提高出光效率的LED芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种提高出光效率的LED芯片，所述提高出光效率的LED芯片，包括衬底，所述衬底上设有N型氮化镓层，所述N型氮化镓层上设有量子阱、P型氮化镓层及透明导电层，所述N型氮化镓层上设有N打线电极，所述N打线电极与N型氮化镓层电连接；所述透明导电层上设有P打线电极，所述P打线电极通过透明导电层与P型氮化镓层电连接；所述N打线电极下设有N电极反射电极层，所述N电极反射电极层与N型氮化镓层相接触；所述P打线电极下方设有P电极反射电极层，所述P电极反射电极层位于透明导电层下，P电极反射电极层通过透明导电层与P打线电极相隔离。本发明专利技术结构简单紧凑，提高出光效率，降低成本，操作方便，稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED芯片，尤其是一种提高出光效率的LED芯片，属于LED芯片的

技术介绍
近年来，发光二极管(LED)无疑成为最受重视的光源技术之一。一方面LED具有体积小的特性，另一方面LED具备低电流、低电压驱动的省电特性。理论上预计，半导体LED 照明灯的发光效率可以达到甚至超过白炽灯的10倍、日光灯的2倍。同时，它还具有结构牢固，抗冲击和抗震能力强，超长寿命，可以达到100000小时；无红外线和紫外线辐射；无汞，有利于环保等众多优点。其中，作为在光电领域的主要应用之一，GaN基材料得到了越来越多的关注，利用 GaN基半导体材料可制作出超高亮度蓝、绿、白光发光二极管。由于GaN基发光二极管的亮度取得了很大的提高，使得GaN基发光二极管在很多领域都取得了应用，例如交通信号灯、 移动电话背光、汽车尾灯、短距离通信、光电计算互连等。而在不久的将来可能用作节能、环保照明器具的GaN基白光LED则更是将引起照明产业的革命，有着非常广阔的应用前景， 半导体照明一旦成为现实，其意义重大。基于GaN基LED的重要作用，如何提高GaN基LED 的发光效率已成为关注焦点。研究人员急待开发出可靠的方法来提高发光效率，早期LED 组件发展集中在提升其内部量子效率，随着外延生长技术和多量子阱结构的发展，超高亮度发光二极管的内量子效率已有了非常大的改善，目前蓝光GaN基的LED内量子效率可达 70 %以上，紫外GaN基LED可达80 %，进一步改善空间较小。为进一步提高LED芯片的出光效率，目前多采用表面粗化技术；但是表面粗化技术操作复杂，不易实施，不稳定，成本较高，不利于推广和应用，限制了 LED芯片的应用及发展。众所周知，常规的LED芯片需要有正负电极接入使其发光，对应的需要在芯片上制作正负打线盘，通常是金材质，对蓝绿色光部分吸收较大，由此引起了光吸收，大大影响出光效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是有效降低打线电极对蓝绿光的吸收，从而提供一种提高出光效率的LED芯片，其结构简单紧凑，提高出光效率，降低成本，操作方便，稳定可靠。按照本专利技术提供的技术方案，所述提高出光效率的LED芯片，包括衬底，所述衬底上长有N型氮化镓层，所述N型氮化镓层上长有量子阱、P型氮化镓层及透明导电层，所述 N型氮化镓层上沉积有N打线电极，所述N打线电极与N型氮化镓层电连接；所述透明导电层上沉积有P打线电极，所述P打线电极通过透明导电层与P型氮化镓层电连接；所述N打线电极下沉积N电极反射电极层，所述N电极反射电极层与N型氮化镓层相接触；所述P打线电极下方设有P电极反射电极层，所述P电极反射电极层位于透明导电层下方，P电极反3射电极层通过透明导电层与P打线电极相隔离。所述N电极反射电极层与所述P电极反射电极层均采用反射金属、ODR或DBR制成。所述反射金属为铝或银。所述N型氮化镓层与N电极反射电极层相对应的表面设有N电极粗化部，且所述 N电极反射电极层填充覆盖于N电极粗化部。所述N电极粗化部为若干凸设于N型氮化镓层上的N极凸块或若干通过蚀刻N形氮化镓层凹设于N型氮化镓层内的N极凹槽。。所述N电极粗化部为N极凹槽时，所述N极凹槽在N型氮化镓层内延伸的深度为 0. 1 2 μ m。所述P型氮化镓层与P电极反射电极层相对应的表面设有P电极粗化部，且所述 P电极反射电极层填充覆盖于P电极粗化部。