一种LED芯片制造技术

本实用新型专利技术提供了一种LED芯片，通过所述第一电极作为LED芯片的一个控制接口，实现了呈水平结构的两接触电极(即第一电极和第二电极呈水平结构)或呈垂直结构的两接触电极(即基板和第二电极呈水平结构)。进一步地，本实用新型专利技术中，所述基板包括导电基板，其作为所述LED芯片的另一接触电极；该设计除了可以实现设计的灵活性，也可以通过测试所述第一电极、基板以及第二电极两两之间的伏安特性，以表征所述第一、第二型半导体的表面欧姆接触电阻率，从而为后续的芯片工艺设计提供数据参考，以获得高性能的LED产品。高性能的LED产品。高性能的LED产品。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片


[0001]本技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种LED芯片。

技术介绍

[0002]发光二极管是一种用于将电能转换为光的半导体元件。现有的发光二极管包括水平类型和垂直类型。垂直类型的发光二极管通过把半导体垒晶叠层转移到其它的基板如硅、碳化硅或金属基板上，并移除原始外延生长的衬底的工艺获得，相较于水平类型，可以有效改善外延生长衬底带来的吸光、电流拥挤或散热性差的技术问题。衬底的转移一般采用键合工艺，键合主要通过金属
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金属高温高压键合，即在半导体垒晶叠层一侧与基板之间形成金属键合层。半导体垒晶叠层的另一侧提供出光侧，出光侧配置有一打线电极提供电流的注入或流出，半导体垒晶叠层的下方的基板提供电流的流出或流入，由此形成电流垂直经过半导体垒晶叠层的发光二极管。
[0003]与传统垂直结构不同的是，在通孔型垂直结构芯片中，打线电极制作于刻蚀半导体磊晶层后裸露的第一型金属层上，出光侧的第一型半导体层通过底部挖孔的方式实现与基板连接。然而键合过程中，由于欧姆接触界面和监测界面已经键合至芯片内部，无法实现第一型半导体和第二型半导体的欧姆接触监测。同时，在键合、衬底去除以及后续的制作过程中，欧姆接触界面会经历高温、高压、应力等因素影响，导致无法评估和区分第一型欧姆接触和第二型欧姆接触在此过程中的变化。因此在后续的芯片工艺设计中存在较大的挑战。
[0004]有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种LED芯片，本案由此产生。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种LED芯片，以实现半导体层表面的接触电阻监测。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种LED芯片，包括：
[0008]基板、设置于所述基板上方的外延叠层，以及在所述外延叠层背离所述基板一侧表面的第一电极；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层，且所述外延叠层具有裸露所述第一型半导体层部分表面的通孔；第一方向垂直于所述基板，并由所述基板指向所述外延叠层；
[0009]在所述基板与所述外延叠层之间还设有金属键合层、绝缘层、第一金属层以及第二电极；其中，所述第一金属层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面，用于欧姆接触并实现光反射；且所述第一金属层在朝向所述第二型半导体层的一侧表面具有裸露面；
[0010]所述第二电极层叠于所述第一金属层的裸露面；
[0011]所述绝缘层设置所述外延叠层朝向所述基板的一侧，通过覆盖所述第一金属层的方式，延伸至所述通孔的侧壁；
[0012]所述基板通过所述金属键合层嵌入所述通孔的方式与所述外延叠层键合形成一体，且所述金属键合层通过所述绝缘层与所述第二型半导体层隔离设置。
[0013]优选地，所述基板包括导电基板，其作为所述LED芯片的另一接触电极。
[0014]优选地，分别通过测试所述第一电极、基板与所述第二电极之间的电压，以表征所述第一型半导体两表面的接触电阻。
[0015]优选地，所述第一金属层通过包覆在所述绝缘层中间的方式延伸至所述LED芯片的边缘。
[0016]优选地，所述第一金属层的侧壁被所述绝缘层包覆。
[0017]优选地，所述第一金属层包括铟、锡、铝、金、铂、锌、银、钛、铅、镍中的一种或多种堆叠。
[0018]优选地，所述LED芯片包括氮化镓。
[0019]优选地，所述第一型半导体层包括N型氮化镓层。
[0020]优选地，所述第二型半导体层包括P型氮化镓层。
