一种LED芯片结构制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体技术领域，具体为一种LED芯片结构，包括蓝宝石衬底、N‑GaN层、P‑GaN层、电流阻挡层、电流扩展层、N区围坝结构和量子阱发光层,本实用新型专利技术通过在蓝宝石衬底，蓝宝石衬底底部设置半球结构，半球结构为多个形状相同的半球体，且采用矩形排列方式组成，透明的半球体构成凸透镜，使光积聚到一个点上，让这个点变得很亮，通过多个半球体的设计，组成多个亮光点，增加了LED亮度，通过在P‑GaN层中设置有过渡层使半导体中的热量及时的排出，增加半导体的使用寿命，通过N区围坝结构的高度大于其所包围的N电极高度，从而对N电极进行保护，有效解决了现有技术中由于电极挤金影响芯片亮度的问题，同时还可以提高侧壁出光效率，提高了芯片亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片结构
本技术涉及半导体
，具体为一种LED芯片结构。
技术介绍
半导体是指常温下其导电性能介于绝缘体和导体之间的一种材料，具有很高的经济价值和发展前景。常见的半导体材料有GaN、硅、锗等等。其中GaN材料是一种六角纤锌矿结构，具有禁带宽度大、耐高温、耐强酸碱、高电子漂移饱和速度以及化学性能稳定等优势，目前GaN已经成为第三代半导体材料的重要组成部分，其中GaN基材料制作的蓝光、绿光等半导体器件在日常生活中广泛应用，在未来具有非常广泛的应用市场和商业前景。对于倒装LED芯片与正装LED芯片,倒装LED芯片具有较好的散热功能和发光效率，具有低电压、高亮度、高可靠性、高饱和电流密度等优点，性能方面有较大的优势，具有良好的发展前景，由于芯片制作过程中采用Au来制作金属电极，在芯片封装过程中N电极很容易出现挤金的现象，从而影响灯珠的可靠性以及芯片的亮度，到目前为止，芯片厂商一般采用PAD合金的方法来解决此类问题，但是效果很一般，在封装完成后还是存在安全隐患，因而不能完全杜绝此类芯片挤金异常的现象，部分LED芯片N电极周边可能覆盖有钝化层，但由于钝化层太薄，没法承受LED芯片封装对N电极所带来的挤压作用，因而也避免不了芯片挤金现象的产生。因此，设计出高亮度且安全可靠的LED产品是目前急需解决的核心问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种LED芯片结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种LED芯片结构，包括蓝宝石衬底、N-GaN层、P-GaN层、电流阻挡层、电流扩展层、N区围坝结构和量子阱发光层，所述蓝宝石衬底底部设置有半球结构，所述半球结构底部设置有N-GaN层，所述N-GaN层底部设置有量子阱发光层，所述量子阱发光层底部设置有P-GaN层，所述P-GaN层底部设置有过渡层，所述过渡层底部设置有电流阻挡层，所述电流阻挡层底部设置有电流扩展层，所述P-GaN层、电流阻挡层和电流扩展层组成一个空心的柱体状，所述空心的柱体状中设置有P电极，所述P电极侧面设置有钝化层，所述钝化层侧面设置有N区围坝结构，所述N区围坝结构中间设置有N电极。优选的，所述半球结构采用透明树脂材质，所述半球结构为多个形状相同的半球体，且采用矩形排列方式组成，透明的半球体构成凸透镜，使光积聚到一个点上，让这个点变得很亮，通过多个半球体的设计，组成多个亮光点，增加了LED亮度。优选的，所述过渡层内嵌在P-GaN层中，便于将半导体中的热量及时的排出，增加半导体的使用寿命。优选的，所述过渡层为AlN材质，所述钝化层为SiO2或Al2O3材质。优选的，所述N区围坝结构的高度大于其所包围的N电极高度，有利于对N电极进行保护。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过在蓝宝石衬底，蓝宝石衬底底部设置半球结构，半球结构为多个形状相同的半球体，且采用矩形排列方式组成，透明的半球体构成凸透镜，使光积聚到一个点上，让这个点变得很亮，通过多个半球体的设计，组成多个亮光点，增加了LED亮度，通过在P-GaN层中设置有过渡层，从而使半导体中的热量及时的排出，增加半导体的使用寿命，通过设置N区围坝结构，且N区围坝结构的高度大于其所包围的N电极高度，从而对N电极进行保护，有效解决了现有技术中由于电极挤金影响芯片亮度的问题，同时还可以提高侧壁出光效率，提高了芯片亮度。