[发明专利]具有DBR型电流阻挡层的LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片及其制作方法，特别是涉及一种具有DBR型电流阻挡层的LED芯片及其制作方法。

背景技术

LED芯片的设计及制造中，在LED芯片中的P-pad正下面直接加入电流阻挡层(CBL，current blocking layer)可以将原本由P-pad流入P-GaN层的电流截断，使电流全部先流入透明导电层(TCL，Transparent contact layer)，然后再通过透明导电层流入该透明导电层正下方的P-GaN层；当不加电流阻挡层时，电流一部分先由P-pad流入透明导电层再流入透明导电层正下方的P-GaN层，一部分直接流入P-pad正下方的P-GaN层和量子阱发光，P-pad正下方的量子阱发出的光基本上会被P电极挡住，这部分光会被反射或者被吸收，而被反射的部分在芯片内部经过多次反射后也有相当大的一部分会被吸收，最后能射出芯片的少之又少，不加电流阻挡层导致有效发光区的电流密度减少，从而降低了芯片的亮度，而加入电流阻挡层后，直接流入P-pad正下方的P-GaN层的电流被截断，电流全部直接通过透明导电层扩散至有效发光区，从而提高了有效发光区的电流密度，提高了电流的利用率，进而提高了芯片的亮度。

目前，在LED芯片中添加电流阻挡层的实现方式主要有两种：

一种直接在P电极和P-GaN层之间加入高绝缘性的材料将原本由P-pad流入P-GaN层的电流截断，在蓝光LED芯片中常用SiO₂作为电流阻挡层的材料，此时在电流阻挡层上直接蒸镀Cr/Au电极或者蒸镀高反光电极，导致如下问题：一、直接蒸镀Cr/Au电极因为Cr对蓝光的反射率很低，致使芯片内部反射至P-pad下的光或被吸收或被反射，而被反射的光在芯片内部经过多次反射之后，相当大的部分被吸收了，能射出LED芯片的很少，从而降低了出光效率；二、目前比较常用的高反光电极一般是Al或者Ag或者相关合金，使用高反光电极时，电流阻挡层与高反光电极之间的粘附性弱，易于脱落。因此，一般只在P电极和P-GaN层之间的一部分区域加入电流阻挡层，另外不加入电流阻挡层的区域使高反光电极与GaN直接接触来增强粘附性，这样部分区域型的电流阻挡层相较全部区域的电流阻挡层提升芯片亮度的效果就很不明显了，且高反光电极与芯片之间的粘附性仍然很差，致使无法量产。

另外一种在LED芯片中添加电流阻挡层的实现方式是先将P-pad下面的量子阱蚀刻掉使P-pad下方不能发光，将高绝缘性的材料作为电流阻挡层铺在蚀刻出来的侧壁和底部起到绝缘作用，然后在电流阻挡层上镀上P电极，通过P-pad边缘下压透明导电层的办法使电流全部先流入透明导电层，然后再通过透明导电层流入透明导电层正下方的P-GaN层。在蓝光LED芯片中常用SiO₂作为电流阻挡层的材料，此时在电流阻挡层上直接蒸镀Cr/Au电极或者蒸镀高反光电极，仍会导致如下问题：一、直接蒸镀Cr/Au电极因为Cr对蓝光的反射率很低，致使芯片内部反射至P电极下的光或被吸收或被反射，而被反射的光在芯片内部经过多次反射之后，相当大的部分被吸收了，能射出LED芯片的很少，从而降低了出光效率；二、当使用高反光电极时，为了使高反光电极与蚀刻出来的侧壁和底部之间绝缘，电流阻挡层必须铺满整个蚀刻出来的侧壁和底部，但是电流阻挡层与高反光电极之间的粘附性弱，易于脱落，致使无法量产。

因此，如何提出一种LED芯片及其制作方法，以消除上述粘附性差、P电极吸光、电流利用率低的问题，实已成为本领域从业者欲以解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种，以解决现有技术中电流阻挡层与高反光电极之间的粘附性弱，易脱落、以及LED芯片的P电极吸光、电流利用率低等问题。