[发明专利]发光二极管芯片及其制造方法

说明书

详述了一种发光二极管芯片。此外，详述了一种用于制造发光二极管芯片的方法。

一个目的在于详述一种能够以特别简单的方式制造的发光二极管芯片。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，发光二极管芯片包括n导电区、p导电区和处于n导电区与p导电区之间的有源区。在这种情况下，导电区以及还有有源区优选地被形成为具有III-V族化合物半导体材料。具体地，导电区和有源区可以被形成为具有氮基化合物半导体材料。

III/V族化合物半导体材料包括第三主族的至少一个元素（例如像B、Al、Ga、In）以及第五主族的元素（例如像N、P、As）。具体地，术语“III/V族化合物半导体材料”涵盖包含第三主族的至少一个元素以及第五主族的至少一个元素的二元、三元或四元化合物的组，例如，氮化物和磷化物化合物半导体。这种二元、三元或四元化合物另外可以包括例如一种或多种掺杂剂和附加成分。

在本上下文中，基于氮化物的化合物半导体材料是指半导体层序列或其至少一部分，特别优选地是至少有源区和/或生长基底晶片，包括氮化物化合物半导体材料或由氮化物化合物半导体材料构成，优选地为Al_nGa_mIn_1-n-mN,其中，0≤n≤1,0≤m≤1且n+m≤1。在这种情况下，所述材料不一定需要具有根据上述公式的数学上精确的成分。而是，所述材料可以包括例如一种或多种掺杂剂和附加成分。为了简便，然而，上述公式仅包括晶格的必要成分（Al、Ga、In、N），即使这些成分可以由小量的其它物质部分地替代和/或补充。

在这种情况下，在发光二极管芯片的操作期间，有源区被设置成例如根据UV辐射与红外辐射之间的频率范围来产生电磁辐射，特别是产生可见光。为此目的，有源区包括例如单量子阱结构或多量子阱结构。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，发光二极管芯片包括镜面层（mirror layer），该镜面层被布置在p导电区的远离有源区的那侧。镜面层被优选地设计成在p导电区的方向上反射在发光二极管芯片的操作期间在有源层中产生的电磁辐射。为此目的，镜面层可以包含金属或由金属构成。具体地，镜面层还可以包括共同形成镜面层的多个子层。在本实例中，镜面层优选地以导电方式实施。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，镜面层具有穿孔，其中镜面层的侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖，所述绝缘层被形成为具有电绝缘材料。穿孔具有镜面层中的完全去除镜面层的至少一个位置。因此，穿孔构成镜面层中的开口。在穿孔的区域中，镜面层具有邻接穿孔的至少一个侧面区域。穿孔被布置在镜面层中，例如其方式为使得镜面层横向地包围穿孔。然后，穿孔通过镜面层的该至少一个侧面区域朝向镜面层来定界。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，所述侧面区域完全被绝缘层覆盖，该绝缘层由电绝缘材料构成。也就是说，绝缘层将镜面层的侧面区域以电的方式钝化。

如果在这种情况下镜面层具有面向穿孔的（也就是说，横向地将穿孔定界）多个侧面区域，于是，优选地镜面层的所有侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖。换言之，镜面层通过绝缘层朝向穿孔以电的方式钝化。

绝缘层优选地具有与镜面层相同的厚度，也就是说，绝缘层优选地不在竖直方向上突出超过镜面层。竖直方向是关于镜面层的主延伸平面横向或垂直延伸的方向。平行于镜面层的主延伸平面的方向被指定为横向方向。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，发光二极管芯片包括n导电区、p导电区、以及处于n导电区与p导电区之间的有源区。此外，发光二极管芯片在p导电区的远离有源区的那侧具有镜面层。此外，发光二极管芯片包括形成有电绝缘材料的绝缘层。在这种情况下，镜面层被设计成反射在有源区中产生的电磁辐射，镜面层具有穿孔，其中镜面层的侧面区域在穿孔的区域中完全被绝缘层覆盖。

在这种情况下，证明绝缘层不仅在发光二极管芯片的操作期间，而且具体还在发光二极管芯片的制造期间作为电绝缘层是有用的。通过绝缘层，中空凹槽或底切或圆角可以被形成在发光二极管芯片的包含导电区和有源区的半导体主体的边缘区域中，在该中空凹槽中可以布置用于保护镜面层的钝化层。

根据发光二极管芯片的至少一个实施例，镜面层的其余外部区域没有绝缘层。也就是说，绝缘层仅被布置在镜面层处的穿孔的区域中。具体地，绝缘层可以在此处于与镜面层直接接触。相比较，镜面层的外部区域的其他区域没有绝缘层。通过举例的方式，在制造发光二极管芯片的过程中，从镜面层的外部区域的其他区域中去除绝缘层。