发光二极管芯片及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种具较佳发光效率发光二极管芯片，其包括一个导热基板，以及设置在该导热基板上且沿远离该导热基板的一侧依次层叠的一个半导体层、一个透明电极层、一个欧姆接触层、以及一个电极接触垫。该半导体层包括依次层叠设置在该导热基板上的一个p型半导体层、一个活性层、以及一个n型半导体层。该n型半导体层远离该导热基板的一侧具有一个阶梯面，且该n型半导体层沿远离其中心区域的方向上的厚度呈阶梯状分布且逐渐变小。该透明电极层设置在该阶梯面上。该欧姆接触层设置于该透明电极层与该n型半导体层之间，该电极接触垫与该n型半导体层的中心区域本对且设置在该透明电极层上。另外，本发明专利技术还涉及一种制作上述发光二极管的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管芯片，尤其涉及一种具较佳发光效率的发光二极管芯片，以及一种制作该发光二极管芯片的方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode, LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光的半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，而广泛应用于各种照明领域。LED通常包括ρ型半导体层、活性层及η型半导体层。在LED两端施加电压时，空穴和电子将会在活性层复合，辐射出光子。目前，业界在LED的应用过程中所面临的一个问题是如何提高LED的发光效率。通常，LED的发光效率与电流在LED表面的分布均勻度关系密切，然而，现有的LED在通电时，其电流难以达到均勻分布的要求，相应地，其发光效率也受到较大的限制。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种具较佳发光效率的发光二极管芯片，并且同样有必要提供一种制作该发光二极管芯片的方法。一种发光二极管芯片，其包括一个导热基板及设置在该导热基板上且沿远离该导热基板的一侧依次层叠的一个半导体层、一个透明电极层、以及一个电极接触垫。该半导体层包括依次层叠设置在该导热基板上的一个P型半导体层、一个活性层、一个欧姆接触层以及一个η型半导体层。该η型半导体层远离该导热基板的一侧具有一个阶梯面，且该η 型半导体层沿远离其中心区域的方向上的厚度呈阶梯状分布且逐渐变小。该透明电极层设置在该阶梯面上。该欧姆接触层设置于该透明电极层与该η型半导体层之间。该电极接触垫与该η型半导体层的中心区域相对且设置在该透明电极层上。一种上述发光二极管芯片的制作方法，其包括提供一个蓝宝石基底；在蓝宝石基底上依次形成一个η型半导体层、一个活性层及一个P型半导体层；提供一个导热基板，并使该导热基板与该P型半导体层相结合；移除该蓝宝石基底以暴露该η型半导体层的表面，进而对该表面进行蚀刻以形成一个阶梯面，并使该η型半导体层沿远离其中心区域的方向上的厚度呈阶梯状分布且逐渐变小； 在该阶梯面上制作形成一个薄型欧姆接触层；在该阶梯面上制作形成一个透明电极层；在透明电极层对应该η型半导体层的中心区域上制作形成一个电极接触垫。与现有技术相比，本专利技术所提供的发光二极管芯片，其所包含的η型半导体层经由蚀刻形成了一个阶梯面，且该η型半导体层沿远离其中心区域的方向上的厚度逐渐变小，而电流接触垫相对该η型半导体层的中心区域。由于η型半导体层厚度较大处的电阻较大，而相应地，厚度较小处电阻较小，这样就可以驱使电流朝远离电流接触垫的方向流动， 并且经扩散后分布均勻，该发光二极管芯片因此具有较佳的发光效率。附图说明 图1是本专利技术第一实施例的发光二极管芯片的剖面示意图。 图2是图1所示发光二极管芯片的俯视示意图。 图3是本专利技术第二实施例的发光二极管芯片的剖面示意图。 图4至图11是图3所示发光二极管芯片在各制作过程中的剖面示意图, 主要元件符号说明100,200 11,21 12,2213.2314.2415.25发光二极管芯片导热基板半导体层欧姆接触层透明电极层电极接触垫反射层 P型半导体层活性层 η型半导体层阶梯面表面16,26 121,221 122,222 123,223 1230,2230 223a、110具体实施例方式下面将以具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参见图1，本专利技术第一实施例提供一种发光二极管芯片100，其包括一个导热基板11、一个半导体层12、一个薄型欧姆接触层13、一个透明电极层14、以及一个电极接触垫 15。