一种LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种LED芯片及其制作方法，其中LED芯片包括：金属键合层、金属反射结构、透明介质结构和堆叠结构，其中，金属反射结构和透明介质结构构成ODR反射结构，用于反射有源区出射的光及阻挡金属材质迁移至有源区；金属反射结构为多层的复合反射结构，可以有效地提高反射率；透明介质结构包括电介质层，或绝缘介质层，且，绝缘介质层具有贯穿绝缘介质层的多个通孔，各通孔由金属材质填充形成多个导电通道，电流可以通过电介质层或多个导电通道进行均匀分布，避免在大电流工作条件下，LED芯片出现电流拥挤及可靠性不好的问题；并结合出光面为粗化面，在扩大LED芯片发光角度的同时能够提高LED芯片出光效率。够提高LED芯片出光效率。够提高LED芯片出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管
，更为具体地说，涉及一种LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着发光二极管的快速发展，LED(light emitting diode，发光二极管)的应用日新月异。LED具有节能、环保、寿命长等优点，是继白炽灯和日光灯之后的第三代电照明光源。现如今LED已广泛应用于人们的日常生活中，如普通照明、指示灯、玩具、交通信号灯、手机、大尺寸显示屏、建筑景观装饰、汽车用灯等。
[0003]市场对发光二极管的亮度需求越来越高，芯片结构也跟着不断地改进优化。现有技术中存在着在大电流工作条件下，LED芯片会出现电流拥挤及可靠性不好的问题，目前高亮度芯片主流结构采用各种电极优化能带来亮度的明显提升，但仍然存在电流拥挤及可靠性不好，导致LED芯片的发光效率下降的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种LED芯片及其制作方法，以解决现有技术中在大电流工作条件下，存在电流拥挤及可靠性不好，导致LED的发光效率下降等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种LED芯片，其特征在于，包括：
[0007]导电基板；
[0008]在所述导电基板的一侧表面沿第一方向依次层叠的金属键合层、金属反射结构、透明介质结构和堆叠结构，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述堆叠结构；
[0009]其中，所述金属反射结构和所述透明介质结构构成ODR反射结构，用于反射有源区出射的光及阻挡金属材质迁移至有源区；
[0010]所述金属反射结构为多层的复合反射结构；所述透明介质结构包括电介质层，或绝缘介质层，且，所述绝缘介质层具有贯穿所述绝缘介质层的多个通孔，各所述通孔由金属材质填充形成多个导电通道；
[0011]所述堆叠结构包括沿第一方向依次层叠的第二型半导体层、第二波导层、有源区、第一波导层及第一型半导体层；
[0012]所述第一型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠的第一型限制层、第一型电流扩展层、第一型粗化层及第一型欧姆接触层；所述第二型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠的第二型欧姆接触层、第二型电流扩展层及第二型限制层；
[0013]其中，所述第一型欧姆接触层显露部分所述第一型粗化层，且，所述第一型粗化层的裸露部为出光面，所述出光面为粗化面；
[0014]第一电极，其设置于所述第一型欧姆接触层背离所述第一型粗化层的一侧表面，
与所述第一型半导体层形成电连接；
[0015]第二电极，其设置于所述导电基板背离所述金属键合层的一侧表面，与所述第二型半导体层形成电连接。
[0016]优选地，所述电介质层包括ITO层；
[0017]或，所述电介质层包括由ITO层和ZnO层交替构成的DBR结构。
[0018]优选地，所述绝缘介质层包括SiO2层；
[0019]或，所述绝缘介质层包括由SiN层、SiO2层、MgF层、MgO层等透明绝缘材料层中的两种材料层交替构成的DBR结构。
[0020]优选地，各所述导电通道均匀的分布于所述绝缘介质层中，且，各所述导电通道的水平截面积自所述绝缘介质层中心位置向所述绝缘介质层边沿的方向逐渐增大。
[0021]优选地，所述金属反射结构包括层叠的第一反射层和第二反射层，且所述第一反射层和所述第二反射层由不同材料形成。
[0022]优选地，所述第一反射层包括金、银、钛、钨、铝、镍中的一种或多种堆叠；所述第二反射层包括金、银、钛、钨、铝、镍中的一种或多种堆叠。
[0023]优选地，所述第一反射层的厚度为20nm
‑
800nm，包括端点值；所述第二反射层的厚度为20nm
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800nm，包括端点值。
[0024]本专利技术还提供了一种LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
[0025]步骤01、提供一生长衬底；
[0026]步骤02、在所述生长衬底表面依次生长缓冲层、腐蚀截止层和堆叠结构；
[0027]所述堆叠结构包括沿生长方向依次层叠的第一型半导体层、第一波导层、有源区、第二波导层及第二型半导体层；
[0028]所述第一型半导体层包括沿所述生长方向依次层叠的第一型欧姆接触层、第一型粗化层、第一型电流扩展层及第一型限制层；所述第二型半导体层包括沿所述生长方向依次层叠的第二型限制层、第二型电流扩展层及第二型欧姆接触层；
[0029]步骤03、在所述堆叠结构背离所述腐蚀截止层的一侧表面生长透明介质结构；
[0030]其中，所述透明介质结构包括电介质层，或绝缘介质层，且，所述绝缘介质层具有贯穿所述绝缘介质层的多个通孔，各所述通孔由金属材质填充形成多个导电通道；
[0031]形成多个所述导电通道包括以下工序：