[0021]经由上述的技术方案可知，本技术提供的LED芯片，通过在：通孔型垂直结构LED芯片的外延叠层表面设置第一电极；且，在所述基板与所述外延叠层之间设有金属键合层、绝缘层、第一金属层以及第二电极；其中，所述第一金属层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面，用于欧姆接触并实现光反射；且所述第一金属层在朝向所述第二型半导体层的一侧表面具有裸露面；所述第二电极层叠于所述第一金属层的裸露面；所述绝缘层设置所述外延叠层朝向所述基板的一侧，通过覆盖所述第一金属层的方式，延伸至所述通孔的侧壁；所述基板通过所述金属键合层嵌入所述通孔的方式与所述外延叠层键合形成一体，且所述金属键合层通过所述绝缘层与所述第二型半导体层隔离设置。基于上述结构，通过所述第一电极作为LED芯片的一个控制接口，实现了呈水平结构的两接触电极(即第一电极和第二电极呈水平结构)或呈垂直结构的两接触电极(即基板和第二电极呈水平结构)，实现设计的灵活性。
[0022]进一步地，本技术中，所述基板包括导电基板，其作为所述LED芯片的另一接触电极；进而，可分别通过测试所述第一电极、基板以及第二电极两两之间的伏安特性，以表征所述第一、第二型半导体的表面欧姆接触电阻率，从而为后续的芯片工艺设计提供数据参考，以获得高性能的LED产品。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本技术实施例所提供的LED芯片的结构示意图；
[0025]图2.1至图2.11为本技术实施例所提供的LED芯片的制作方法步骤所对应的结构示意图；
[0026]图中符号说明：1、基板，2、生长衬底，3、外延叠层，31、第一型半导体层，32、有源区，33、第二型半导体层，34、通孔，35、发光台面，4、第一金属层，5、绝缘层，51、第一绝缘层，
52、第二绝缘层，6、金属键合层，7、第一电极，8、第二电极。
具体实施方式
[0027]为使本技术的内容更加清晰，下面结合附图对本技术的内容作进一步说明。本技术不局限于该具体实施例。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。
[0028]如图1所示，一种LED芯片，包括：
[0029]基板1、设置于所述基板1上方的外延叠层3，以及在所述外延叠层3背离所述基板1一侧表面的第一电极7；所述外延叠层3至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层33、有源区32以及第一型半导体层31，且所述外延叠层3具有裸露所述第一型半导体层31部分表面的通孔34；第一方向垂直于所述基板1，并由所述基板1指向所述外延叠层3；
[0030]在所述基板1与所述外延叠层3之间还设有金属键合层6、绝缘层5、第一金属层4以及第二电极8；其中，所述第一金属层4层叠于所述第二型半导体层33背离所述有源区32的一侧表面，用于欧姆接触并实现光反射；且所述第一金属层4在朝向所述第二型半导体层33的一侧表面具有裸露面；
[0031]所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：基板、设置于所述基板上方的外延叠层，以及在所述外延叠层背离所述基板一侧表面的第一电极；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第二型半导体层、有源区以及第一型半导体层，且所述外延叠层具有裸露所述第一型半导体层部分表面的通孔；第一方向垂直于所述基板，并由所述基板指向所述外延叠层；在所述基板与所述外延叠层之间还设有金属键合层、绝缘层、第一金属层以及第二电极；其中，所述第一金属层层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面，用于欧姆接触并实现光反射；且所述第一金属层在朝向所述第二型半导体层的一侧表面具有裸露面；所述第二电极层叠于所述第一金属层的裸露面；所述绝缘层设置所述外延叠层朝向所述基板的一侧，通过覆盖所述第一金属层的方式，延伸至所述通孔的侧壁；所述基板通过所述金属键合层嵌入所述通孔的方式与所述外延叠层键合形成一体，且所述金属键合层通过所述绝缘层与所述第二型半导体层隔离设置。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲晓东，陈凯轩，崔恒平，林志伟，罗桂兰，江土堆，赵斌，杨克伟，刘文辉，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：