平行四边形ＧａＮ基发光二极管芯片的对称电极制造技术

本发明专利技术公开了一种平行四边形ＧａＮ基发光二极管芯片的对称电极，属于ＬＥＤ芯片技术领域。ＬＥＤ芯片形状为非矩形的平行四边形，Ｎ型焊盘位于平行四边形的一个角上，Ｎ型条形电极自Ｎ型焊盘出发沿平行四边形边缘环绕一周，Ｐ型电极的焊盘位于平行四边形芯片的中心，Ｐ型条形电极首先沿Ｎ型焊盘所在角对应的对角线方向分布，然后再平行于平行四边形芯片的边缘分布，在ＬＥＤ芯片内部Ｎ电极与Ｐ电极对称分布，保证了平行四边形ＬＥＤ芯片的电流分布均匀，从而达到提高平行四边形ＬＥＤ芯片的出光效率和寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED芯片
，尤其是涉及一种平行四边形GaN基发光二极管芯 片的对称电极。
技术介绍
LED作为照明光源具有节能(当LED的效率达到1501m/W时，同等亮度下能耗约为 白炽灯的1/10)、长寿命(约10万小时)、体积小、低电压、易控制、环保等优点。LED光源的 这些优点，将引发照明产业技术和应用的革命，如同半导体晶体管替代电子管一样，在若干 年后，用LED作为新光源的固态照明灯，将有机会逐渐取代传统的照明灯而进入每一个角落。 目前，一般采用蓝宝石衬底的外延片来制备高效率的GaN基LED。 LED芯片形状和 电极形状可以显著影响器件的发光效率、可靠性和寿命。首先，通过优化芯片形状可以改善 器件的光电特性，例如，厦门大学在公开号为CN201266611Y的专利中，提出采用三角形LED芯片结构与采用传统的矩形芯片结构相比，可降低芯片的光逃逸锥形临界角，从而增加LED 芯片的侧面出光，有效提高LED器件的发光效率，并且，平行四边形芯片与同样可增加侧面 出光的三角形LED芯片相比，便于芯片的测试分析。 另一方面，通过电极形状的优化也可以改善器件的光电特性，例如，扬州大学在公 开号为CN201266611Y和公开号为CN201282152Y的专利中针对矩形GaN LED芯片分别提供 了树形GaN基LED芯片电极和中心环绕型GaN基LED芯片电极，由于这两种结构的芯片电 极可以使GaN基LED芯片电流分布均匀，从而可以有效地减小电流聚集效应、减小器件的串 联电阻、减小器件发热的不均匀性、提高器件的发光效率、改善器件的可靠性和提高器件的 使用寿命。如果能将芯片形状的优化和电极形状的优化有机结合起来，对提高LED芯片的 光电性能十分有利，但是，目前尚未见有这方面的专利和文献报道。
技术实现思路
( — )要解决的技术问题 本专利技术的目的是将芯片形状和电极形状的优化有机结合起来提高LED的发光效 率，即对平行四边形LED芯片的电极进行优化设计，提供一种平行四边形GaN基发光二极管 芯片的对称电极，以使平行四边形LED芯片电流均匀扩展，改善LED器件的光电性能。 ( 二 )技术方案 为达到上述目的，本专利技术提供了一种平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电 极，包括P电极和N电极，其制备方法是对GaN外延片进行台面刻蚀，形成P型GaN台面和 N型GaN沟槽，在P型GaN材料上生长P型电极，在沟槽内制备N型电极，其中 LED芯片形状为非矩形的平行四边形，N型焊盘位于平行四边形的一个角上，N型 条形电极自N型焊盘出发沿平行四边形边缘环绕一周； P型电极的焊盘位于平行四边形芯片的中心，P型条形电极首先沿N型焊盘所在角对应的对角线方向分布，然后再平行于平行四边形芯片的边缘分布； 在LED芯片内部N电极与P电极对称分布，以保证平行四边形LED芯片的电流分 布均匀，从而提高平行四边形LED芯片的出光效率和寿命。 上述方案中，该对称电极可先在P型GaN上生长透明导电薄膜，然后在透明导电薄 膜上生长P电极。 上述方案中，P型电极和N型电极的形状可互换，N型电极淀积在相应形状的沟槽 内。 上述方案中，P型电极和N型电极的条数可随平行四边形芯片尺寸的大小进行调整。(三)有益效果 本专利技术提供的这种平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，在LED芯片内 部N电极与P电极对称分布，保证了平行四边形LED芯片的电流分布均匀，从而达到提高平 行四边形LED芯片的出光效率和寿命的目的。附图说明 图1为本专利技术实施例的P型、N型电极分布结构示意图。 1为P型GaN台面，2为N型GaN沟槽，N为N型电极焊盘，P为P型电极焊盘，Nl N9为N型条状电极，PI P5为P型条状电极。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。 