[0032]通过蚀刻工艺，沿所述绝缘介质层的上表面刻蚀，显露部分所述第一型粗化层，形成贯穿所述绝缘介质层的多个通孔；
[0033]将金属材质填充在各所述通孔内，形成多个导电通道；
[0034]步骤04、在所述透明介质结构背离所述第二型欧姆接触层的一侧表面形成金属反射结构；
[0035]其中，所述金属反射结构为多层的复合反射结构；
[0036]所述金属反射结构和所述透明介质结构构成ODR反射结构，用于反射有源区出射的光及阻挡金属材质迁移至有源区；
[0037]步骤05、通过金属键合层，将步骤04所形成的芯片结构固定于导电基板，且所述金属键合层形成于所述金属反射结构背离所述透明介质结构的一侧表面；
[0038]步骤06、剥离所述生长衬底、所述缓冲层及所述腐蚀截止层，露出所述第一型欧姆接触层；
[0039]步骤07、通过蚀刻工艺，沿所述第一型欧姆接触层的上表面刻蚀，显露部分所述第一型粗化层形成出光面；
[0040]步骤08、制作第一电极和第二电极；
[0041]第一电极，其设置于所述第一型欧姆接触层背离所述第一型粗化层的一侧表面，与所述第一型半导体层形成电连接；
[0042]第二电极，其设置于所述导电基板背离所述金属键合层的一侧表面，与所述第二型半导体层形成电连接；
[0043]步骤09、在所述出光面进行粗化形成粗化面。
[0044]优选地，所述电介质层包括ITO层；
[0045]或，所述电介质层包括由ITO层和ZnO层交替构成的DBR结构。
[0046]优选地，所述绝缘介质层包括SiO2层；
[0047]或，所述绝缘介质层包括由SiN层、SiO2层、MgF层、MgO层等透明绝缘材料层其中的两种材料层交替构成的DBR结构。
[0048]优选地，各所述导电通道均匀的分布于所述绝缘介质层中，且，各所述导电通道的水平截面积自所述绝缘介质层中心位置向所述绝缘介质层边沿的方向逐渐增大。
[0049]优选地，所述金属反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：导电基板；在所述导电基板的一侧表面沿第一方向依次层叠的金属键合层、金属反射结构、透明介质结构和堆叠结构，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述堆叠结构；其中，所述金属反射结构和所述透明介质结构构成ODR反射结构，用于反射有源区出射的光及阻挡金属材质迁移至有源区；所述金属反射结构为多层的复合反射结构；所述透明介质结构包括电介质层，或绝缘介质层，且，所述绝缘介质层具有贯穿所述绝缘介质层的多个通孔，各所述通孔由金属材质填充形成多个导电通道；所述堆叠结构包括沿第一方向依次层叠的第二型半导体层、第二波导层、有源区、第一波导层及第一型半导体层；所述第一型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠的第一型限制层、第一型电流扩展层、第一型粗化层及第一型欧姆接触层；所述第二型半导体层包括沿所述第一方向依次层叠的第二型欧姆接触层、第二型电流扩展层及第二型限制层；其中，所述第一型欧姆接触层显露部分所述第一型粗化层，且，所述第一型粗化层的裸露部为出光面，所述出光面为粗化面；第一电极，其设置于所述第一型欧姆接触层背离所述第一型粗化层的一侧表面，与所述第一型半导体层形成电连接；第二电极，其设置于所述导电基板背离所述金属键合层的一侧表面，与所述第二型半导体层形成电连接。2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述电介质层包括ITO层；或，所述电介质层包括由ITO层和ZnO层交替构成的DBR结构。3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述绝缘介质层包括SiO2层；或，所述绝缘介质层包括由SiN层、SiO2层、MgF层、MgO层等透明绝缘材料层中的两种材料层交替构成的DBR结构。4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：各所述导电通道均匀的分布于所述绝缘介质层中，且，各所述导电通道的水平截面积自所述绝缘介质层中心位置向所述绝缘介质层边沿的方向逐渐增大。5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述金属反射结构包括层叠的第一反射层和第二反射层，且所述第一反射层和所述第二反射层由不同材料形成。6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于：所述第一反射层包括金、银、钛、钨、铝、镍中的一种或多种堆叠；所述第二反射层包括金、银、钛、钨、铝、镍中的一种或多种堆叠。7.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于：所述第一反射层的厚度为20nm
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800nm，包括端点值；所述第二反射层的厚度为20nm
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800nm，包括端点值。8.一种LED芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：步骤01、提供一生长衬底；步骤02、在所述生长衬底表面依次生长缓冲层、腐蚀截止层和堆叠结构；所述堆叠结构包括沿生长方向依次层叠的第一型半导体层、第一波导层、有源区、第二
波导层及第二型半导体层；所述第一型半导体层包括沿所述生长方向依次层叠的第一型欧姆接触层、第一型粗...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，崔恒平，尤翠萍，蔡玉梅，陈凯轩，蔡建九，
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：