[发明专利]LED芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种LED芯片及其制备方法。

背景技术

由于LED具有环保、节能、寿命长等优点，得到的广泛的应用。其中最核心部件——LED芯片的通常采用碳化硅衬底、硅衬底和蓝宝石衬底。其中碳化硅衬底和硅衬底由于导电性良好，可以制作成垂直结构LED芯片和水平结构LED芯片，而绝缘的蓝宝石衬底仅能制作成水平结构LED芯片。

图1为现有技术中的水平结构LED芯片的结构示意图。可以看出水平结构的LED芯片通常是在外延层上表面刻蚀掉一部分露出N型层，然后分别在P型层和N型层之上形成P电极和N电极。该水平结构LED芯片的P极通常采用透明电极，但仍会吸收30%-40%的光，大大降低了出光效率。并且，当衬底选用蓝宝石衬底时由于其导热性较差，在100℃导热系数仅为25w/（m﹒K），容易引起器件热量累积，对LED芯片寿命带来衰减。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种出光率高、散热性好的LED芯片。本发明的另一个目的在于提出一种出光率高、散热性好的LED芯片的制备方法。

根据本发明实施例的LED芯片，包括以下部分：衬底；形成在所述衬底之上的缓冲层；形成在所述缓冲层之上的N型层；形成在所述N型层之上的量子阱；形成在所述量子阱之上的电子阻挡层；形成在所述电子阻挡层之上的P型层；形成在所述P型层之上的钝化层；P电极，所述P电极从所述衬底的下表面贯穿至所述P型层的下表面；以及N电极，所述N电极从所述衬底的下表面贯穿至所述N型层的下表面。

优选地，还包括：形成在所述P型层和所述钝化层之间的电流扩散层。

优选地，所述P电极从所述衬底的下表面贯穿至所述电流扩散层的下表面。

优选地，还包括：形成在所述缓冲层和所述N型层之间的本征层。

优选地，所述N电极从所述衬底的下表面贯穿至所述本征层的下表面。

优选地，所述P电极和N电极的形状为正梯形。

优选地，定义所述P电极的侧面与所述衬底的下表面夹角为α,所述N电极的侧面与所述衬底的下表面夹角为β，其中，α和β的取值范围为65-80°。

优选地，所述P电极和N电极的侧面以及所述衬底的下表面具有分布式布拉格反射层。

优选地，所述衬底是经过减薄处理的。

优选地，所述衬底为蓝宝石衬底。

根据本发明实施例的LED芯片的制备方法，包括以下步骤：提供衬底；在所述衬底之上形成缓冲层；在所述缓冲层之上形成N型层；在所述N型层之上形成量子阱；在所述量子阱之上形成电子阻挡层；在所述电子阻挡层之上形成P型层；在所述P型层之上形成钝化层；从所述衬底下表面开P电极沉积窗口和N电极沉积窗口，其中，所述P电极沉积窗口从所述衬底的下表面贯穿至所述P型层的下表面,所述N电极沉积窗口从所述衬底的下表面贯穿至所述N型层的下表面；以及在所述P电极沉积窗口和N电极沉积窗口中沉积P电极和N电极。

优选地，还包括：在所述P型层和所述钝化层之间形成电流扩散层。

优选地，所述P电极沉积窗口从所述衬底的下表面贯穿至所述电流扩散层的下表面。

优选地，还包括：在所述缓冲层和所述N型层之间形成本征层。

优选地，所述N电极沉积窗口从所述衬底的下表面贯穿至所述本征层的下表面。

优选地，所述P电极沉积窗口和N电极沉积窗口的形状为正梯形。

优选地，定义所述P电极沉积窗口的侧面与所述衬底的下表面夹角为α,所述N电极沉积窗口的侧面与所述衬底的下表面夹角为β，其中，α和β的取值范围为65-80°。

优选地，在开P电极沉积窗口和N电极沉积窗口之后、形成所述P电极和N电极之前，在所述P电极沉积窗口和N电极沉积窗口的侧面以及所述衬底的下表面形成分布式布拉格反射层。

优选地，在开P电极沉积窗口和N电极沉积窗口之前，对所述衬底进行减薄。

优选地，所述衬底为蓝宝石衬底。

由上可知，根据本发明的LED芯片及其制备方法至少具有如下优点：

(1)电极从衬底下方引出，不影响光线从正面芯片正面射出，并且，电极层侧面和衬底下表面具有分布式布拉格反射层，光线不容易从电极处和芯片底部漏出，因此LED芯片的出光率高。