一种高压LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种高压LED芯片及其制作方法，将所述发光结构通过分割道形成相互独立的第一发光结构和第二发光结构，且所述第一发光结构和所述第二发光结构分别具有裸露对应所述第一型半导体层部分表面的通孔；并通过导电衬底、电极连通层和第一电极的设置，使所述第一、第二发光结构分别形成通孔型的垂直LED芯片；其次，通过第二绝缘层的设置，使所述电极连通层与所述第二电极层在所述分割道上方连接，从而实现了所述两发光结构的串联。如此，使第一发光结构和第二发光结构无需通过台阶即可在平坦的分割道上方实现桥接串联，大大提升了高压LED芯片的可靠性；同时，由于桥接区域分布于两发光结构的分割道，不占据发光面积，可提高芯片的发光效率。高芯片的发光效率。高芯片的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高压LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种高压LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]发光二极管，简称为LED，是一种常用的发光器件。LED有节能、环保、安全、寿命长、低功耗等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。与普通的LED芯片相比，高压LED芯片具有电流小、电压高、无需大幅度的进行电压转换、变压损耗小、驱动设计简单、散热要求低等优点，而且高压LED芯片能减小封装成本、减少元件数和焊点数、可靠性能高。因此，高压LED芯片的应用越来越广泛。
[0003]在实际应用中，尤其是大功率光源中，一般采用多颗LED芯片串并联的方式实现，比如在封装过程中一颗灯珠采用多颗LED芯片串并联结合，或者在灯具装配过程中一个发光模组采用多颗灯珠串并联结合。但是这些方式增加了体积、工序和成本。为了解决这些问题，一般采用在芯片级串联及其并联的设计，这种设计可以有效减少封装体积和工序；目前芯片级串联大都采用水平电极结构设计。
[0004]然而，本申请人发现，水平结构电极的高压LED芯片具有如下问题：
[0005]1、从P型半导体层出光，需要透明电极；
[0006]2、P型电极和N型电极在同一侧，电流从P型半导体层流向N型半导体层属于水平流动，扩展性不均匀；
[0007]3、需要通过扩展电极解决电流的扩展问题，然而，扩展电极占据较大的发光面积，易发生电流阻塞效应；
[0008]4、正面需要对外延层进行深度刻蚀，采用桥接电极实现LED芯片N电极和P电极的连接，桥接区域台面高低差较大，桥接电极易发生厚度不均匀甚至断裂，可靠性较差；
[0009]5、生长衬底散热性不佳，无法高功率工作。
[0010]有鉴于此，为克服现有技术高压LED芯片的上述缺陷，本专利技术人专门设计了一种高压LED芯片及其制作方法，本案由此产生。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种高压LED芯片及其制作方法，以解决高压LED芯片电流扩展差、热阻高、发光面积小的问题。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0013]一种高压LED芯片，包括：
[0014]导电衬底；
[0015]通过键合层键合形成于所述导电衬底背面的发光结构，所述发光结构包括通过分割道相互独立的第一发光结构和第二发光结构；其中，所述第一发光结构、第二发光结构分别包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电衬底，并由所述发光结构指向所述导电衬底；且所述第一发光结构和所述第
二发光结构分别具有发光台面及裸露对应所述第一型半导体层部分表面的通孔；
[0016]欧姆反射层，其层叠于所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面；且，所述第一发光结构中，在所述欧姆反射层靠近所述导电衬底的一侧表面具有电极引出区；
[0017]欧姆接触电极，其设置于所述通孔底部；
[0018]第二绝缘层，其覆盖所述第一发光结构、第二发光结构以及分割道，并裸露所述欧姆接触电极以及欧姆反射层的至少部分表面；
[0019]第二电极层，其层叠于所述欧姆反射层的裸露面；
[0020]电极连通层，通过层叠于所述第二绝缘层表面的方式分别从所述分割道的上方、所述第一发光结构的欧姆接触电极表面延伸至所述第一发光结构的发光台面，并在所述第一发光结构的发光台面相互连通；所述电极连通层与所述第一发光结构所对应的第二电极层间隔设置，且，所述电极连通层与所述第二发光结构所对应的第二电极层在所述分割道上方实现连接；
[0021]隔离层，其覆盖所述第二电极层及所述电极连通层，并裸露所述第二发光结构的欧姆接触电极表面；且，所述键合层通过嵌入所述第二发光结构的通孔的方式与对应所述欧姆接触电极形成接触；
[0022]第一电极，其设置于所述电极引出区，通过所述欧姆反射层与对应的第二型半导体层形成接触。
[0023]优选地，所述电极连通层与所述第二电极层一体形成，且在所述分割道上方连接。
[0024]优选地，在所述分割道设有桥接电极，所述桥接电极用于连接所述电极连通层与所述第二电极层。
[0025]优选地，所述第一发光结构和所述第二发光结构分别具有若干个所述通孔，且各所述通孔呈阵列排布。
[0026]优选地，所述第一型半导体层具有粗化表面。
[0027]优选地，在所述通孔的侧壁还设有第一绝缘层，所述第二绝缘层通过层叠于所述第一绝缘层的方式延伸至所述发光台面。
[0028]优选地，所述欧姆反射层包括金属材料层。