所述P电极粗化部为若干凸设于P型氮化镓层上的P极凸块或若干通过刻蚀于P 型氮化镓层内凹设于P型氮化镓层内的P极凹槽。所述P电极粗化部为P极凹槽时，所述P极凹槽在P型氮化镓层内延伸的深度为 0. 1 2 μ m。所述N电极反射电极层在N型氮化镓层上投影尺寸小于N打线电极在N型氮化镓层上的投影尺寸，所述P电极反射电极层在P型氮化镓层上的投影尺寸大于P打线电极在 P型氮化镓层上的投影尺寸。本专利技术的优点N打线电极下设有N电极反射电极层，所述N电极反射电极层与N 型氮化镓层相接触；所述P打线电极下方设有P电极反射电极层，所述P电极反射电极层位于透明导电层之下，P电极反射电极层通过透明导电层与P打线电极相隔离；同时，还可以在N型氮化镓层上设置N极粗化部，在P型氮化镓层上设置P极粗化部，通过P电极反射层、 P极粗化部、N极粗化部与N电极反射层共同配合，能使得射向P打线电极及N打线电极的光线被反射或散射，相应的光线能够从LED芯片的其他部位射出而非被打线电极所吸收， 在同样的条件下，增加了 LED芯片出光的效率，结构简单紧凑，提高出光效率，降低成本，操作方便，稳定可靠。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的另一种实施方式的结构示意图。具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1 图2所示本专利技术包括衬底1、N型氮化镓层2、量子阱3、透明导电层4、 钝化层5、P打线电极6、P电极反射层7、P型氮化镓层8、N打线电极9、N电极反射层10、N 电极粗化部11及P电极粗化部12。如图1所示所述LED芯片包括衬底1，所述衬底1采用蓝宝石基板，衬底1通过外延生长有N型氮化镓层2，N型氮化镓层2上设有量子阱3，所述量子阱3上设有P型氮化镓层8;为了能够扩大电流导通，所述P型氮化镓层8上设有透明导电层4，所述透明导电层4覆盖于P型氮化镓层8上，并与所述P型氮化镓层8欧姆接触。透明导电层4上淀积有钝化层5，所述钝化层5覆盖于透明导电层4，并包覆透明导电层4下方的P型氮化镓层 8及量子阱3。钝化层5的材料包括二氧化硅、氮化硅等，透明导电层4上设有P打线电极 6，钝化层5上设有接触孔，P打线电极6通过接触孔与透明导电层4等电位连接。所述量子阱3、P型氮化镓层8及透明导电层4的材料、厚度及形成工艺均与现有LED芯片制备工艺相一致。为了能够将N型氮化镓层2引出，所述N型氮化镓层2上设有连接台阶，N型氮化镓层2通过连接台阶能够裸露相应的表面，从而能够在N型氮化镓层2上设置N打线电极 9。由于P打线电极6与N打线电极9对蓝绿光有较大的吸收的特性，它们会影响LED芯片的出光效率。为了降低P打线电极6与N打线电极9对LED出光效率的影响，所述N打线电极9下设有N电极反射层10，所述N电极反射层10位于N打线电极9下并与N型氮化镓层2欧姆接触。同时，P打线电极6的下方设有P电极反射层7，所述P电极反射层7位于透明导电层4之下，P打线电极6与P电极反射层7间通过透明导电层4相隔离。P电极反射层7位于P打线电极6的正下方，且P打线电极6在P电极反射层7上的正投影小于P 电极反射层7的面积。N电极反射层10与P电极反射层7均可以采用反射金属、ODR结构 (全方位反射镜，Omni Directional Reflector)或DBR结构(分布式布拉格反射镜)，所述发射金属为铝或银。当P打线电极6的正下方设置P电极反射层7后，同时N打线电极 9下设置N电极反射层10后，通过P电极反射层7与N电极反射层10的作用，能够对LED 芯片发出的光线进行反射，使得光线能够从LED芯片的其他方位射出而不是被打线电极所吸收，从而提高出光效率。如图2所示为了能够进一步地提高LED芯片的出光效率，在N型氮化镓层2上设有N电极粗化部11，所述N电极粗化部11与N电极9相对应设置。N电极粗化部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柯志杰，邓群雄，黄慧诗，郭文平，
申请(专利权)人：江苏新广联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：