技术一种反向稳压LED芯片的制备方法流程图。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作进一步地详细描述。仅此声明，本技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本技术的附图为基准，其并不是对本技术的具体限定。参见图1至图4，本实施例提供了一种反向稳压LED芯片，其包括：衬底1，外延层2、第一刻蚀道3、第一发光结构4和至少一个第二发光结构5。其中，外延层2设置在衬底1上，第一刻蚀道3设置在外延层2上；外延层2通过刻蚀至衬底1的第一刻蚀道3分为第一区域21和第二区域22。第一发光结构4设置在第一区域21，第二发光结构5设置在第二区域22。第一发光结构4和第二发光结构5串联；且两者的电流传输方向相反。本技术在LED芯片上设计了两种发光结构，其电流传输方向相反，相当于在LED芯片结构中加入了一额外的保护电路，避免反向电压所造成的芯片损坏。具体的，参见图2，外延层2从下到上依次包括第一半导体层23、有源层24和第二半导体层25；本技术对于外延层的具体类型不做特殊限制，本领域技术人员可根据具体的LED芯片类型进行选用。具体的，在本实施例之中，外延层2为GaN型半导体层，第一半导体层23为N-GaN层，第二半导体层为P-GaN层。具体的，参见图2、图3，在本实施例之中，第一发光结构4包括第一电极41和第二电极43，其中，第一电极41与第一半导体层23连接，第二电极43与第二半导体层24连接。第二发光结构5包括第三电极51和第四电极52，第三电极51与第一半导体层23连接，第四电极52与第二半导体层24连接。第一发光结构4和第二发光结构5通过刻蚀至衬底1的第一刻蚀道3隔开；使得第一电极41与第三电极51，第二电极42与第四电极52在外延层2上实现绝缘。具体的，参见图1、图3、图4；在本实施例之中，还包括第一二次电极6和第二二次电极7。其中，第一二次电极6横跨过第一刻蚀道3，并连接第一电极41和第四电极52；第二二次电极7横跨过第一刻蚀道3，并连接第二电极42和第三电极51；通过第一二次电极6和第二二次电极7的连接，使得第一发光结构4和第二发光结构5相互串联；且使得两者电流传输方向相反。具体的，在本技术中，LED芯片表面设有n个第二发光结构5，具体的，2≤n≤8；通过n个第二发光结构，可将LED芯片的反向击穿电压提高至3nV。优选的，2≤n≤5；进一步优选的，n＝3。本技术对于第二发光结构5的个数不做特殊限制，本领域技术人员可根据具体的使用场合选用。具体的，参见图2，在本实施例之中，LED芯片表面设有2个第二发光结构5；第二发光结构5通过贯穿至衬底1的第二刻蚀道8，以使得不同第二发光结构在外延层2上不互相导通。进一步的，在L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反向稳压LED芯片，其特征在于，包括：衬底、外延层、第一刻蚀道、第一发光结构和至少一个第二发光结构；所述外延层设于所述衬底上，并通过刻蚀至所述衬底的第一刻蚀道分为第一区域和第二区域；/n所述第一发光结构设于所述第一区域；所述第二发光结构设于所述第二区域；所述第一发光结构和第二发光结构串联；且所述第一发光结构和第二发光结构电流传输方向相反。/n

【技术特征摘要】
1.一种反向稳压LED芯片，其特征在于，包括：衬底、外延层、第一刻蚀道、第一发光结构和至少一个第二发光结构；所述外延层设于所述衬底上，并通过刻蚀至所述衬底的第一刻蚀道分为第一区域和第二区域；
所述第一发光结构设于所述第一区域；所述第二发光结构设于所述第二区域；所述第一发光结构和第二发光结构串联；且所述第一发光结构和第二发光结构电流传输方向相反。


2.如权利要求1所述的反向稳压LED芯片，其特征在于，还包括第一二次电极和第二二次电极；
所述第一发光结构包括第一电极和第二电极，所述第二发光结构包括第三电极和第四电极；
所述第一电极和所述第四电极通过横跨所述第一刻蚀道的所述第二二次电极实现电连接；
所述第二电极和所述第三电极通过横跨所述第一刻蚀道的所述第一二次电极实现电连接。


3.如权利要求1或2所述的反向稳压LED芯片，其特征在于，所述第二区域还设有第二刻蚀道和第三二次电极；所述第二刻蚀道刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，庄家铭，崔永进，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44