该半导体层12、欧姆接触层13、透明电极层14、电极接触垫15沿远离该导热基板11的一侧依次层叠设置在该导热基板11上。在本实施例中，该发光二极管芯片100大致呈一圆板状。该导热基板11由具有高导热率的材料，例如铜、铝、镍、银、金等金属或者其合金所制成。在本实施例中，该导热基板11采用金属镍制成。该导热基板11大致呈一圆板状， 其具有一个圆形表面110，且该表面110为一个平面。该半导体层12包括一个ρ型半导体层121、一个活性层122、以及一个η型半导体层123。该ρ型半导体层121、活性层122、以及η型半导体层123依次层叠设置在该导热基板11上。该半导体层12的制作基材包括氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓等。在本实施例中，该半导体层12由氮化镓基材制成。另外，该η型半导体层123为一阶梯状结构，其具有一个远离该导热基板的表面110的阶梯面1230，且该η型半导体层123沿远离其中心区域的方向的厚度逐渐变小，即该η型半导体层123中心区域较厚，周边区域相对该中心区域较薄。本实施例中，该阶梯面1230为一个圆台状阶梯面，如图2所示。该欧姆接触层13厚度均勻，其设置在该阶梯面1230上。本实施例中，该欧姆接触层13采用导电性能较佳的材料，如钛金属制成，其目的为使透明电极层14与η型半导体层 123形成欧姆接触。该透明电极层14厚度均勻，且设置在同样厚度均勻的欧姆接触层13 上。该透明电极层14与该阶梯面1230相匹配，从而形成与该阶梯面1230形状相似的阶梯状分布。该透明电极层14可采用透明导电材料，如氧化铟锡andium Tin Oxide，ΙΤ0)、氧化铟锌(Indium ZincOxide, IZO)等制成。该电极接触垫15进一步设置在透明电极层14上，该电极接触垫15由银、铜、铝等金属材料制成。在本实施例中，该电极接触垫15为一个金箔，其相对该η型半导体层123 的中心区域设置，即该电极接触垫15位于该透明电极层14的中心区域。工作时，该导热基板11及该电极接触垫15分别电连接至外部电源(未标示)，其中，导热基板11连接外部电源的正极，电极接触垫15连接外部电源的负极。该电极接触垫 15通过该透明电极层14及该欧姆接触层13施加正电压给η型半导体层123，而该导热基板11施加电压给P型半导体层121。当ρ型半导体层121与η型半导体层123之间施加有电压时，P型半导体层121中的空穴将与η型半导体层123中的电子复合，从而辐射出光子。由于η型半导体层123的中心区域较厚，其具有较大的电阻，而周边区域相对该中心区域较薄，相应地，其电阻也较小。因此，通电时，电流可以流经该透明电极层14与该欧姆接触层13并朝远离电流接触垫15的方向在η型半导体层123中流动，并且经该η型半导体层123扩散后在该活性层122呈均勻分布，因此，该发光二极管芯片100具有较佳的发光效率。另外，该导热基板11可设置在其它散热元件，如散热鳍片上，以将半导体层12工作时发出的热量传导至该散热元件进行散热，从而保障该发光二极管100的发光特性。在ρ型半导体层121与导热基板11之间还可以设置一层具有高反射率的反射层 16，该反射层16可以是布拉格反射层，也可以是由银、镍、铝、铜、金等金属所制成的金属镜面反射层。设置该反射层16的目的在于反射由活性层122发出的且朝向ρ型半导体层121 的光线，以使该光线经反射后从η型半导体层123的阶梯面1230发出，从而进一步提升发光二极管芯片100的发光效率。请参阅图3，本专利技术第二实施例提供一种发光二极管芯片200，其包括一个导热基板21、一个半导体层22、一个薄型欧姆接触层23、一个透明电极层Μ、一个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管芯片，其包括：一个导热基板及设置在该导热基板上且沿远离该导热基板的一侧依次层叠的一个半导体层、一个透明电极层、一个欧姆接触层以及一个电极接触垫，该半导体层包括依次层叠设置在该导热基板上的一个ｐ型半导体层、一个活性层、以及一个ｎ型半导体层，该ｎ型半导体层远离该导热基板的一侧具有一个阶梯面，且该ｎ型半导体层沿远离其中心区域的方向上的厚度呈阶梯状分布且逐渐变小，该透明电极层设置在该阶梯面上，该欧姆接触层设置于该透明电极层与该ｎ型半导体层之间，该电极接触垫与该ｎ型半导体层的中心区域相对且设置在该透明电极层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志成，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94