[0029]优选地，所述欧姆反射层包括铟、锡、铝、金、铂、锌、银、钛、铅、镍中的一种或多种。
[0030]优选地，所述第二电极层和电极连通层包括导电金属。
[0031]优选地，所述电极连通层呈格栅状分布于所述第二绝缘层的表面。
[0032]优选地，所述第二绝缘层和所述隔离层分别包括氧化物或氮化物中的至少一种，以形成绝缘。
[0033]优选地，所述导电基板包括镍、铜、钨、钛、铝中的一种或多种合金；亦或，所述导电基板包括硅或砷化镓材料。
[0034]本专利技术还提供了一种高压LED芯片的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：
[0035]S01、提供一生长衬底；
[0036]S02、生长发光结构，所述发光结构至少包括沿所述生长衬底表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
[0037]S03、将所述发光结构蚀刻至部分所述第一型半导体层，同步形成沟道及通孔；使所述发光结构通过所述沟道分割形成相互独立的第一发光结构和第二发光结构，且所述第
一发光结构和所述第二发光结构分别具有发光台面及裸露对应所述第一型半导体层部分表面的通孔；
[0038]S04、沉积第一绝缘层，其覆盖所述第一发光结构和第二发光结构，并裸露对应所述发光台面及通孔底部；
[0039]S05、在所述发光台面沉积形成欧姆反射层；
[0040]S06、在所述通孔底部形成欧姆接触电极；
[0041]S07、制作第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述第一绝缘层并延伸至所述欧姆反射层的部分表面，且裸露所述欧姆接触电极的表面；
[0042]S08、同步形成导电的第二电极层和电极连通层；
[0043]所述第二电极层，其层叠于所述欧姆反射层的裸露面；
[0044]所述电极连通层，通过层叠于所述第二绝缘层表面的方式分别从所述沟道、所述第一发光结构的欧姆接触电极表面延伸至所述第一发光结构的发光台面，并在所述第一发光结构的发光台面相互连通；所述电极连通层与所述第一发光结构所对应的第二电极层间隔设置；
[0045]且，所述电极连通层与所述第二发光结构所对应的第二电极层在所述沟道处实现连接；
[0046]S09、形成隔离层，其覆盖所述第二电极层及所述电极连通层，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压LED芯片，其特征在于，包括：导电衬底；通过键合层键合形成于所述导电衬底背面的发光结构，所述发光结构包括通过分割道相互独立的第一发光结构和第二发光结构；其中，所述第一发光结构、第二发光结构分别包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电衬底，并由所述发光结构指向所述导电衬底；且所述第一发光结构和所述第二发光结构分别具有发光台面及裸露对应所述第一型半导体层部分表面的通孔；欧姆反射层，其层叠于所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面；且，所述第一发光结构中，在所述欧姆反射层靠近所述导电衬底的一侧表面具有电极引出区；欧姆接触电极，其设置于所述通孔底部；第二绝缘层，其覆盖所述第一发光结构、第二发光结构以及分割道，并裸露所述欧姆接触电极以及欧姆反射层的至少部分表面；第二电极层，其层叠于所述欧姆反射层的裸露面；电极连通层，通过层叠于所述第二绝缘层表面的方式分别从所述分割道的上方、所述第一发光结构的欧姆接触电极表面延伸至所述第一发光结构的发光台面，并在所述第一发光结构的发光台面相互连通；所述电极连通层与所述第一发光结构所对应的第二电极层间隔设置，且，所述电极连通层与所述第二发光结构所对应的第二电极层在所述分割道上方实现连接；隔离层，其覆盖所述第二电极层及所述电极连通层，并裸露所述第二发光结构的欧姆接触电极表面；且，所述键合层通过嵌入所述第二发光结构的通孔方式与对应所述欧姆接触电极形成接触；第一电极，其设置于所述电极引出区，通过所述欧姆反射层与对应的第二型半导体层形成接触。2.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，所述电极连通层与所述第二电极层一体形成，且在所述分割道上方连接。3.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，在所述分割道设有桥接电极，所述桥接电极用于连接所述电极连通层与所述第二电极层。4.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，所述第一发光结构和所述第二发光结构分别具有若干个所述通孔，且各所述通孔呈阵列排布。5.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，所述第一型半导体层具有粗化表面。6.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，在所述通孔的侧壁还设有第一绝缘层，所述第二绝缘层通过层叠于所述第一绝缘层的方式延伸至所述发光台面。7.根据权利要求1所述的高压LED芯片，其特征在于，所述欧姆反射层包括金属材料层。8.根据权利要求7所述的高压LED芯片，其特征在于，所述欧姆反射层包括铟、锡、铝、金、铂、锌、银、钛、铅、镍中的一种或多种。9.根据权利要求6所述的高压LED芯片，其特征在于，所述电极连通层呈格栅状分布于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，曲晓东，罗桂兰，杨克伟，林志伟，陈凯轩，
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：