[实用新型]一种N型透明电极结构的功率型LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体光电子器件制造技术领域，具体涉及到一种N型透明电极结构的功率型LED芯片。 

背景技术

LED是一种将电能转化成光能的光电子器件。它具有体积小、寿命长、无污染、耐振动、光电转换效率高等优点。目前，它已经在全彩显示、景观照明、交通信号灯、背光源等领域有着广泛的应用。 

对于现在的功率型LED芯片来说，一般是以蓝宝石为衬底。由于蓝宝石是绝缘体，在制作电极的时候，P和N电极应位于外延层的同侧，因此对于蓝宝石衬底的功率型LED芯片，电极结构的设计至关重要，关系到电流能否均匀地扩散。一般来说，在优化电极结构时需要注意3个方面：1）使用N电极环绕P电极的方法，这样能够让电流在尽可能大的面积上由P电极进入N电极，增加有效发光长度；2）N与P电极之间的距离应相等，使电流尽可能均匀的分布；3）N电极分布在外侧，这与1）的理由相同。对氮化镓基LED来说，由于氮化镓材料的折射率为2.4，对应于全反射角为24.62°，因此只有位于该光锥内的光线才能从芯片的表面出射。理想的情况下，根据计算，对于发光层内的发光点有上下左右前后六个出射光锥，所以氮化镓基LED的总的光提取效率 。如果在理想的情况下只考虑四个侧面的出光，则其光提取效率可以达到18.2%，在理想的情况下从侧面出射的光是很可观的。然而在实际的功率型LED芯片中，由于电极结构复杂，N型电极环绕在芯片外围， 即使从侧面的光能很好地导出，这些出射的光线也被环顾在芯片外围的N型电极阻挡，而现如今大多说N电极都是利用吸收系数很高的金属材料制成的，因此导致芯片侧面出射的光线被不透明的N电极吸收，对于功率型LED芯片来说，大大降低了芯片的发光亮度。  

实用新型内容

针对现有的功率型LED芯片中的N型电极采用吸收系数很高的不透明电极制作而成，导致从侧面出射的光线被阻挡和吸收，本实用新型的目的是提出一种N型透明电极的结构以改变传统N型电极对光线的吸收和阻挡，从而提高芯片的发光亮度。 

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是： 

一种N型透明电极结构的功率型LED芯片，其从下至上依次包括衬底、缓冲层、本征层、N型半导体层、发光层和P型半导体层，P型半导体层上端还设有透明导电层和电流阻挡层，透明导电层和电流阻挡层均与P型半导体层接触，且电流阻挡层除上下端面外的侧面均被透明导电层包围，电流阻挡层的上端面部分被透明导电层覆盖，电流阻挡层未被透明导电层覆盖的上端面部分与P电极连接；所述N型半导体层为凸台状，凸台凸出的部分侧面周围设有N型透明电极，凸台突出的部分中间开槽，该槽被N型透明电极覆盖，并且该槽的上方的发光层、P型半导体层和电流阻挡层层均开有相应的槽，N型透明电极的周围与凸台中间开槽的交叉处设有N型焊点处电极。 

进一步的，N型透明电极分布在芯片的外围和凸台部分中间的开槽处,该槽位于N型半导体层上面，且N型电极焊点处电极10b的下端面与N型半导体层接触，如图1b，正下方无透明电极，只是N型电极焊点处电极10b的边缘接触 到透明电极，N电极焊点处沉积金属电极合金，N型电极焊点处既和正下方的N型半导体层形成很好的欧姆接触，又和边缘处的透明电极形成良好的接触。 

进一步的，所述的N型透明电极的宽度为5um~20um。 

进一步的，所述的N型透明电极10a的宽度为12um。 

进一步的，所述的N型透明电极的边缘离P型半导体层边缘的水平距离为2um~10um。 

进一步的，所述的N型透明电极的边缘离P型半导体层边缘的水平距离为5um. 

进一步的，所述的N型透明电极的厚度为1500埃~5000埃。 

进一步的，所述的N型透明电极的厚度为3100埃。 

进一步的， N型透明电极采用与透明导电层相同的材料，在制作透明导电层的过程中即可制作出N型透明电极，不会增加工艺制程。 

优选的，N电极焊点处的正下方无透明电极，只有边缘接触到N型透明电极，增加了N电极焊点处与N型半导体层的欧姆接触。 

优选的，N型透明电极结构取代传统的金属电极，降低了生产的成本。 

本实用新型的N型透明电极和透明导电层使用相同的材料，在蒸镀透明导电层的同时即可制作N型透明电极，不会增加额外的工艺流程。N型透明电极取代价格昂贵的金属电极，降低了生产的成本。该N型透明电极结构能够避免传统的N型金属电极对光线的阻挡和吸收，从而提高了芯片的发光亮度。