[发明专利]高压LED芯片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件技术领域，特别是涉及一种高压LED芯片及其制备方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

然而，随着LED开始取代传统的白炽灯和荧光灯照明，由于照明供电为220V，而普通LED照明芯片的电压为3～4V，因此降压损耗较大。为解决低压芯片问题，现有技术提出了一种高压LED芯片。

参图1所示，其包括衬底1’、GaN外延层2’、透明导电层3’、P电极4’、及N电极5’，GaN外延层2’之间刻蚀有6-8um的沟槽6’，沟槽6’之间形成有连接两个芯片的金线7’。然而，现有技术中的工艺会有沟槽区域刻蚀不净的影响；同时，由于沟槽的存在，金线需弯曲设置，存在断线的风险。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的高压LED芯片及其制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高压LED芯片及其制备方法，其能够有效减少桥接处的断金导致的芯片不良。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种高压LED芯片，其包括衬底、位于衬底上的GaN外延层、及位于外延层上的透明导电层、P电极及N电极，所述GaN外延层包括P型GaN外延层、发光层、及N型GaN外延层，P电极位于透明导电层上且通过透明导电层与P型GaN外延层电性连接，N型GaN外延层上设有N型半导体台面，N电极位于N型半导体台面上，所述GaN外延层之间通过离子注入形成有一个或多个绝缘的离子注入区，离子注入区上方形成有金线，所述GaN外延层和透明导电层通过金线电性导通。

作为本发明的进一步改进，所述离子注入区设置为一个，离子注入区将GaN外延层分隔成第一GaN外延层和第二GaN外延层。

作为本发明的进一步改进，，所述第一GaN外延层和第二GaN外延层上分别设置有第一透明导电层和第二透明导电层，第一透明导电层上设置有P电极，第二透明导电层旁侧N型半导体台面上设置有N电极。

作为本发明的进一步改进，所述第一透明导电层与第二透明导电层旁侧的N型半导体台面通过金线电性导通。

作为本发明的进一步改进，所述透明导电层下方还设置有电流阻挡层。

相应地，一种高压LED芯片的制备方法，所述方法包括：

S1、提供一衬底，在衬底上生长GaN外延层，GaN外延层包括P型GaN外延层、发光层、及N型GaN外延层；

S2、在GaN外延层形成Mesa图形，将Mesa图形外的区域刻蚀至N型GaN外延层，形成N型半导体台面；

S3、通过掩膜版对GaN外延层进行离子注入，形成一个或多个绝缘的离子注入区；

S4、在GaN外延层上形成透明导电层；

S5、在透明导电层上形成P电极，在N型半导体台面上形成N电极；

S6、在离子注入区上方形成金线，GaN外延层和透明导电层通过金线电性导通。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中掩膜版为SiO₂或SiNx掩膜版，离子注入的离子为Si或B离子。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5之前还包括：

采用PECVD进行SiO₂沉积，再通过光刻、刻蚀得到电流阻挡层。

作为本发明的进一步改进，所述S4具体为：

采用电子束蒸发或磁控溅射沉积ITO薄膜，再通过光刻、刻蚀得到透明导电层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明不需要刻蚀沟槽，解决了刻蚀不净造成的正向电压低的问题；

高压LED芯片内部无沟槽，通过离子注入形成绝缘的离子注入区，GaN外延层没有陡直的坡，有效减少桥接处的断金导致的芯片不良。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中高压LED芯片的结构示意图；