[发明专利]LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，尤其涉及一种LED芯片及制作方法。

背景技术

发光二极管（LED）是一种能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件，氮化镓基发光二极管作为固态光源一经出现便以其高效率、长寿命、节能环保、体积小等优点成为国际半导体和照明领域研发与产业关注的焦点，并且以氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)和氮化铟铝镓(AlGaInN)为主的III-Ⅴ族氮化物材料具有连续可调的直接带宽为0.7～6.2eV，覆盖了从紫外光到红外光的光谱范围，是制造蓝光、绿光和白光发光器件的理想材料。

氮化镓基LED芯片通常采用蓝宝石作为衬底，由于蓝宝石衬底的导电性能非常差，所以难以制作垂直结构电极的芯片，如图1所示，通常采取的方式是制作同侧电极结构的芯片，即P电极9和N电极10位于衬底1的同一侧，但现有同侧电极结构的LED芯片存在电流分布不均匀的缺点，影响LED的发光效率和其它光电性能。改善同侧电极结构的LED芯片电流分布不均匀缺陷，是提高氮化镓LED发光性能的重要因素之一。

发明内容

本发明为改善现有LED芯片电流分布不均匀的缺陷，提供一种LED芯片及其制作方法，可增强LED芯片电流的横向流动，提高电流分布的均匀性，改善LED芯片的发光性能。

本发明提供一种LED芯片，包括：衬底；在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、部分覆盖N型半导体层的发光层、形成在发光层上的P型半导体层和形成在P型半导体层上的导电层，所述N型半导体层未被发光层覆盖的区域为N电极安装区；所述N电极安装区设有台阶，所述台阶包括第一台面、高度低于第一台面的第二台面及第一台面和第二台面之间的台阶侧面；P电极和N电极，所述P电极形成在导电层之上，所述N电极形成在第二台面上，并且与台阶侧面相接触。

本发明在N型半导体层的N电极安装区制作台阶结构，然后在台阶结构上形成N电极，和传统同侧电极结构的LED芯片相比，使N电极与N型半导体层侧壁接触，增强了电流的横向流动，提高了电流分布的均匀性，有效改善LED芯片的发光性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是现有技术LED芯片的结构示意图；

图2是本发明实施例中LED芯片的结构示意图；

图3是本发明另一个实施例的LED芯片的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例的LED芯片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图2所示，本发明提供一种LED芯片，包括：

衬底1；在衬底1上依次形成的缓冲层2、N型半导体层3、部分覆盖N型半导体层3的发光层5和形成在N型半导体层3上的P型半导体层7，所述N型半导体层3未被发光层5覆盖的区域为N电极安装区；所述N电极安装区设有台阶30，所述台阶30包括第一台面31、高度低于第一台面31的第二台面32及第一台面31和第二台面32之间的台阶侧面33；

P电极9和N电极10，所述P电极9形成在P型半导体层7之上，所述N电极10形成在第二台面32上，并且与台阶侧面33相接触。

本发明在N型半导体层的N电极安装区制作台阶结构，在台阶结构上形成N电极，和传统同侧电极结构的LED芯片相比，使N电极与N型半导体层侧壁接触，增强了电流的横向流动，提高了电流分布的均匀性，有效改善LED芯片的发光性能。