如图1所示，首先对蓝宝石衬底上生长的GaN基外延片进行台面刻蚀，形成P型 GaN台面1和N型GaN沟槽2，在P型层的表面生长一层透明导电膜，在透明导电膜上沉积 P电极，N电极沉积在比它尺度略宽的沟槽2中。P型电极包括位于平行四边形芯片中心的 P型焊盘、沿N型焊盘所在角对应的对角线方向分布的Pl、平行于平行四边形芯四条边的 P2 P5， N型电极主要包括位于平行四边形芯片一个角的N型焊盘，沿平行四边形芯片边 缘分布的Nl N4，沿N型焊盘所在角对应的对角线方向分布的N5，平行于P4的N6，平行 于P5的N7，平行于P2的N8，平行于P3的N9。 P型电极和N型电极相互之间平行排列，且 不同电极之间距离相等，增加了电流分布的均匀性，提高了平行四边形LED芯片，特别是大 功率平行四边形LED芯片的出光效率。本专利技术也可以直接在P型GaN表面上直接沉积P电 极。另外，在本专利技术中，P型电极和N型电极的形状可以互换。 以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡 在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保 护范围之内。权利要求一种平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，包括P电极和N电极，其制备方法是对GaN外延片进行台面刻蚀，形成P型GaN台面和N型GaN沟槽，在P型GaN材料上生长P型电极，在沟槽内制备N型电极，其特征在于LED芯片形状为非矩形的平行四边形，N型焊盘位于平行四边形的一个角上，N型条形电极自N型焊盘出发沿平行四边形边缘环绕一周；P型电极的焊盘位于平行四边形芯片的中心，P型条形电极首先沿N型焊盘所在角对应的对角线方向分布，然后再平行于平行四边形芯片的边缘分布；在LED芯片内部N电极与P电极对称分布，以保证平行四边形LED芯片的电流分布均匀，从而提高平行四边形LED芯片的出光效率和寿命。2. 如权利要求l所述的平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，其特征在于 该对称电极可先在P型GaN上生长透明导电薄膜，然后在透明导电薄膜上生长P电极。3. 如权利要求1所述的平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，其特征在于P 型电极和N型电极的形状可互换，N型电极淀积在相应形状的沟槽内。4. 如权利要求1所述的平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，其特征在于P 型电极和N型电极的条数可随平行四边形芯片尺寸的大小进行调整。全文摘要本专利技术公开了一种平行四边形GaN基发光二极管芯片的对称电极，属于LED芯片
LED芯片形状为非矩形的平行四边形，N型焊盘位于平行四边形的一个角上，N型条形电极自N型焊盘出发沿平行四边形边缘环绕一周，P型电极的焊盘位于平行四边形芯片的中心，P型条形电极首先沿N型焊盘所在角对应的对角线方向分布，然后再平行于平行四边形芯片的边缘分布，在LED芯片内部N电极与P电极对称分布，保证了平行四边形LED芯片的电流分布均匀，从而达到提高平行四边形LED芯片的出光效率和寿命的目的。文档编号H01L33/38GK101794850SQ20101011380公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日专利技术者孙莉莉, 张会肖, 曾一平,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平行四边形ＧａＮ基发光二极管芯片的对称电极，包括Ｐ电极和Ｎ电极，其制备方法是：对ＧａＮ外延片进行台面刻蚀，形成Ｐ型ＧａＮ台面和Ｎ型ＧａＮ沟槽，在Ｐ型ＧａＮ材料上生长Ｐ型电极，在沟槽内制备Ｎ型电极，其特征在于：ＬＥＤ芯片形状为非矩形的平行四边形，Ｎ型焊盘位于平行四边形的一个角上，Ｎ型条形电极自Ｎ型焊盘出发沿平行四边形边缘环绕一周；Ｐ型电极的焊盘位于平行四边形芯片的中心，Ｐ型条形电极首先沿Ｎ型焊盘所在角对应的对角线方向分布，然后再平行于平行四边形芯片的边缘分布；在ＬＥＤ芯片内部Ｎ电极与Ｐ电极对称分布，以保证平行四边形ＬＥＤ芯片的电流分布均匀，从而提高平行四边形ＬＥＤ芯片的出光效率和寿命。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙莉莉，闫发旺，张会肖，王军喜，王国宏，曾一平，李晋闽，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]