[发明专利]新型阵列LED高压芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光电器件制造技术领域。 

背景技术

大功率芯片一直是LED产业的发展方向，而高压结构是实现大功率芯片的发展趋势。传统LED芯片是在大电流低电压下工作，高压芯片则是在小电流高电压下工作。近年来，LED照明灯具设计更倾向于简便化和轻薄化，而高压芯片以其灵活性，多样性及其低成本性等优势逐渐为市场所看好。与传统低压LED芯片相比，高压 LED芯片具有封装成本低、暖白光效高、驱动电源效率高，线路损耗低等优势。鉴于此，有必要寻求一种优化的LED高压芯片及其阵列方式。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种通过对图形内部、各个图形的组合以及连结方式进行优化设计的新型阵列LED高压芯片及其制备方法。 

为了达到上述目的，本发明提供的包括衬底、N型GaN限制层、量子阱和P型GaN限制层，所述的衬底上的N型GaN限制层、量子阱和P型GaN限制层被隔离为阵列排布的多个方形单元，每个方形单元包括至少一个圆形发光元件以及围绕圆形发光元件的多个三角形发光元件，所述的圆形发光元件与三角形发光元件以串联和/或并联的形式连接，一体化的设计方案使得在相同发光面积内制备了更多的发光单元，并且整体布局合理，更适合于高压芯片的结构。 

作为进一步的改进，所述的三角形发光元件包括至少一条圆弧化处理的边和/或至少一个圆弧化处理的角。 

作为进一步的改进，所述的方形单元由位于中心位置的圆形发光元件以及分位于四个角落位置的三角形发光元件构成。 

作为进一步的改进，所述的圆形发光元件和三角形发光元件在各自对应的N型GaN限制层上形成N电极，或者在圆形发光元件和三角形发光元件之间隔离带上形成N电极，并通过透明电极将形成的N电极与N型GaN限制层相连。 

作为进一步的改进，所述的圆形发光元件和三角形发光元件在各自对应的P型GaN限制层上形成P电极，或者在隔离带上形成P电极，并通过透明电极将形成的P电极与P型GaN限制层相连。 

作为进一步的改进，所述的三角形发光元件彼此串联后与所述的圆形发光元件并联连接。 

作为进一步的改进，所述的圆形发光元件和三角形发光元件之间设置有呈环形的共用的N电极。 

作为进一步的改进，所述的衬底包括蓝宝石衬底、单晶硅衬底或碳化硅衬底。 

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制备如上所述的一种新型阵列LED高压芯片的制备方法，包括如下步骤： 

（a）提供一衬底，所述衬底上依次形成有N型GaN限制层、量子阱和P型GaN限制层；

（b）通过光刻结合蚀刻工艺将衬底上的N型GaN限制层、量子阱和P型GaN限制层隔离出阵列排布的多个方形单元，每个方形单元包括一圆形发光元件以及围绕该圆形发光元件的多个三角形发光元件，所述的圆形发光元件与三角形发光元件以串联和/或并联的形式连接；

（c）将圆形单元和三角形单元由金属线连结形成串联和/或并联。

作为进一步的改进，所述的步骤（b）中的隔离方式采用深沟槽刻蚀到衬底的方式或者用离子注入的方式。 

由于采用了以上技术方案，使得本发明与现有技术中的高压芯片相比，具有布局合理、发光面积大、适合于高压领域的优点，并且由于三角形发光元件与圆形发光元件形成备用关系，当任意一方发生故障时，另一方在整个单元内的出光依然能够保证均匀性。 

附图说明

附图1为根据本发明的新型阵列LED高压芯片实施例1的布局示意图； 

附图2为根据本发明的新型阵列LED高压芯片实施例1的布局侧视图； 

附图3为附图1所示结构的电路原理图；

附图4为根据本发明的新型阵列LED高压芯片实施例2的布局示意图；

附图5为根据本发明的新型阵列LED高压芯片实施例3的布局示意图。

图中：1.圆形发光单元P电极；2.圆形发光单元N电极；3.隔离带；4.三角发光单元N电极；5.三角发光单元P电极；6.衬底；7.N-GaN；8.量子阱；9.P-GaN。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 

实施例1