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图中：1、蓝宝石衬底；2、半球结构；3、缓冲层；4、N-GaN层；5、P-GaN层；6、电流阻挡层；7、电流扩展层；8、钝化层；9、N区围坝结构；10、N电极；11、量子阱发光层；12、P电极；13、过渡层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种LED芯片结构，包括蓝宝石衬底1、N-GaN层4、P-GaN层5、电流阻挡层6、电流扩展层7、N区围坝结构9和量子阱发光层11，蓝宝石衬底1底部设置有半球结构2，半球结构2底部设置有N-GaN层4，N-GaN层4底部设置有量子阱发光层11，量子阱发光层11底部设置有P-GaN层5，P-GaN层5底部设置有过渡层13，过渡层13底部设置有电流阻挡层6，电流阻挡层6底部设置有电流扩展层7，P-GaN层5、电流阻挡层6和电流扩展层7组成一个空心的柱体状，空心的柱体状中设置有P电极12，P电极12侧面设置有钝化层8，钝化层8侧面设置有N区围坝结构9，N区围坝结构9中间设置有N电极10。进一步的，半球结构2采用透明树脂材质，半球结构2为多个形状相同的半球体，且采用矩形排列方式组成，透明的半球体构成2凸透镜，使光积聚到一个点上，让这个点变得很亮，通过多个半球体的设计，组成多个亮光点，增加了LED亮度。进一步的，过渡层13内嵌在P-GaN层5中，便于将半导体中的热量及时的排出，增加半导体的使用寿命。进一步的，过渡层13为AlN材质，所述钝化层8为SiO2或Al2O3材质。进一步的，N区围坝结构9的高度大于其所包围的N电极10高度，有利于对N电极10进行保护。工作原理：通过在蓝宝石衬底1，蓝宝石衬底1底部设置半球结构2，半球结构2为多个形状相同的半球体，且采用矩形排列方式组成，透明的半球体构成2凸透镜，使光积聚到一个点上，让这个点变得很亮，通过多个半球体的设计，组成多个亮光点，增加了LED亮度，通过在P-GaN层5中设置有过渡层13，从而使半导体中的热量及时的排出，增加半导体的使用寿命，通过设置N区围坝结构9，且N区围坝结构9的高度大于其所包围的N电极10高度，从而对N电极10进行保护，有效解决了现有技术中由于电极挤金影响芯片亮度的问题，同时还可以提高侧壁出光效率，提高了芯片亮度。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED芯片结构，包括蓝宝石衬底(1)、N-GaN层(4)、P-GaN层(5)、电流阻挡层(6)、电流扩展层(7)、N区围坝结构(9)和量子阱发光层(11)，其特征在于：所述蓝宝石衬底(1)底部设置有半球结构(2)，所述半球结构(2)底部设置有N-GaN层(4)，所述N-GaN层(4)底部设置有量子阱发光层(11)，所述量子阱发光层(11)底部设置有P-GaN层(5)，所述P-GaN层(5)底部设置有过渡层(13)，所述过渡层(13)底部设置有电流阻挡层(6)，所述电流阻挡层(6)底部设置有电流扩展层(7)，所述P-GaN层(5)、电流阻挡层(6)和电流扩展层(7)组成一个空心的柱体状，所述空心的柱体状中设置有P电极(12)，所述P电极(12)侧面设置有钝化层(8)，所述钝化层(8)侧面设置有N区围坝结构(9)，所述N区围坝结构(9)中间设置有N电极(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片结构，包括蓝宝石衬底(1)、N-GaN层(4)、P-GaN层(5)、电流阻挡层(6)、电流扩展层(7)、N区围坝结构(9)和量子阱发光层(11)，其特征在于：所述蓝宝石衬底(1)底部设置有半球结构(2)，所述半球结构(2)底部设置有N-GaN层(4)，所述N-GaN层(4)底部设置有量子阱发光层(11)，所述量子阱发光层(11)底部设置有P-GaN层(5)，所述P-GaN层(5)底部设置有过渡层(13)，所述过渡层(13)底部设置有电流阻挡层(6)，所述电流阻挡层(6)底部设置有电流扩展层(7)，所述P-GaN层(5)、电流阻挡层(6)和电流扩展层(7)组成一个空心的柱体状，所述空心的柱体状中设置有P电极(12)，所述P电极(12)侧面设置有钝化层(8)，所述钝化...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海生，吴进盛，黄荣平，黄海燕，王长耀，
申请(专利权)人：福建科诺欣科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35